450kt/a合成氨装置转化催化剂及高变催化剂升温还原小结

独山子石化塔里木石化分公司450 kt/a合成氨装置2019年12月冬季检修时进行了一段炉转化催化剂及高变炉催化剂的更换工作,2020年春季复工开车过程中,在无H2(附近厂未复工,无法提供H2源)的情况下对一段炉转化催化剂和高变催化剂同时进行升温还原,高变催化剂在还原初期出现“热波”现象;综合分析认为,高变催化剂出现“热波”现象的原因为一段炉配原料气后转化催化剂床层温度上升过快,造成高变炉入口气温度上升过快而致高变催化剂床层出现较大的温升。通过熄灭一段炉部分烧嘴并将原料气水碳比由7∶1增大至10∶1以上,其后高变催化剂按照既定方案完成升温还原及放硫工作。此后的本轮生产周期内,通过对一段炉转化催化剂的有效保护,合成氨装置一直是满负荷运行,一段炉转化催化剂活性良好。

卡萨利IMC甲醇合成塔催化剂升温还原床层温度混乱原因分析与探讨

甲醇合成催化剂的还原质量直接关系着催化剂的使用寿命、甲醇产品质量以及甲醇装置能耗。晋能控股装备制造集团华昱能源化工山西有限责任公司1 200 kt/a甲醇装置自2018年投产至今已使用三炉甲醇合成催化剂,这三炉甲醇合成催化剂升温还原过程中还原Ⅰ期等温层均出现过床层温度混乱的情况(等温层轴向或径向存在明显的温差)。为此,对其原因进行深入分析与探讨,得出床层温度混乱是升温还原操作不当、反应平衡以及塔型构造等多重因素综合作用所致的结论。并指出,卡萨利IMC甲醇合成塔催化剂升温还原时,应据升温还原各阶段的作用和目的对升温进度和还原各阶段时长进行调整。

MCM-41负载氧化铜活性组分的结构及其氢程序升温还原特性

用浸渍、表面改性、掺杂、离子交换等方法制备了CuO负载的MCM 41 (CuO MCM 41)催化剂。用X射线衍射、高分辨电镜、氢程序升温还原等技术研究了CuO在MCM 41上的分散情况及氧物种的反应特性。结果表明:负载在MCM 41上的CuO的还原温度要比纯CuO的降低200℃。用离子交换法比浸渍法、掺杂法制备的样品中CuO的分散程度更高,具有更高的氧活性。在有序孔道内分散的高活性的CuO可望在催化领域得到应用。

程序升温还原法研究氧化对煤中硫形态及结构的影响

用程序升温还原法研究了三种不同硫含量的煤被空气和HNO3氧化后含硫气体的逸出规律。结果表明,空气和HNO3氧化后,尽管煤中有机硫总量变化不大,但煤中H2S的释放量有所下降,而COS和SO2的生成量明显增加,这说明氧化作用使得煤中弱的有机硫变成S=O和 SO2结构。与以往的研究结果不同的是,发现CS2的生成与FeS密切相关,同时对HNO3氧化后的煤来说,CS2的生成主要以气相中H2S和COS的反应为主。空气氧化后煤中CS2的生成量与原煤的差不多,但HNO3氧化后煤中释放出的CS2有所下降。提出通过(COS+SO2)/H2S的比值来研究煤及其中硫被氧化的程度,并对比了不同煤种及氧化后样品的气相含硫化合物发现:随变质程度的提高和煤中噻吩硫含量的增加,煤被氧化的程度下降。对同一煤种而言,HNO3的氧化程度要高于空气氧化的。

硫化态NiW/Al_2O_3催化剂加氢脱硫活性相的研究Ⅱ.程序升温还原表征

采用程序升温还原法对一系列具有相同W含量和不同Ni含量的硫化态NiW /Al2 O3 催化剂进行了表征 ,以考察催化剂中不同硫物种的数量及还原性能 .结果表明 ,含有助剂Ni的催化剂的TPR谱在 6 73～ 873K出现了一个还原峰 ,归属为催化剂的NiWS混合相被分解生成的硫化镍物种的还原 .随着助剂Ni含量的增加 ,与该还原峰相应的H2 S生成量增大 ,表明形成了更多的NiWS活性相 .另外 ,Ni/ (Ni+W )原子比为 0 4 1的催化剂样品的噻吩加氢脱硫活性随着还原温度的升高而急剧下降 ,证实了催化剂在还原过程中活性相被逐步分解 .

