蜀泰官网：钴钼催化剂烧碳再生的方法与注意事项

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钴钼催化剂使用一段时间后，由于重质烃的聚合作用，会形成积碳，这不仅会降低催化剂的活性，还会使催化剂床层的阻力增大，产生压差，此时应对催化剂进行燃烧，以获得再生。

切断原料煤气并加上相应的盲板后，按与正常转化过程相反的方向从反应器底部通入与催化剂重量比为0.1-0.3：1的中压蒸汽，由顶部排出，吹出粉尘杂质。蒸汽以84℃/h的速度加热催化剂床层，直至催化剂床层温度达到350-450℃（如果超过500℃会损坏催化剂）。然后继续通入蒸汽，直到气流冷凝液大致不含样品中的杂质为止。之后通入工作空气，使蒸汽中氧含量为0.2-0.4%（即空气中为0.5%~2%），进行碳的燃烧；观察床层温度，从床层温度的变化可以观察到床层中含碳物质的燃烧情况。 蒸汽中空气不得超过5%，可适当调整引入的空气量，控制床温在501℃以下。

压力对炭烧无明显影响，但考虑到气体分布均匀，气体压力应为1～3个大气压。炭烧过程中，催化剂中的硫也会被烧掉，催化剂会被氧化。炭烧过程中应密切观察床层温度，调节空气或氧气浓度来控制床层温度。当床层内无明显温升，燃烧前沿已通过反应器，出口温度下降，气体中O2上升时，即表示炭烧结束。适当提高氧气浓度，使炭进一步燃烧。若温度无明显上升，可继续提高氧气浓度，最后用空气冷却至50℃以下。炭烧后的催化剂需重新硫化后方可使用。若需要卸出催化剂，由于使用过的催化剂在70℃以上自燃，应先在反应器内冷却至常温。 卸料时应准备水龙头喷水降温、熄灭火焰，除一个卸料孔外，不要刻意开孔，避免因“烟囱效应”造成催化剂床层温度升高。

在正常生产中，工艺气中一般含有0.3-0.6%的氧，纯氧的存在对催化剂的危害很大，不仅使钴钼催化剂发生硫酸盐化，而且与催化剂中的Cos、Mos2发生反应，生成SO2及不活性元素Co、Mo，使催化剂永久失活，因此现在正在研究使用保护剂（即脱氧剂）。

硫化状态下的钴钼抗硫变换催化剂活性很高，遇到空气极易被氧化，放出大量的热，使催化剂床层温度急剧上升，其反应方程式如下：

（1）2MoS2+7O2—2Mo03+4SO2

（2）2CoS+3O2—2Co0+2SO2

使用Co-Mo耐硫变换催化剂的氮肥生产厂家，经常会因为催化剂床层出现问题（如偏流、结块、部分粉化等）而需要重新装料加工；有的厂家需要更换部分催化剂，或者需要卸下催化剂进行复活。一旦出现这些情况，很多厂家对于如何在非氧化状态下安全卸下催化剂，往往束手无策。一些实际操作时，费时费力，成本高。为了将催化剂降到室温或更低，需要花费大量的时间，消耗大量的半水煤气，有时还要拆除保温材料。 即使如此，当变换炉内温度已经很低（如40℃以下）时，卸下的催化剂往往温度回升，甚至升至400-500℃，使催化剂转化为氧化状态，必须用水降温，势必造成催化剂粉化，无法回收利用，功亏一篑，可惜功亏一篑。

那么，有没有切实可行的方法来实现催化剂的非氧化状态卸载呢？答案是有的。我公司专有技术使催化剂复活的前提之一就是在非氧化状态下卸载旧催化剂，保证其硫化状态。为此，我们做了大量的实验室工作，并在此基础上，在多家化肥厂进行了实际应用，总结出了一套行之有效的催化剂非氧化状态卸载方法。此方法不仅大大缩短了冷却时间，而且对最大可能的保护催化剂的活性状态提供了充分的保障。

要解决上述问题，首先要搞清楚无氧化卸料时出现上述现象的主要原因，这样才能对症下药，从根本上解决问题。我们知道，在用半水煤气冷却旧催化剂时，硫化的旧催化剂处于H2、H2S、CO、CO2的还原性气氛中，但卸料时与空气中大量的O2接触，处于氧化性气氛中。也正是在由还原性气氛向氧化性气氛转化的过程中，发生了强烈的放热反应。那么与O2反应形成强烈放热反应的主要反应有哪些呢？值得将相关的氧化反应和热效应罗列如下，以寻找答案。

H2S+1/2O2=S+H2O△=-236KJ/mol（1）

CO+H2O=CO2+H2△=-41.2KJ/mol（2）

不难看出，非氧化卸载过程中主要的放热反应是（1），即硫化氢的选择性氧化反应。实际操作中还可以注意到卸载后催化剂上方会出现黄烟冒出，催化剂颜色由深黑色变为深灰色，这其实就是选择性氧化反应中生成的气态硫。也就是说，造成卸载温度反弹的主要原因是转化炉内的H2S气体和催化剂吸附的硫化氢。因此，方法自然而然的产生，即非氧化卸载催化剂时，应尽量降低气体中H2S浓度。结合实际情况，我们提出如下具体操作方法。

（1）使用脱硫半水煤气，将炉内催化剂床层温度降低到一定温度以下，并保证半水煤气中O2含量小于0.5%。

（2）用氮气（或二氧化碳）充分置换气体。原则上低温变压器出口硫化氢浓度应尽可能低。同时，所用惰性气体中O2含量应小于0.5%，否则置换过程中容易出现温度反弹。

（3）卸催化剂的空旷处应干燥、无水，避免在雨天操作。由于卸下的催化剂仍有少量吸附的H2S和CO逸出，会产生少量温升。因此，应在催化剂彻底冷却后及时密封。

催化剂卸载

研究表明，使用过的钴钼低速催化剂若要卸料再利用，不能用空气钝化，催化剂的活性成分硫化钴遇到空气会生成硫酸钴而永久失活。用干气循环降温，温度越低越好。降温至~20℃，换入氮气，开孔（人孔或卸料孔）防止对流。卸（装）料要缓慢进行，若温度升高，卸（装）料时要喷水。最好是浸在水中降温，否则催化剂中的硫化钴会氧化成硫酸钴而失去大部分活性；然后卸料、过筛（视情况而定），装入新的肥料袋（含内衬）内；若温度升高，可洒少量水，并扎紧袋子密封，防止空气进入。 如果转化炉大修，可将冷却过筛后的催化剂放入仓库（不宜堆放），但放置时间不宜过长，否则影响使用效果。卸下的催化剂必须立即搬运，不得暴露在空气中，搬运时间越短越好。一旦重新装入转化炉（或加入一些新的催化剂），必须立即用煤气置换，然后硫化（视情况而定）。其效果取决于温度和操作时间，温度越低，时间越短，效果越好。因此，最好在开机前进行。由于实际生产中很难降温到~20℃，因此可以按以下方法操作：

（1）必须使用半水煤气，使炉内催化剂温度降至50℃以下，且半水煤气中O2含量≤0.5%。

（2）用N2充分置换N2中的O2，并保证N2中O2含量≤0.2%，以保证转化气出口的H2S尽可能低甚至为零，防止催化剂的氧化。

（3）卸袋时不要间断，扎紧袋子，在袋子外面喷水，并分散摆放在降温的地方（不要堆放）。

（4）重新装炉时，要筛分各袋并补充丢失部分，完成后立即换气。其效果取决于温度和操作时间，温度越低、时间越短，效果越好。若因进水、进氧等原因造成失活，应另行处理。