JH202型甲醇制二甲醚催化剂的应用情况介绍

第十七届全国化肥一甲醇技术年会

Ｔｈｅｌ７ｔｈＮａｔｉｏｎａｌＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒａｎｄ

ＭｅｔｈａｎｏｌＴｅｃｈｎｉｃａｌＡｎｎｕａｌＭｅｅｔｉｎｇ

ＪＨ２０２型甲醇制二甲醚催化剂在我公司的应用情况介绍

（河北凯跃集团化工有限公司）

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公司基本情况

河北凯跃集团化工有限公司经过十几年的发展，现已形成以化肥、甲醇、甲醛等煤化工产业为主体，

木业、房地产、煤炭销售等产业为辅助的综合性大型民营企业集团。现有员工近千名，拥有的甲醛、甲

醇、碳酸氢铵、１３７０宽幅冷轧薄板精整、全氢罩式退火炉、高密度板、中密度板、三聚氰胺贴面板等

数十条具有国内先进水平的生产线，各种生产设备２４００多台套，数公里的专用铁路线，５万ｍ２的专用火车货站，５万ｍ２商品房、５０万ｍ２的厂区及２０万ｍ２的厂房。其下属的甲醛公司，以年产３２０ｋｔ甲醛的生产能力，成为中国最人的甲醛企业。并在化肥、甲醇、木业等三个产业进入了中国行业百强。

２

二甲醚项目建设的意义

二甲醚是世界公认的理想的清洁燃料，性质与液化石油气相近，是潜在的液化气替代品，且无需对

使用设备作任何改造，对环境无污染，对人体无致癌作用，对金属无腐蚀、性能稳定，其安全性要高于丙烷和‘Ｊ’烷。二甲醚本身含氧３４．８％，二甲醚的十六烷值人于５５，比柴油高，代替柴油燃料有利于减少燃烧过程中产生的烟雾和颗粒，降低氮氧化物排放，而且燃烧产物不含硫、尾气中不含甲醛。二甲醚也可作为精细化工原料，用途广泛具有广阔的市场发展前景。

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项目建设情况

２００６年９月，公司根据市场调研，结合本公司实际情况决定建设１００ｋｔ／ａ二甲醚工程，采用两步法

甲醇气相催化脱水生产工艺，该装置于２００７年５月底开车一次成功，生产运行情况良好，所用催化剂为公主岭国家农业科技吲区三剂化工厂生产的ＪＨ２０２型甲醇制二甲醚催化剂，装填量为１３．５

４

ｔ。

工艺路线简要介绍

采用粗甲醇为原料，首先将甲醇加入气化塔，用外接式换热器加热甲醇使其气化，气化后的甲醇经

过换热器与反应器出来的气体换热后进入反应器进行催化脱水反应，脱水后气体中含有甲醇、二甲醚、水及由副反应生成的部分不凝气体，经过冷却冷凝后形成粗二甲醚混合物，不凝气体经过洗涤后排放．粗二甲醚通过精馏得到产品二甲醚，精馏塔釜液中含有部分未反应的甲醇，回收后重新使其中的甲醇用于生产二甲醚。

