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GA206型氨合成催化劑
詳細(xì)描述
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GA206型氨合成催化劑（以下簡稱GA206）是由山東國昌催化劑有限公司生產(chǎn)的一種鐵鈷雙活性新型節(jié)能催化劑，由于GA206中含有少量的鈷元素，所以它具有比A110-１型氨合成催化劑更為優(yōu)良的特性。
1 用 途
GA206適用于各種高、低壓流程，也適用于等壓合成新流程，是一種節(jié)能型氨合成催化劑。GA206具有易還原、低溫活性好、操作壓力低及氨凈值高的特點。
2 化學(xué)組分及物化性能
2.1 化學(xué)組分
主要成分為Fe3O4,、少量的氧化鈷及氧化鋁，氧化鉀和氧化鈣等助劑。
2.2 物化性能
2.2.1 外觀：不規(guī)則帶磁性的固體顆粒
2.2.2 顏色：黑色，具有金屬光澤
2.2.3 粒度規(guī)格（mm）：1.5~3.0、2.2~3.3、3.3~4.7、4.7~6.7、6.7~9.4、9.4～13.0，其他特殊粒度可根據(jù)用戶的要求提供。
2.2.4 堆密度：2.7~3.0g／ml。
2.2.5 孔隙率：~46 %
2.2.6 孔容積：~0.13 ml/g
2.2.7 比表面：~15 m2/g
2.2.8 催化劑暴露在空氣中時，易受潮而引起可溶性鉀析出，造成活性下降尤其是低溫活性下降。
2.2.9 一氧化碳、二氧化碳、水蒸氣、硫化物、磷化物、氯化物、油類等均為催化劑毒物，可引起催化劑暫時或永久性中毒。
3 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
3.1 產(chǎn)品執(zhí)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) HG/T 3550-2004
3.2 技術(shù)指標(biāo) 耐熱后活性（出口氨）：≥13.8％
4 工業(yè)應(yīng)用
4.1 裝填
4.1.1 由于在運輸過程中會使少量的催化劑磨損，故在裝填前應(yīng)將催化劑過篩除去粉末。
4.1.2 過篩后要立即裝填，以免在空氣中暴露時間過長而受潮。
4.1.3 催化劑裝填時要注意松緊一致，力求均勻，各種粒度分層裝填，正確的裝填應(yīng)該不斷地將裝填漏斗或布袋沿圓周運動，并隨時注意調(diào)整松緊程度。
4.1.4 裝入一定量的催化劑以后要壓實一次，以保證催化劑的裝填密度在指標(biāo)范圍之內(nèi)；不允許傾倒在一點上或堆積成斜面，否則小顆粒催化劑留在中間而大顆粒滾到邊上，由此造成內(nèi)件各部分阻力不一致引起偏流，影響全塔的生產(chǎn)效率。
4.1.5 催化劑粒度大小的選擇應(yīng)根據(jù)不同塔的條件來確定。由于小顆粒催化劑的內(nèi)擴(kuò)散影響較小，還原容易且活性比大顆粒催化劑好，但相應(yīng)阻力較大，因此，對于阻力允許且氣體質(zhì)量好的裝置可盡量采用小顆粒產(chǎn)品，以提高合成塔的生產(chǎn)能力，同時，由于本產(chǎn)品活性好，可適當(dāng)放大所采用的粒度，以減小阻力，總之，粒度選擇關(guān)系到生產(chǎn)能力和能耗。廠家應(yīng)根據(jù)自己的情況慎重決定，一般小型塔以3.3~4.7mm為主，中型塔以4.7~6.7mm為主，大型塔以6.7~9.4mm為主，而徑向塔可使用1.5~3.0mm小粒度氨合成催化劑。
4.1.6 對于同一塔顆粒大小的分配，考慮到氨合成塔進(jìn)口氣中氨濃度低，遠(yuǎn)離平衡，所以上層可裝小粒度催化劑，以充分利用催化劑的活性，而在合成塔底層反應(yīng)速度大大減慢，內(nèi)擴(kuò)散影響較小，可以適當(dāng)考慮床層阻力而裝大顆粒催化劑。
4.2 升溫還原
