一、前言
脫氧劑廣泛用于各種煤制合成氣、天然氣、高純氣和聚酯、電子等精細(xì)化工生產(chǎn)中氧的脫除,特別在保護(hù)羰基合成銠催化劑等方面有突出的應(yīng)用。
TO-3貴金屬催化劑已廣泛用于各種精細(xì)化工領(lǐng)域,CTO-1非貴金屬脫氧催化劑已成功應(yīng)用于醋酸、醋酐工程[3,4]。本文主要比較TO-3貴金屬脫氧催化劑與CTO-1非貴金屬脫氧催化劑在各種含CO氣氛中的性能特點(diǎn)。
1.采用原粒度催化劑進(jìn)行活性評價(jià),與工業(yè)使用條件相近,對實(shí)際使用具有指導(dǎo)意義。
2.評價(jià)方法:催化劑評價(jià)裝置原料氣經(jīng)準(zhǔn)確計(jì)量后通過催化劑床層,出口氧分析用微量氧分析儀(zui低檢測限1×10-6,即1ppm),進(jìn)口氧分析用控氧儀(zui低檢測限100×10-6)。
三、結(jié)果與討論
1、脫氧方式:在含CO、H2的混合氣源中,TO-3貴金屬催化劑與CTO-1非貴金屬催化劑的脫氧方式不同,前者主要發(fā)生①式反應(yīng),后者主要發(fā)生②式反應(yīng):2H2+O2==2H2O①
2CO+O2==2CO2②
通常,貴金屬催化劑上主要發(fā)生H2、O2反應(yīng),但隨CO含量的增加和使用溫度的提高,CO與O2的反應(yīng)也會(huì)發(fā)生,且所占比重越來越大[5]。而CTO-1非貴金屬脫氧催化劑上主要發(fā)生CO與O2的反應(yīng),在CO/O2>10的含H2氣源中未觀察到H2、O2反應(yīng)的發(fā)生。
2.不同氣源條件下的比較
對TO-3貴金屬脫氧催化劑和CTO-1非貴金屬脫氧催化劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)比較,催化劑降溫在催化劑評價(jià)裝置評價(jià)過程中以出口O2含量>1×10-6并隨著溫度降低呈上升趨勢的臨界溫度(也稱zui低全轉(zhuǎn)化溫度TLC)作為重要指標(biāo)考察。
結(jié)論:CTO-1脫氧催化劑主要為CO脫氧,而TO-3貴金屬脫氧催化劑上主要為H2脫氧,在醋酸等工程中雖然CO是主要原料,但由于脫氧塔前O2含量通常<500×10-6,導(dǎo)致的CO的損失<0.1%??紤]到CTO-1脫氧催化劑的綜合性能優(yōu)勢,在醋酸工程中推薦該催化劑。