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延长银催化剂使用寿命的方法探讨杨占奇（神化宁夏煤业集团煤化工分公司聚甲醛厂宁夏灵武750411）
摘要：通过分析甲醛制备装置中制约银催化剂使用寿命的主要因素，提出延长银催化刻使用寿命的方法，并应用于实际生产中，得出大量的生产数据，通过分新总结这要数据，进一步验证了保持银催化刻活性和延长银催化划使用寿命的方法。
关键词：甲醛生产；银催化刻；使用寿命；理长
甲醛是一种重要的有机化工原料，化学性质十分活泼，，是化学合成中重要的中间体，其下游产品广泛应用于胶粘剂，涂料、树脂塑料、染料以及医药、农药等众多领域。近年来，我国建筑、汽车、电子、家电等行业快速发展，对胶粘剂、树脂塑料等产品需求大幅度增长，从而拉动国内甲醛生产和消费不断增长。
甲醛生产方法根据催化剂的不同分为银法和铁钼法两种。银法工艺是以银催化剂在甲醇过量条件下氧化脱氢，生产37%的甲溶液。其优点是工艺成熟，流程较短，投资小，电耗低，热量可充分利用，单系列生产能力大，缺点是甲醇消耗较高，催化剂寿命短，产品甲醛溶液中残留的甲醇和甲酸等杂质较多。银催化剂使用一段时间后，活性下降，副反应增加，甲醇转化率降低，甲醛中醇含量增加，这对甲醛生产极为不利。固此，实际生产中当银的催化性能衰退到一定程度时，需要停车更换新的催化剂以维持甲醛生产能正常稳定地进行。银催化剂每次铺装量为180~200KG，每次银催化剂损耗量约5KG（银催化剂价格5千元/KG)，每次再生费用为5万元／次，这使银催化剂费用成为甲醒成本中的重要成本之一。如何降低生产成本是甲醛行业面临市场激烈竞争和利润空间越来越小现状下的一个十分重要的间题。通过对甲醛生产过程中影响银催化剂活性的儿种原因进行分析，提出了延长其
使用寿命的几种措施，从而降低了甲醛生产的成本。一、银催化剂失活的原因分析
以甲醇为原料，海绵银作催化剂制取甲醛，造成银催化剂寿命短的原固很多，有外在固素，也有内在固素，根据生产经验，总结出主要的原因有以下儿点：
1.氧温控制过低或过高或波动频繁
当反应温度在630～~650℃(903~923K)之间时，均可获得较高的甲醛收率，过低或过高都会影响反应的进行和银催化剂的使用寿命。
反应温度较低，甲醇脱氢反应不完全，以甲醇氧化为主。甲醛脱氢反应过程是吸热的，升温对其有利，对甲醇氧化反应来说，即使在高温下，也几乎可以进行到底，另外，从反应速度角度来看，股化学反应的速度随着温度升高面显著加快。反应温度较低，化学反应速度降低，易发生副反应，影响催化剂的活性。
反应温度较高，催化剂长期处于高温状态，导致催化剂的品 102化催理
22013年12月
相、品粒分解度逐渐发生变化，破坏了原有的组织和结构，这是结品银催化剂寿命短的主要原固。有时反应器温度波动过大或出现超温运行，催化剂的物理结构便会逐渐发生变化，其孔障率相应减少，温度再升高，就会出现催化剂选择性下降，副产物增多的间题，直接影响了催化剂的活性，
2.原料中杂质影响
精甲醇原料质量较差，铁含量超标，甲醇蒸发器内甲醇使用时间较短时间后呈棕色，停车后会发现催化剂表面呈灰色或微黄色，进一步分析为碳和铁。原料气中含有挥发性铁化合物，会在催化剂上分解成氧化铁，覆盖在表面而破坏其活性，面且当催化剂表面覆盖了氧化铁细粒，将会加快甲醇的完全燃烧反应，使尾气中CO2含量增加，同时放出大量热，使反应温度迅速升高甚至失控，从而影响触媒的选择性，导致副反应增多
甲醛生产厂周围如化工厂较多，空气中含有硫、磷、氯等有害物质，造成原料气中含有挥发性硫、氯化物，会与结品银生成硫化银和氯化银而使催化剂中毒。
部分甲醛生产厂终端产品为聚甲醛，固此后续装置回收的杂醇中含有甲醛、苯、三聚甲醛等物质。为了降低成本，精甲醇原料中需掺杂约5%的杂醇，造成原料气中含有醛，苯等有机物，则会固其树脂化和结炭作用而堵塞银粒表面的孔障，其活性表面容易被覆差，催化剂孔隙被堵塞。使催化剂粘聚在一起，造成床内局部阻力上升，反应气走短路，直接导致催化剂利用率降低，寿命缩短。
3.工况频繁波动
甲醛生产中，由于各种固素的影响，生产的稳定性有可能会受到破坏。比如，后续装置开停车或升降负荷，导致甲醛制备工况调整，水电气风断供引起装置跳车，装置运行不正常引起的临时停车，生产过程操作不得当，使氧化反应温度产生较大的波动等等都会对催化剂活性造成一定的影响，从而缩短其使用寿命。
4.催化剂铺装不当
在更换银催化剂时，银催化剂粒数搭配不当，催化床层厚薄松紧不均，催化剂与氧化器器壁有缝隙，床层存在或出现裂缝、竭陷，银催化剂数量过少都会影响反应的进行，导致甲醛溶液中醇含量增加，从而影响催化剂的活性。
二、延长银催化剂使用寿命的主要措施
根据以上银催化剂失活的原固，制定以下改进措施来延长其使用寿命。
1.控制好三个阶段的反应温度
根据实际生产经验，开车初期，即从开车点火至生产出合格