不同氧化数的钒氧化物及FCC催化剂上沉积钒的程序升温还原表征

选用能对沉积钒和沉积镍的氧化数进行定量表征的程序升温还原(TPR)测试方法,考察了催化裂化催化剂上沉积金属氧化数对降低汽油硫含量的影响.结果表明,V2O3、VO2、V2O5的最终还原产物是VO,催化剂上沉积钒与纯的钒氧化物出现TPR特征峰的温度范围相似;纯NiO易于被还原,而催化剂上沉积镍的TPR特征峰温度明显升高.择效活化处理导致催化剂上的沉积钒氧化数降低.在623～923 K范围内,沉积钒的氧化数随着择效活化温度的增加而降低;923 K时氧化数接近2,基本达到热力学平衡.沉积钒氧化数的降低改变了沉积钒的化学配位效应,有利于形成选择性降低汽油硫含量的活性中心,因而使得催化裂化汽油硫含量下降.当沉积钒的表观氧化数低于3时,催化剂的降硫效果大大提高.

异辛烷蒸汽重整制氢的研究 Ⅱ.抗硫中毒Pt/CeO_2/Al_2O_3催化剂的程序升温还原表征

利用程序升温还原方法研究了Pt/CeO2/Al2O3催化剂中Pt与CeO2/Al2O3载体间的强相互作用,考察了γ-Al2O3、CeO2/Al2O3载体和Pt/CeO2/Al2O3催化剂焙烧温度、Pt和CeO2负载量对催化剂还原行为的影响。表征结果显示,用800℃焙烧的γ-Al2O3负载质量分数15%的CeO2,再在450℃焙烧后制备的CeO2/Al2O3载体的CeO2还原活性最好,以该载体负载质量分数0.8%的Pt,再在600℃焙烧后制备的Pt/CeO2/Al2O3催化剂为最优化催化剂。该催化剂中Pt-CeO2间形成较强的相互作用,Pt分散性好,从而显著促进表面CeO2的还原及Pt-Ce-Al三者间形成较好的协同作用。在异辛烷蒸汽重整反应中,这种协同作用可能对有机硫快速转化生成H2S有促进作用,从而抑制硫物种在催化剂表面的沉积。

钼铈氧化物体系的程序升温还原与还原动力学

运用Ｘ射线衍射、红外光谱、热重分析和比表面积测定等方法剖析了钼、铈氧化物的程序升温还原过程。结果表明，金属离子间的相互作用使得氧化物还原反应的活化能降低，有利于其催化性能的提高。

铁锰高温煤气脱硫剂的程序升温还原(TPR)行为研究

考察了Fe-Mn复合氧化物脱硫剂的H2-TPR和CO-TPR还原行为,并与氧化铁和氧化锰脱硫剂的还原行为进行比较。结果表明:氧化锰脱硫剂较氧化铁脱硫剂更易被H2还原;焙烧温度从300℃升高到500℃,脱硫剂中氧化锰活性组分还原性变弱,但对氧化铁活性组分还原性影响不大;焙烧温度升高至750℃,脱硫剂还原性变弱。随着脱硫剂中锰相对含量的增大,脱硫剂的还原性变强,还原峰前移。铁锰摩尔比对脱硫剂中氧化铁活性组分的CO-TPR还原行为影响不大,但对活性组分氧化锰的还原行为有一定影响。

LB型节能高温变换催化剂的程序升温还原特性

针对 LB 型节能高温变换催化剂工业应用和还原性能研究的需要,运用程序升温还原(TPR)技术,测得不同升温速率下 LB 型节能高温变换催化剂和某商业催化剂的 H_2-TPR 曲线,并计算 LB 型节能高温变换催化剂的还原反应活化能和频率因子等动力学参数。结果表明,LB 型催化剂主还原峰的还原反应活化能为57.53 kJ/mol,低于传统商业催化剂,过度还原峰的还原反应活化能为57.44 kJ/mol,高于商业催化剂,说明 LB 型催化剂较易还原到活化状态,而不易被过度还原。运用热重-差热分析(TG-DSC)技术研究 LB 型催化剂,发现 N_2气氛中 LB 型催化剂未发生化学变化,H_2气氛中相应于 Fe_2O_3还原为Fe_3O_4及组分间相互作用过程的放热峰未出现宽化现象,说明还原过程中催化剂晶粒未长大,可能是铈和镧的协同效应提高了催化剂的热稳定性。

Ni-Zn/活性炭催化剂的程序升温还原研究

采用ＴＰＲ技术对甲醇、乙醇羰基化反应的Ｎｉ／Ｃ和Ｎｉ－Ｚｎ／Ｃ催化剂进行了研究．实验发现，负载于活性炭上的ＮｉＯ比非负载的ＮｉＯ容易还原；Ｎｉ与Ｚｎ之间有相互作用，Ｎｉ－Ｚｎ／Ｃ的还原峰温介于Ｎｉ／Ｃ与Ｚｎ／Ｃ之间；还原后的Ｎｉ／Ｃ和Ｎｉ－Ｚｎ／Ｃ催化剂比非负载ＮｉＯ还原后的Ｎｉ更易氧化；氧化后的Ｎｉ／Ｃ和Ｎｉ－Ｚｎ／Ｃ在相同的升温速率下再一次还原，其峰温θｍ比第一次还原时低３０～５０℃，而对Ｚｎ／Ｃ的θｍ无影响．经反复氧化－还原操作，得到不同升温速率下的ＴＰＲ谱，提出一种用ＴＰＲ谱直接计算［Ｈ２］ｍ的方法。

