一、用途

RK-03甲醇催化剂适用于以煤炭、焦炉气、天然气、乙炔尾气、石油（重油、渣油、轻油等）为原料的中压联醇生产。也可用于特殊气体脱除CO、CO2净化装置。具有低温活性好、转化率高、稳定性好、选择性高、寿命长等特点。

二、组成和物理性质

1.催化剂组成

RK-03主要由铜、锌、铝等氧化物所组成，其中氧化铜：38～43%；

氧化锌：38～43%；氧化铝：6～9%。

2.催化剂物理性质

外    观：黑色圆柱体

外形尺寸：Ф5×（4～5）mm、Ф6×4 mm、Φ9×（4～5）mm、或其它用户

要求尺寸

堆 密 度：1.3 ± 0.1 kg/L  

径向抗压碎强度：Φ5 ≥200 N/cm 

Φ9 ≥300 N/cm

三、合成甲醇基本反应

CO + 2H2 = CH3OH + 90.7 KJ

CO2 + 3H2 = CH3OH + H2O + 49.5 KJ

合成甲醇反应过程中，通常伴随有副反应发生，副产物主要有醛、酮、醚、烯烃、烷烃、高聚物等，副产物含量主要取决于催化剂选择性、使用周期、工艺操作等条件。

四、催化剂使用特性

1. 催化剂使用前须先经过还原活化后才具有合成甲醇的活性，合适的还原是获得高活性催化剂的关键。

2. 还原好的催化剂暴露在空气中会迅速燃烧，因此，在使用或停车检修时必须防止空气漏入。

3. 合成气中的硫、氯和铁或镍的羰基物、不饱和烃、油类等都能使催化剂中毒，使催化剂活性降低、寿命缩短、选择性变差或失活。因此，合成原料气中杂质要严格脱除，达到规定要求后方可进入甲醇合成系统。

4. 催化剂使用条件：

正常使用温度：190～300℃     

最佳使用温度：230～285℃

工作压力：    10～15MPa 

操作空速：    6000～20000h-1

5. 原料气杂质含量要求：

总硫：≤0.1ppm 

总氯：≤0.01ppm 

羰基物：≤0.01ppm

氨：≤20ppm 

氧：≤0.2%

重金属：无 

不饱和烃、油污等：微量

五、催化剂质量检验标准

RK-03甲醇催化剂产品按Q/RK.J001.06.01-2019企业标准进行质量检测。

实验室检验指标：

条件名称：控制指标

催化剂装量：4 ml

样品粒度：20目－40目

压力：10 MPa

温度：250℃

空速：20000 h-1

原料气成份：CO：2.5～6.5%      其余为氢气、氮气

在上述条件下，催化剂的初活性：CO转化率≥81%。

经400℃耐热4小时后活性：CO转化率≥60%。

检验时，应定时计量反应生成的甲醇，作为参考。

六、填装方法和注意事项

1. 装填前准备工作

（1）按照有关设计规范完成系统打压、气密、吹扫工作，消除系统泄漏点。

（2）设备、仪表、分析检测仪器等调试完毕，公用工程系统具备开车条件。

（3）选择无雨（或冰雹、雪等）、风、雾、比较干燥的天气下进行装填催化剂。

（4）准备好装填过程中所需的各种劳保护具、工具等（如：工作服、防尘面具、防风镜、长管呼吸器、手套、安全行灯、雨靴、铜棒或铜锤、布袋、铅垂、漏斗、木板、吊车等）。

（5）有内件的反应器一定要重新校正内件、固定。

（6）清除反应器内的铁锈、油污、杂物等。

（7）准备好吊装工具。

2. 催化剂装填

（1）按照反应器设计要求，首先装好底部垫底的耐火球，耐火球要装填均匀、平整，并用铅垂检查是否符合设计要求。

（2）装填催化剂时，根据装填空间、场地大小，两名或多名装填人员穿戴好防护用品操作，并有专人负责指挥、联系、监护及催化剂、工具传送。

（3）催化剂装填原则是“少量多次、均匀撒装”，装填期间经常用锤子轻敲内件各部位，使催化剂装填均匀，防止“架桥”。

（4）安装好测温热电偶。 

（5）安装密封填料和反应器上盖，如密封填料没有安装好，会造成偏温或偏流、平面温差大。装填结束后，检查有无遗留下工器具等杂物，组织有关人员进行检查验收，然后恢复拆卸的部（组）件、填料、人孔等，防止吸潮和有毒气体污染。

