制氢三剂性能及种类.doc

制氢三剂性能及种类制氢过程使用的催化剂有：钴钼加氢脱硫催化剂、脱氯催化剂、氧化锌脱硫剂、烃类水蒸汽转化催化剂、中温变换催化剂、低温变换催化剂。还有PSA吸附剂及磷酸三钠化学助剂。1.1 钴钼加氢转化催化剂1.1.1 作用制氢原料中含有不同数量的有机硫和无机硫，这些硫化物的存在，会增加原料气体对设备的腐蚀，尤其重要的是制氢过程所使用的含镍、含铜的催化剂极容易被硫中毒，失去活性，严重影响生产的顺利进行。但是，有机硫化物性能稳定，不容易被脱除，只有在钴钼催化剂的作用下，与氢气快速反应生成硫化氢，才能被脱除。1.1.2 特点钴钼加氢转化催化剂必须在有氢气存在的条件下，才能将有机硫转化无机硫，否则，将无法起作用。1.1.3 物理化学特性（T205）外观： 灰蓝色条状物几何尺寸： 33.5310mm堆密度： 0.650.8k/L比表面： 180220m2/1.1.4 化学组成COO： 24%MOO3： 1013%载体：TiO2、AL2O31.2 氧化锌脱硫剂（T306）1.2.1 作用氧化锌与硫化氢作用生成难于解离的硫化锌，以此脱除制氢原料气中的硫化氢，一般用于精脱硫过程。1.2.2 特点氧化锌脱硫剂能脱除无机硫和一些简单的有机硫，硫容较高，能使原料中的硫含量降至0.20.0210-6。反应温度范围较宽（180400），是一种比较理想的脱硫剂，在较高温度（350400）条件下使用效果更好。1.2.3 物理化学特性外观： 白色条状几何尺寸： 5mm510堆密度： 1.16k/L比表面： 45.88m2/总孔容积： 0.28ml/穿透硫容： 10%1.2.4 化学组成ZnO： 851.3 烃类水蒸汽转化催化剂（Z402、Z405）1.3.1 作用在高温的条件下，烃类和水蒸汽在转化催化剂的作用下，烃类发生裂解，生成甲烷、氢气、一氧化碳和二氧化碳。1.3.2 特点Z402催化剂中含有一种带稳定剂的硅酸钾复盐，使催化剂中抗积碳组分钾碱缓慢释放，保证了催化剂较好的抗积碳性和稳定的再生性能。所以一般Z402催化剂都用于积碳倾向很大的炉管床层上部。Z405催化剂是一种以镍的活性组分、以铝酸钙为主相的预烧结载体浸渍型催化剂，具有很高的机械强度，热稳定性和活性良好，一般装在炉管的下部。1.3.3 物理化学特性(1)Z402的物理性质外观： 瓦灰色环状几何尺寸： 1666堆密度： 0.951.20K/L径向破碎强度： 25kg/颗(2)Z402的主要化学组成NiO： 1923%K2O： 6%载体： 硅铝酸钾复盐(3)Z405的物理性质外观： 浅灰色环状几何尺寸： 16166堆密度： 0.951.05k/L径向破碎强度： 45k/颗(4)Z405的主要化学组成NiO： 1012%K2O： 7%载体： CAX1.4 中温变换催化剂（B113）1.4.1 作用在变换催化剂的作用下，转化气中的一氧化碳与水蒸汽反应，生成二氧化碳和氢气，从而降低转化气中一氧化碳的浓度，达到脱除一氧化碳的目的。1.4.2 特点B113型催化剂的突出特点是具有良好的抗沸水和抗蒸汽冷凝性能，在事故状态下，用工艺气干燥处理后，催化剂的强度不减，床层阻力不增加，能保持良好活性。1.4.3 物理性质外观： 黑褐色圆柱体、碟面圆柱体几何尺寸： 957mm径向强度： 250Ncm堆密度： 1.351.45k/L比表面： 80100m2/1.4.4 化学组成Fe2O3： 812%Cr2O3： 92%S： 0.02%Cl： 0.01%1.5 低温变换催化剂（B202）1.5.1 作用经中变催化剂处理后的转化气，再经过低变催化剂的处理，转化气中的一氧化碳浓度可降至0.2%以下。1.5.2 特点(1)B205具有低温活性好，活性区温宽、变换率高、含硫量低及使用强度高等点。(2)在低温下（小于200），有水蒸汽存在时，会使催化剂的强度和活性下降，因此，操作温度必须高于系统气体的露点。(3)在还原中，耗H2量小，热效应显著，容易使催化剂床层超温，烧坏催化剂。