GA206的主要成分與Ａ1系列型號一樣，也是四氧化三鐵，它必須還原后才具有活性，而催化劑活性的好壞不僅與催化劑本身的組成及制備過程有關(guān)，還與催化劑的還原有關(guān)，對于同樣的催化劑來說，還原過程控制的好壞，是關(guān)系到該爐催化劑活性好壞與壽命長短的關(guān)鍵。
還原反應(yīng)按下式進(jìn)行：
ΔH0298=-149KJ/mol
按此式計算的催化劑理論出水量約為催化劑本身重量的28％。
GA206系低溫、低壓、高活性的氨合成催化劑，其還原起始溫度在300~330℃，最高還原溫度485~500℃，催化劑底層的溫度達(dá)460℃以上保持一段時間，即可認(rèn)為還原結(jié)束。
升溫還原時，合成塔出口水汽濃度是個重要的控制指標(biāo)，由于GA206比較容易還原，因此出水快，必須小心操作。具體控制初期和末期1g／Nm３以下，主期則可在3.0g／Nm３以下，升溫還原方案建議如下：（僅供參考）
GA206型氨合成催化劑中、小型廠升溫還原方案
4.3 正常使用條件
4.3.1 使用溫度340~500℃。初期熱點溫度控制在455±5℃，隨著使用時間的延長，熱點溫度可以適當(dāng)?shù)奶岣撸┢跍囟瓤蛇_(dá)到490~500℃。
4.3.2 使用壓力 8.0~32.0MPa。
4.3.3 使用空速 5000~50000h-1。
4.3.4 操作要力求平穩(wěn)，控制好合成氣成分。GA206在還原及使用初期對氫氮氣比較敏感，要努力穩(wěn)定氫氮比。
4.3.5 合成氣中微量的一氧化碳、二氧化碳、水或氧化物會導(dǎo)致催化劑暫時性中毒，硫化物、磷化物、氯化物等則導(dǎo)致永久性中毒，必須嚴(yán)格控制它們的含量。
1 用 途
GA206適用于各種高、低壓流程，也適用于等壓合成新流程，是一種節(jié)能型氨合成催化劑。GA206具有易還原、低溫活性好、操作壓力低及氨凈值高的特點。
2 化學(xué)組分及物化性能
2.1 化學(xué)組分
主要成分為Fe3O4,、少量的氧化鈷及氧化鋁，氧化鉀和氧化鈣等助劑。
2.2 物化性能
2.2.1 外觀：不規(guī)則帶磁性的固體顆粒
2.2.2 顏色：黑色，具有金屬光澤
2.2.3 粒度規(guī)格（mm）：1.5~3.0、2.2~3.3、3.3~4.7、4.7~6.7、6.7~9.4、9.4～13.0，其他特殊粒度可根據(jù)用戶的要求提供。
2.2.4 堆密度：2.7~3.0g／ml。
2.2.5 孔隙率：~46 %
2.2.6 孔容積：~0.13 ml/g
2.2.7 比表面：~15 m2/g
2.2.8 催化劑暴露在空氣中時，易受潮而引起可溶性鉀析出，造成活性下降尤其是低溫活性下降。
2.2.9 一氧化碳、二氧化碳、水蒸氣、硫化物、磷化物、氯化物、油類等均為催化劑毒物，可引起催化劑暫時或永久性中毒。
3 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
3.1 產(chǎn)品執(zhí)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) HG/T 3550-2004
3.2 技術(shù)指標(biāo) 耐熱后活性（出口氨）：≥13.8％
4 工業(yè)應(yīng)用
4.1 裝填
4.1.1 由于在運輸過程中會使少量的催化劑磨損，故在裝填前應(yīng)將催化劑過篩除去粉末。
4.1.2 過篩后要立即裝填，以免在空氣中暴露時間過長而受潮。
4.1.3 催化劑裝填時要注意松緊一致，力求均勻，各種粒度分層裝填，正確的裝填應(yīng)該不斷地將裝填漏斗或布袋沿圓周運動，并隨時注意調(diào)整松緊程度。
4.1.4 裝入一定量的催化劑以后要壓實一次，以保證催化劑的裝填密度在指標(biāo)范圍之內(nèi)；不允許傾倒在一點上或堆積成斜面，否則小顆粒催化劑留在中間而大顆粒滾到邊上，由此造成內(nèi)件各部分阻力不一致引起偏流，影響全塔的生產(chǎn)效率。