铁铈氧化物程序升温还原过程的研究

运用原位穆斯堡尔谱、ＸＲＤ测定等方法剖析了铁铈氧化物的程序升温还原过程。结果表明，金属离子间的相互作用使得氧化铁的还原温度升高，还原反应活化能提高，抗还原能力增强。

程序升温还原技术研究Sm_（2－x）Sr_xNiO_4

本文用ＴＰＲ技术考察了Ｓｍ２－ｘＳｒｘＮｉＯ４的还原性能，探讨了Ｓｒ２＋取代对其结构及性能的影响．Ｓｍ２－ｘＳｒｘＮｉＯ４上有两个还原峰，低温还原峰的Ｔｍ值的变化趋势与Ｎｉ－ＯⅡ（／／ｃ－ａｘｉｓ）键长随ｘ的变化趋势相反，高温还原峰的Ｔｍ值的变化趋势与晶胞参数ｃ值的变化趋势相反．它们分别对应于不同结合态的氧的还原．

程序升温还原法研究环己醇脱氢催化剂的还原性

以程序升温还原技术 (TPR)研究了由不同组成、不同制备方法、不同前处理条件以及加入不同助剂的环己醇脱氢制环己酮新型催化剂的还原性 ,并与催化反应活性和稳定性相关联 .结果表明 。

Amomax-10/10H氨合成催化剂升温还原理论与实践

从Amomax-10/10H催化理论和生产实践两个维度提炼了Amomax-10/10H氨合成催化剂升温还原过程关键技术。理论方面,从还原反应的特点可以推导出还原过程的基本还原原则,从铁比[w(Fe^(2+))/w(Fe^(3+))]和铁氧比[n(Fe)/n(O)]角度来推导出了Amomax-10/10H的近似分子式Fe_(9)O_(10)和Fe_(9)O;从Fe含量高和O含量低的角度,分析了Amomax-10/10H具有良好的催化活性之理论依据;从纳米级钝化膜处于热力学亚稳定状态,解释了Amomax-10H具有优异的低温还原性能,以及解释了高低搭配、先易后难、分层串联还原的理论依据。实践方面:遵循"二高四低"、"阶梯式"升温、"不同时提温提压"的还原操作原则,这是稳定升温还原操作、防止水气浓度超标、保证催化剂活性的必要举措。

煤制气甲烷化催化剂两段式升温还原方法

煤制天然气甲烷化工艺复杂,一般工艺通常需要6个或更多的反应器,开车前对系统升温和催化剂还原耗时较长,存在前几塔已经还原完成但后几塔还原还不充分的情况,且过程中需要高纯氮做载体,还原过程中的连续放空造成高纯氮大量浪费。提出了采用分段升温、分段还原、再整体升温的方法,充分利用原料气中的还原性气体(H_2、CO)作为催化剂的还原气,有效降低高纯氮的放空量,提高还原效率,缩短催化剂升温、还原耗时。

XNC-98型甲醇合成催化剂升温还原小结

介绍了XNC -98型甲醇合成催化剂的物理特性和组成 ,针对鲁奇合成塔的特点 ,制定了装填方案和操作步骤 ,详细阐述了该催化剂的升温还原方案和升温还原操作过程 。

用程序升温还原法对双金属催化剂性能研究

一种纯金属氧化物上有特定的还原温度，但双金属（或多金属）氧化物由于金属之间相互作用，第二种金属加入改变第一种金属氧化物的反应的活性选择性和稳定性。所以显示出ＴＰＲ图就不同于一种纯属氧化物的ＴＰＲ图，本文以Ｃｕ－Ｎｉ催化剂为模型，利用ＴＰＲ技术指出双金属原子之间结合与组成有关。

CuCl_2/NaY体系加热单层分散态的程序升温还原研究

通过对加热单层分散和离子交换两种方法制得的样品的研究表明 ,二者中Cu2 + 的状态是不同的 .在加热分散样品中 ,阈值之前的样品有两个还原峰 ,分别为 5 0 0K和 716K ,而离子交换法所得的CuY的还原峰对应温度为 4 81K和 5 86K .实验结果证明 ,在单层分散得到的样品中 ,把Cu2 + 还原为零价比离子交换法的样品困难得多 .因此 。

氨合成催化剂升温还原经验总结

介绍氨合成催化剂升温还原的必要性、还原原理、还原质量的影响因素、还原特点,结合工程应用实例总结出氨合成催化剂升温还原过程中的一些经验做法、注意事项和紧急情况的处理方法。