(4)对硫含量要求甚严，一般要求110-6，为了防止硫中毒，一般要在催化剂床层上部装一些氧化锌脱硫剂。1.5.3 物理性质外观： 黑色圆柱体、碟面圆柱体几何尺寸： 646mm堆密度： 1.051.15%径向强度： 250N/cm比表面： 6080m2/1.5.4 化学组成CuO： 3235%ZnO： 4548%AL2O3： 78%1.6 脱氯催化剂（T402）1.6.1 作用氯化物对转化及低温变换催化剂是一种毒物，对低温变换这类铜基催化剂尤其敏感，其易与活性相金属铜相结合形成低熔点化合物而导致活性相熔结，100300PPm的氯化物可使低温变换催化剂活性在400小时内下降2040%。为了减少原料对转化及低变催化剂的毒害，保护转化及低变催化剂，减少下游设备氯离子应力腐蚀的可能。利用脱氯剂吸收原料经过加氢生成的HCl，从而达到脱氯的目的。1.6.2 物理化学特性（T402）外观： 白色球状几何尺寸： 34mm堆密度： 0.91.0k/L比表面： 40m2/1.6.3 化学组成AL2O31.7 吸附剂特性1.7.1 活性氧化铝本装置所用活性氧化铝为一种物理化学性能极其稳定的高空隙AL2O3，规格为35mm球状，抗磨耗、抗破碎、无毒。对几乎所有的腐蚀性气体和液体均不起化学反应，易吸水。主要填在吸附塔底部，用于脱除水分。1.7.2 活性炭本装置所用活性炭是以煤为原料，以特别的化学和热处理得到的孔隙特别发达的专用活性炭。属于耐水型无极性吸附剂，对原料气中几乎所有的有机化合物都有良好的亲和力，易吸水。本装置所用活性炭规格为1.5mm条状，装填于吸附塔中部，主要用于脱除二氧化碳和部分甲烷。1.7.3 分子筛本装置所用的分子筛这一种具有立方体骨架结构的硅铝酸盐，型号为5A，规格为23mm球状，无毒，无腐蚀性。5A分了筛不仅有着发达的比表面积，而且有着非常均匀的空隙分布，其有效孔径为0.5nm。5A分子筛是一种吸附量较高且吸附选择性极付佳的优良吸附剂，装填于吸附塔的上部，用于脱除甲烷、一氧化碳。5A分子筛具有极强的亲水性，如果受潮，则必须作活化处理。1.7.4 磷酸三钠(Na3PO412H2O)磷酸三钠亦称磷酸钠，为白色晶体，在干燥的空气中能风化，加热至100 时，会失去结晶水而成为无水物，是一种应用较广的锅炉水软化剂。溶于水，水溶液呈碱性，磷酸钠的主要作用是：（1） 能沉淀给水中的钙和镁盐锅炉给水经过处理后，或多或少存有Mg2+、Ca2+等离子，若不将其除去，在锅炉内容易结垢，在给水中加磷酸三钠，使钙、镁离子与磷酸根结合生成松散的磷酸钙、磷酸镁沉积物，通过定期排水，将这些水渣物质排出锅外，同时也可防止结生二次水垢。 3CaSO4+2Na3PO4 Ca3(PO4)2+3Na2SO4 3CaCl2+2Na3PO4 Ca3(PO4)2+NaCl 3MgSO4+2Na3PO4 Mg3(PO4)2+Na2SO4 3MgCl2+2Na3PO4 Mg3(PO4)2+NaCl （2）增加泥垢的流动性磷酸三纳和给水中的钙和镁盐类生成沉淀的Ca3(PO4)2和Mg3(PO4)2是具有高度分解的胶体颗粒，在锅水中，能作为结晶晶核，使CaCO3和Mg(OH)2，在其周围析出，不易在金属表面附着，生成了流动性较强的泥垢。 在锅炉存在一定碱度的条件下，Na3PO4和NaOH一起，能使钙硬度生成一种流动性很强的泥垢(羧灰石)，其反应如下： 10Ca(HCO3)2十6Na3PO4十2NaOH =Ca(OH)2(PO4)6十10Na2CO3十10H2O十10CO2 Mg3(PO4)2水渣比较粘，易结成再生水垢，但锅水中含有)Na2SiO3时，即能生成流动性较强的蛇纹石泥垢。其反应如下： Mg3(PO4)2十6Na2SiO3十6H2O 3MgO.2SiO2.2H2O十2Na3PO4十6Na2O （3）能使硫酸盐和碳酸盐等水垢疏松脱落特别是清除没有经过水处理而结生的老水垢尤为显著，主要是因为磷酸钙比硫酸钙和碳酸钙更容易生成。 （4）防止锅炉金属腐蚀 因为Na3PO4能在金属表面形成磷酸铁的保护膜，而起到防止锅炉金属腐蚀的作用。