反应器结构采用两段冷激式同定床反应器，冷激气为甲醇蒸气。

５

催化剂升温反应

催化剂升温采用电炉为加热源、甲醇蒸气为载热体对催化剂进行升温．整个升温过程约需要１４

ｈ，ｈ。

大体可分为两个阶段：一是升温阶段，二是稳定阶段。第一个阶段约需要６ｈ，第二个阶段约需要８催化剂升温情况见表ｌ。

表１催化剂升温情况

升温时间

（ｈ）

ｌ３５６８１０１２１４

甲醇流量

（ｍ’／ｈ）

７．６７．４７．８８．０８．２８．１８．５８．７

电炉出口温度

（℃）

１３０１８６２２３２６８２６８２７０２８７２８４

催化剂Ｌ段温度（℃）１点

１０５１５８２０５２４０３５０３７９３９７３９４

催化剂下段温度（℃）

１点

５５１１６１４０２０ｌ２４ｌ２９０３４０３３６

反心器出口温度

（℃）

３２６３８０１４６１５６１６０２７５３４２

２点

６２１３０１７２２５５２９４３４０３８９３９５

２点

４０９０１２４１８０２０６２２４２９０３９６

催化剂升温阶段升温速率控制在２０℃／ｈ左右，在稳定阶段要注意出口温度，一定要尽量维持温度稳

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定，勤调电炉加热功率。催化剂整个升温过程比较平稳顺利，没有出现飞温情况，与预期的情况基本相符。

反应器入Ｅ１温度达到２２０℃左右时，催化剂上段床层温度超过入口温度，说明催化剂起活进行催化脱水反应。

６

系统运行情况

（１）系统压力

甲醇气化塔顶压力：０．６６＂－－０．７５ＭＰａ；反应器进口压力：０．６６～０．７０ＭＰａ；反应器出口压力：０．６４－－√ＭＰａ；精馏塔压力：０．７０＂－－０．７８ＭＰａ。（２）反应器温度

一段进口温度：２４０－－一２４８℃；一段热点温度：３７２一＇３９０℃；二段冷激后温度：３６０～３８０℃；二

０．６８

段热点温度：３６９～３８２℃。

（３）二甲醚选择性

甲醇入料量：～２４．７ｍ３／ｈ：甲醇用量：－－－４２８．４４ｔ／ｄ；二甲醚产量：＂一３０７．３８ｔ／ｄ。经计算，二甲醚选择性大于９９．８２％，副反应很少。

（４）甲醇单程转化率

精馏塔釜液回流量：～１２．２ｍ３／Ｉｌ；甲醇含量＂－－３３％；比重０．９５。甲醇入料量：～２４．７ｍ３／ｈ；甲醇含量－－－，９９％；比重～０．８１。经计算，二甲醚单程转化率－－－８０．７％。

（５）产品质量及甲醇消耗情况

产品二甲醚含量～９９．８％；吨二甲醚甲醇消耗（折纯甲醇）～１．３９４

７

ｔ。

结语

公主岭国家农业科技园区三剂化工厂生产的ＪＨ２０２型甲醇制二甲醚催化剂，经过近期在我公司的

使用情况表明，催化剂用量少，起活温度低，活性好，具有良好的选择性，副产物很少，甲醇消耗指标低于同类催化剂介绍的水平。（上接第２８６页）

（２）合成塔设计要先进合理，确保催化剂较高利用率，合成各段催化剂温度应可控、易于调节，如在使用后期合成催化剂活性温度提高后，各段温度均能平稳一致；保证催化剂各项所需参数合理，并针对催化剂做好优化。

（３）催化剂要选择质量较好、性能稳定的产品，有多家成功应用经验的厂家及型号。并要厂家有后续服务质量保障。

（４）合成催化剂的轻负荷期要尽量延长，尽量稳定催化剂结构。

（５）要严格控制生产负荷，不充许催化剂超负荷运行，更不能超温运行，这是保证催化剂性能的一个重要因素。

（６）系统停车时，合成系统应保持较低或无ＣＯ状态。

通过对催化剂性能的研究，认识到在保护合成催化剂提高催化剂使用周期方面还有待改进：（１）在生产过程中严格控制压力波动，特别是在开停车时严格控制升降压速率，防止催化剂碎裂粉化。（２）工艺管理必须严格，升温还原后在满负荷的条件下，热点温度应控制在尽量低的温度下操作；温度波动范围指标要尽量的低，可控制在２℃之内；严防生产负荷大幅波动，防止出现超温现象，使催化剂晶体长大。

（３）全系统要保持连续运行状况，尽量减少开停车次数。

通过对合成系统的分析，认为如在以后催化剂管理上加大管理力度，可以将本炉催化剂寿命再延长１年，总产量将达到２８０ｋｔ以上。

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河北凯跃集团化工有限公司

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