RK-04甲醇合成催化剂
一、用途
RK-04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）为原料的高压甲醇生产，也可用于气体脱除CO、CO2的净化装置。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、催化剂基本组成和物理性质
1. 催化剂组成
RK-04主要由铜、锌、铝等氧化物所组成，其中氧化铜：49～54%；氧化锌：26～31%；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、Ф9×6mm、或用户要求的其它
尺寸
堆 密 度：1.3±0.1 kg/L
比表面积：90～100 m2/g
径向抗压碎强度：Ф5≥220N/cm
Ф9≥300N/cm
还原体积收缩率：≤ 3.0%
三、催化剂质量检测
RK-04甲醇合成催化剂产品按Q/RK.J001.06.01-2019企业标准进行质量检测。
实验室催化剂活性检验条件如下：
条件名称 ：控制指标
催化剂装量 ：4 ml
样品粒度：0.425～1.180 mm
压力：10.0 MPa
温度：250 ℃
空速：2 × 104 h-1
原料气成份 CO：3～15；CO2：2～5；H2：55～70；其余为惰性气体
在上述条件下测定样品的活性，甲醇时空收率≥1.0g／ml.h（或CO的转化率≥81%）。
然后把样品经400℃，恒温4h处理后，再回到上述条件测定耐热样品的活性，甲醇时空收率≥0.8 g/ml.h（或CO的转化率≥60%）。
四、催化剂使用条件及原料气要求
1. 催化剂使用条件
正常使用温度：210～300℃
最佳使用温度：235～285℃
工作压力：15～32MPa
操作空速：6000～20000h-1
2. 原料气杂质含量要求
总硫：≤0.1ppm 总氯：≤0.01ppm 羰基物：≤0.01ppm
氨：≤50ppm 氧：≤0.2%
五、催化剂的装填
1. 仔细检查合成塔内，确认废旧催化剂已经卸光。吹净粉尘、污物。
2. 根据合成塔的尺寸选择合适的氧化铝球，铺垫塔底，然后均匀装填催化剂至装满，最后铺上不锈钢网，并在网上装填一定数量的氧化铝球。
3. 装填时需填匀、填实，防止“架桥”。
4. 装填完毕后，用洁净空气进行吹扫，吹净粉尘。
5. 整个合成系统进行氮气试漏、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，保持系统正压（氮气），防止催化剂受潮或有害杂质影响。
六、催化剂的还原
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. 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合格备用；
（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方案。
3. 还原操作及指标要求（低氢还原）
（1）系统氮气置换合格后，氮气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）采取连续加氢方式，加氢量由小逐渐加大，由调节加氢量来控制出水量，从而达到控制还原的进程，一定要控制加氢量和加氢速度，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，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，应减少补氢量、减缓升温速率或恒温。
（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-04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（低氢还原）：
阶段 时间 热点温度 升温速率 塔压 入塔气
需时 累计 浓度
升温 2 2 室温～60 ～15 0.5～2 0
15 17 60～150 5～8 0.5～2 0
恒温 2 19 150 0 0.5～2 0
还原 40 59 150～190 1～2 0.5～2 0.5～2
末期 12 71 190～230 ～10 2～5 5～70
恒温 2 73 230 5 70～
导气 1 230±5 11～13
导气阶段循环机是1台，其余是2台以上
本说明书所提供的升温还原方案，供使用单位参考，由于使用厂家的工艺、设备条件不尽相同（如升温还原时所用还原气、系统压力和循环气量等）厂家可根据具体情况作适当修改，具体控制以现场售后人员为准！
（13） 升温还原关键
还原的关键是控制还原速度。还原速度与还原温度、氢浓度有关系，其次与压力、空速等也有一定的关系。还原过程要求升温平稳，出水均匀。
4. 升温还原过程中的注意事项和异常情况处理
（1）注意事项
① 低氢升温还原过程采用纯N2作载气，配入纯H2作还原剂。若受条件限制，可采用合成氨的精炼气或甲烷化的转化气作为还原剂，但要严格限制硫、氯和氨等有害物质的含量。
② 限制气相中CO2的浓度，要求气相中CO2的浓度＜3%。大于3%时，应及时补充N2，增加放空量。
③ 初始谨慎配氢。初始配氢时应十分小心，密切注视合成塔床层温度，及时分析进塔气中氢气的浓度，根据分析数据，逐渐提高H2浓度进行还原。防止因阀门失灵、流量不准、分析失误等因素造成还原初期氢气浓度过高而烧坏催化剂。
（2）异常情况处理
① 循环机跳闸时，应立即停电炉，切断补氢气阀，从塔后放空，卸掉压力，但系统保持正压。
② 出现温度暴涨时，停止向系统补氢气，切断电炉，关塔付线，加大循环量，全系统卸压。
③ 中途因故停止还原，应将催化剂层温度降低10～20℃后，从塔后放空卸压，但须保持系统N2正压。
④ 电炉出现故障不能工作时，循环机不能立即停车，应继续打循环，直到水汽浓度降到2.0g/m3以下，方可停车。
5. 升温还原的关键
升温还原的关键是控制还原的速度。还原速度快慢取决于还原温度的高低，同时与氢气浓度的高低有密切的关系，其次与压力、空速等也有一定的关系。还原过程要求升温平稳，出水均匀。还原操作的关键是控制好入塔气的H2浓度，防止温度猛升和出水太快，否则会影响催化剂的活性、强度和寿命。
七. 轻负荷生产的运行指标
1. 催化剂还原结束后，逐渐提高系统循环量，缓慢导入新鲜气，提高合成压力。在较低压力、较低CO、CO2浓度下进行轻负荷运行，然后逐渐调整到满负荷状况，转入正常生产。
2. 原料气要求
CO：2～5% CO2 ：0.3～3%
总硫：＜0.1ppm 总氯：＜0.01ppm 氧含量：＜0.2ppm
3. 运行指标
压力：15.0～32.0MPa 热点温度：230 ± 5℃
入塔气体中CO：0.3% ± 2.5%
其它指标按正常生产指标
八、停车
短期停车或长期停车，可将系统中的CO、CO2之和运行到0.1%以下，或用精炼气置换并保持正压，停车降温要缓慢，紧急停车可直接用原料气通气降温降压。
九、催化剂储运注意事项
1. 催化剂在贮运和装卸过程中应避免摔滚和碰撞，否则会造成部分催化剂粉碎。
2. 催化剂包装桶需密闭，贮运中要防止吸湿或与其它有害气体接触。
3. 催化剂要保存在干燥、防雨的仓库内，严禁与对催化剂造成危害的物品一起存放。
4、催化剂购回后如果不立即使用，应该存放有-3℃上的仓库内，以放过低温度下催化剂被冻脆影响催化剂的强度。