4.1.5 催化劑粒度大小的選擇應(yīng)根據(jù)不同塔的條件來確定。由于小顆粒催化劑的內(nèi)擴(kuò)散影響較小，還原容易且活性比大顆粒催化劑好，但相應(yīng)阻力較大，因此，對于阻力允許且氣體質(zhì)量好的裝置可盡量采用小顆粒產(chǎn)品，以提高合成塔的生產(chǎn)能力，同時，由于本產(chǎn)品活性好，可適當(dāng)放大所采用的粒度，以減小阻力，總之，粒度選擇關(guān)系到生產(chǎn)能力和能耗。廠家應(yīng)根據(jù)自己的情況慎重決定，一般小型塔以3.3~4.7mm為主，中型塔以4.7~6.7mm為主，大型塔以6.7~9.4mm為主，而徑向塔可使用1.5~3.0mm小粒度氨合成催化劑。
4.1.6 對于同一塔顆粒大小的分配，考慮到氨合成塔進(jìn)口氣中氨濃度低，遠(yuǎn)離平衡，所以上層可裝小粒度催化劑，以充分利用催化劑的活性，而在合成塔底層反應(yīng)速度大大減慢，內(nèi)擴(kuò)散影響較小，可以適當(dāng)考慮床層阻力而裝大顆粒催化劑。
4.2 升溫還原
GA206的主要成分與Ａ1系列型號一樣，也是四氧化三鐵，它必須還原后才具有活性，而催化劑活性的好壞不僅與催化劑本身的組成及制備過程有關(guān)，還與催化劑的還原有關(guān)，對于同樣的催化劑來說，還原過程控制的好壞，是關(guān)系到該爐催化劑活性好壞與壽命長短的關(guān)鍵。
還原反應(yīng)按下式進(jìn)行：
ΔH0298=-149KJ/mol
按此式計算的催化劑理論出水量約為催化劑本身重量的28％。
GA206系低溫、低壓、高活性的氨合成催化劑，其還原起始溫度在300~330℃，最高還原溫度485~500℃，催化劑底層的溫度達(dá)460℃以上保持一段時間，即可認(rèn)為還原結(jié)束。
升溫還原時，合成塔出口水汽濃度是個重要的控制指標(biāo)，由于GA206比較容易還原，因此出水快，必須小心操作。具體控制初期和末期1g／Nm３以下，主期則可在3.0g／Nm３以下，升溫還原方案建議如下：（僅供參考）
GA206型氨合成催化劑中、小型廠升溫還原方案
|
階段
|
溫度
℃
|
升溫速率
℃／h
|
壓力
ＭＰa
|
水汽濃度
g／Ｎm３
|
入塔
Ｈ2％
|
氨冷
℃
|
時間 h
|
|
|
階段
|
累計
|
|||||||
|
升溫
|
常溫～310
|
~30
|
6.0
|
|
﹥58
|
0～5
|
10
|
10
|
|
初期
|
310～400
|
5~6
|
6.0~8.0
|
~1.0
|
≧72
|
-10
|
15~18
|
25~28
|
|
主期1
|
400~440
|
~3
|
8.0~10.0
|
﹤3.0
|
≧72
|
﹤-10
|
13~18
|
38~46
|
|
主期2
|
440～480
|
~1
|
8.0~10.0
|
﹤3.0
|
≧72
|
﹤-10
|
40~50
|
78~96
|
|
末期
|
480～495
|
﹤2
|
10~12.
|
﹤0.2
|
≧70
|
﹤-5
|
10~15
|
88~110
|
|
輕負(fù)荷
|
495～455
|
-5
|
20.0
|
|
正常
|
正常
|
24
|
|
4.3 正常使用條件
4.3.1 使用溫度340~500℃。初期熱點溫度控制在455±5℃，隨著使用時間的延長，熱點溫度可以適當(dāng)?shù)奶岣撸┢跍囟瓤蛇_(dá)到490~500℃。
4.3.2 使用壓力 8.0~32.0MPa。
4.3.3 使用空速 5000~50000h-1。
4.3.4 操作要力求平穩(wěn)，控制好合成氣成分。GA206在還原及使用初期對氫氮氣比較敏感，要努力穩(wěn)定氫氮比。
4.3.5 合成氣中微量的一氧化碳、二氧化碳、水或氧化物會導(dǎo)致催化劑暫時性中毒，硫化物、磷化物、氯化物等則導(dǎo)致永久性中毒，必須嚴(yán)格控制它們的含量。