3. 催化剂床层粉尘的吹除

（1）拆开反应器出口，作为吹除口，并在出口管道法兰前加挡板。

（2）用压缩机打氮气进行吹除，吹除过程中按照低压力（～1MPa）、大气量的原则吹除，吹出的气体无粉尘为合格。

（3）吹除时吹除口严禁站人。

（4）吹除合格后将合成塔出口回装好。 

（5）整个合成系统进行氮气试漏、试压、置换，合格后方可进行催化剂的升温还原。

（6）如果暂时不开车，保持反应器正压，封闭反应器，防止催化剂受潮或有害杂质影响。

七、催化剂的升温还原

1. 还原原理

氧化铜的还原是放热反应，其反应方程式为：

CuO + H2 = Cu + H2O + 86.7 KJ/mol

  CuO + CO = Cu + CO2 + 128.1 KJ/mol

升温还原出水总量约为催化剂重量的12-15%。

2. 气源

采用合格氮气做载气，纯氢气或精炼气作为还原气。

3. 前期准备工作

（1）载气、还原气质量指标

氮气（载气）：

N2≥99.5%  O2≤0.2%   CO≤10ppm    CO2 ≤10ppm

总硫≤0.1 ppm         总氯≤0.01 ppm 

氢气或精炼气（还原气）：

H2：50～100%

O2 ≤0.2%    CO2 ≤10ppm     CO≤10ppm      NH3≤10ppm

总硫≤0.1ppm     总氯≤0.01ppm

不含油雾、不饱和烃、氯化物和重金属等有害物质。

（2）甲醇合成系统设备运转正常，气密试验合格。

（3）用合格氮气置换合成系统直至系统O2＜0.2%。

（4）开工电炉、热水、氮气、还原气、循环水、冷却水等公用工程系统合格。

（5）制氮机、循环机等转动设备正常备用。

（6）如果制氮机能力不足，要准备充足的瓶装氮气、液氮备用。

（7）水桶、计量秤、胶管、防毒及劳保用品、消防器材现场齐全备用。

（8）仪表测温点、测压点、调节系统、补充氢气的流量计等仪表显示灵敏、准确。

（9）分析仪器及取样工具齐全可用。

（10）确认系统相关阀门开关位置正确，并确保阀门不发生内漏。

（11）现场动火工作全部结束。

（12）操作人员熟练掌握升温还原操作。

4. 还原操作及指标要求（低氢还原）

（1）系统氮气置换合格后，使用氮气试压，并冲压至所需还原压力。启动循环机进行氮气循环，准备升温。

（2）开启电炉，按预定的升温程序进行升温，温度升至60℃时开始放水，以后每半小时放水一次，认真称量并做好记录，脱除催化剂的物理水。

（3）当催化剂脱除完物理水，并且达到还原温度时，便可按预定升温还原程序进行加氢还原，每半小时放水一次，认真称量并做好记录。

（4）采取连续补加氢方式，补加氢量由小逐渐加大，由调节补加氢量来控制出水量，从而达到控制还原的进程，一定要控制补加氢量和还原速度，防止“飞温”。

（5）整个还原过程要求温升平稳，出水均匀，直至还原趋向完成。

（6）还原过程中每半时分析一次反应器进出口气体成份并做好记录，当出水量或出水速度出现异常时，随时取样分析，及时调整加氢量和温度。

（7）还原过程中要严格执行“提温不提氢，提氢不提温”的原则。

（8）当温度达到100℃时，催化剂将开始逐渐释放部分CO2，根据分析结果，在保证塔压的前提下，采取连补连排的方式，使系统CO2含量保持在3%以下；配氢气之后CO2会大量放出。

（9）严格控制还原温度、压力，保持气体成份、循环量的稳定，当出水量明显减少时可适当提温；出水量高时，应降低补氢量、减缓升温速率。 

（10）当温度升至230℃时，逐渐提高氢气浓度，当出水量逐渐减少直至基本消失时，可视为还原结束，恒温2小时后转为轻负荷生产。

（11）还原结束标志：

◆升温还原的总出水量与理论出水量基本相符，RK-03催化剂总出水量约为催化剂重量的12～15%。

◆合成塔进、出口的氢浓度相等。

◆在230℃恒温，逐渐提高进塔氢浓度，催化剂床层无温升，可认为还原结束。

（12）升温还原程序及工艺操作参数见下表（低氢还原）：