合成氨催化剂 合成氨催化剂中毒

关于中毒的分类、来源、现象与判断，以及处理与预防措施的

一、中毒分类与定义

中毒情况在工业领域中屡见不鲜，主要分为两种类型：

1. 暂时性中毒：由CO、CO、HO等含氧化合物引发。这种情况下，催化剂的活性可以通过还原处理得以恢复。例如，铁系催化剂在水汽氧化后，只需通过加热或氢气还原，便能再生。

2. 永久性中毒：更为严重，由硫、磷、砷、氯等化合物引发，会生成稳定的表面化合物，导致催化剂活性不可逆丧失。例如，Cl的存在会显著增加合成氨的表观活化能。

二、常见毒物来源

主要的毒物来源包括O、CO/CO、HO、润滑油、硫/磷/氯化合物以及乙炔等不饱和烃。在工业过程中，原料气净化不彻底或设备泄漏都可能带入这些杂质，如分子筛旁路阀未关闭导致的CO/HO超标。

三、中毒现象与判断

中毒后的典型表现为催化剂床层温度先升高后骤降，也就是常说的“垮温”，同时合成反应转化率下降。当合成塔入口的CO+CO超过25ppm时，就需要引起警惕，若超过50ppm，则应立即进行紧急切气放空。

四、处理与预防措施

应急处理：对于暂时性中毒，可以通过减负荷运行，并通入纯净氢气进行缓慢还原；严重时则需重启开工加热炉，进行升温还原。永久性中毒则视情况轻重，可减负荷维持生产或停车更换催化剂。

预防措施：关键在于严格净化工艺气体，采用分子筛吸附、低温甲醇洗等先进脱硫脱碳技术。控制入口指标，如CO+CO<25ppm。定期清理油分离器，防止带液氨/铜液；设备维护也是关键，要确保压缩机段间密封，避免分子筛旁路泄漏。

五、典型案例

实际工业领域中，因分子筛旁路阀未关闭导致CO/HO超标，进而引发催化剂暂时中毒的情况屡见不鲜。通过关闭阀门并优化升温程序，往往可以恢复催化剂的活性。赤天化集团也曾成功通过还原处理修复中毒的催化剂，为工业领域提供了宝贵的实践经验。