变换催化剂氯中毒分析

关于耐硫变换催化剂氯中毒失活的案例分析华烁科技股份有限公司一、毒物种类分析1、分析方法：XRF、ISP、离子色谱。2、分析结果：主要化学毒物为：Cl、SOx、Br、NH4。二、中毒后催化剂的化合物分析1、抗毒剂上出现了NH4Al3(SO4)2(OH)6的化合物，该化合物的出现说明：a、存在带水现象；b、原料气或者水中的氨与载体发生了化学作用，对抗毒剂造成中毒。2、催化剂上均出现了氯化钾；通过对氯的分析发现：氯含量一段＞二段＞三段；这与化合物的含量分析结果一致。说明存在氯中毒。同时对三段催化剂进行了硫酸钾的XRD测定，发现三段明显存在硫酸盐（SOX中毒），一、二段不明显。这可能是热交换器的泄漏造成的。3、脱硫风机堵塞物的分析经XRF和XRD分析，堵塞物晶体主要为氯化铵。次要的化合物是其他少量的硫酸盐和氯化物，这个结果支持了上述分析结果。在其他同类企业很少发生类似的情况说明，原料气夹带的毒物主要来之于原料煤和洗涤水。三、使用脱氯剂后的效果分析图1图1的结果表明：1、使用脱氯剂后催化剂热点下降（即开始失活的时间是3.5个月）与不使用脱氯剂的催化剂一个月开始失活相比，活性延长了2.5倍。这个结果与失活催化剂中含有Cl—的量相吻合，说明氯中毒失活是主要失活原因。2、即使使用脱氯剂后催化剂的化学中毒失活还是明显的。以现有的技术一段催化剂最少使用2年才算正常，因此氯中毒的问题并没有完全解决。这是因为脱氯剂只能脱除气态的HCl中的氯离子，而对NH4Cl之类的盐类是难以在室温状态下脱除的。NH4Cl在低温下以固态形式存在，100℃时开始显著挥发，337.8℃分解为NH4和HCl（这时脱氯剂才能脱除），遇冷后重新化合生成颗粒极小的氯化铵。目前我们的脱氯剂在低温条件下使用是不能脱除NH4Cl的。因此一段催化剂的热点正好在350℃左右，能把NH4Cl分解成HCl，HCl中的Cl-离子马上会与催化剂中的K+发生化学反应生成KCl而使催化剂失活。四、结论1、催化剂中毒以氯为主，硫酸盐化中毒为辅。由于抗毒剂载体发生了化学变化而部分失活，使得SOx转化率降低，进而造成催化剂发生硫酸盐化反应而失活。2、洗涤水应该是主要的污染源。全厂水循环系统尽量不要零排放。五、下一步应该采取的措施1、最好的办法是把一次脱硫系统的洗涤用水改成清水洗涤，改善系统水质，杜绝氯污染。2、禁止煤棒制备及水处理工艺中使用含氯添加剂。3、如果做不到以上两点还可考虑采取以下方法解决：(1)各套系统应装填脱氯剂，脱氯剂采用球形的ET-4和旧催化剂混装的办法。(2)抗毒剂装填量增加20-30%或者采用MgAlO4做载体的抗毒剂。(3)一段下部50%的催化剂改用以MgAlO4做载体的催化剂。(4)更换不含氯的水净化剂。