氢氰酸装置铂系网问题及处理

氢氰酸装置铂系网问题及处理重庆三峡英力化工有限责任公司天然气制5.0万吨/年甘氨酸项目，包括3X1万吨/年HCN3X4.2万吨/年H0CH2C生产装置，试运行期间对一套HCN和H0CH2C装置进行了生产运行，其核心设备HCN反应器中铂系网的经济运行是降低生产成本的重要因素之一。通过运行发现在运行过程中铂网消耗比较高，影响产品的生产成本。一、工艺原理反应原理HCN合成反应式：CH4+NH3+3/202fHCN+3H2O工艺流程经过净化后的空气、天然气、氨气以一定的比例在混合预热器混合预热后，通过纸板过滤器进入HCN反应器合成HCN气体。反应后的气体经反应器列管换热进入吸收塔，经稀硫酸喷淋吸收氨气后的气体进入泠凝器，泠凝的HCN气体通过甲醛循环吸收生成H0CH2CN二、铂系网介绍铂系催化剂基本情况据测试，HCN氧化率和铂耗比例分布如下：三分之一的铂网要完成近80%的氧化率，铂耗也于氧化率同步，三分之一的铂网消耗达到了消耗量的80%，其余铂只完成20%的转化与消耗量。

通常铂耗与铂网组成有关，铂铑合金网比纯铂网铂耗低，而铂钯网的铂耗却比纯铂网高10%左右。铂-铑-钯-稀土四元网高温下的铂耗仅为铂-铑-钯三元网的40%。另外杂质含量高会降低铂网活性，造成产量降低，铂耗增加。使用情况本装置根据实际情况，采用的S201型铂铑钯三元网作为催化剂。其主要元素含量、技术要求为：铂》92.1%、钯》3.6%、铑》3.5%、网规格2020mm网孔数1024孔/cm2、网质量804-956g/m2、丝径0.096mm铂系网设计铂消耗HCN计0.580g/t，折合HOCH2C计0.28g/t。在运行期间开停车19次，对铂网进行了四次处理，第一次用网7张，花板厚50mm孔径12mm由于阻力较大，反应器里有明显的气流漩涡和啸叫声。从第二次开始用6张网，花板厚40mm孔径14mmHCN反应趋于平稳，但是各次铂耗都较高。试生产铂网消耗情况表催化剂消耗原因温度。原料气配比不稳定，甲烷含量过高，造成铂网结碳，活性降低；氧气过量引起催化剂温度高至 1200C，加速铂以PtO2形式从铂网催化剂面上挥发，铂耗增大，甚至烧坏铂网；并易造压力。气体在工业装置中一般采用线速度为并易造0.8-1.4m/s，线速度过低，可能发生气体逆向扩散使转化率下降，成铂网结碳；当操作压力升高，流速相应增加，对铂网表面冲刷程度加剧，铂耗增大；反应器气体分布不均。在反应器中，混合气从顶部侧向进入，铂网薄弱地方出现气流短路，反应器列管出现堵塞等情况会造成气体在氧化炉中流速不同，不同位置催化剂的转化效率、磨损、铂损是不同的，高速气流的冲刷和微晶的长大等因素，容易使催化剂网丝面上的铂成分机械剥落，这将大大加速铂金属的流失，引起铂网破碎；原料气中所含杂质的影响。原料气体中常带有铁锈、油脂、灰尘、硫、碳等杂质，这些杂质会引起催化剂活性骤然下降，导致铂网过热，铂网损耗增加；再生操作过程的铂耗，一般新网比旧网铂耗大，旧网经长期使用后，铂耗也会越来越大。三、减少铂损的措施1.强化工艺操作过程的管理严格执行操作规程；加强液氨、天然气、空气过滤器的排污，勤换纸板过滤器滤纸，保证混合气的质量；严格控制工艺指标，控制原料气配比：氨：甲烷：空气=1：1.0-1.2：6.4-6.8，网上温度1100C-1150C，反应器压力0.06MPa,保证生产系统的稳定，避免工艺波动，降低铂耗。加强管理，尽量减少非正常停车次数，减少拆装移动铂网次数。采用催化剂网组和AL2O3陶瓷环构成的联合催化剂提高转化率，有效地减少网层间振动及摩擦引起的铂耗增加。2.增加保护装置增加气体分布器。反应器上部加装丝网分布器，过滤工艺管道中的杂质进入反应器铂网上，同时提高混合气体在铂网表面的分布均匀度，减小铂网表面各点温差；采用废锅循环冷却，为防止HCN分解，聚合物会堵住列管，造成气体偏流；增加氮气保护装置；当停车时，由于铂网层温度高，为了防止天然气、氨气复燃，防止下段塔釜的硫铵液水分蒸发到铂网上；在反应器增加氮气保护装置，可以减少停车过程对铂网的影响。强化再生管理将所洗铂网挂在不锈钢棍上，用水冲洗杂质和灰尘，冲洗干净后用不锈钢棍卷起；将水洗后的铂网，浸泡在洗网槽的10-18%盐酸溶液中，温度保持在65C-75C，浸泡1-2小时；取出铂网用水冲洗，再用蒸馏水冲洗至不含酸为止；用氢焰将铂网烘干；洗网用的酸液和冲洗水槽中的铂粒沉淀下来，待回收。将待修补的铂网平放在修理台上；根据破网的裂口大小，从铂网块上剪取，补到破口上；用氢气焰在裂口处局部加热，至铂网发颜色发红，用不锈钢锤铆补。铂金的回收装拆网时，将回收用的白布或塑料布铺在装拆的网下，将收集起来的铂灰，与补网台、洗网槽、冲洗槽、酸沉淀槽、洗网用酸液内的铂灰储存，进行加工回收。将氧化炉和废热锅炉系统的花板和瓷环上附着含铂系金属的灰灰收集起来，交铂网生产单位回收加工。塔釜底部的沉淀物，所有酸泥进