[发明专利]一种甲烷化催化剂的钝化方法

说明书

本发明提供一种甲烷化催化剂的钝化方法。本发明的方法包括步骤：使水蒸气与甲烷化催化剂在200～300℃的温度和1.5～2.0MPa的压力下接触，从而实现甲烷化催化剂的水蒸气钝化。本发明的方法进一步包括在使水蒸气与甲烷化催化剂接触后，通入空气的步骤，以实现对甲烷化催化剂的完全钝化。本发明提供的钝化方法能够较好的控制甲烷化催化剂的钝化程度，能够有效避免甲烷化催化剂在卸剂时发生的飞温等问题，同时可以根据工厂的需求采取适宜的钝化方法。

技术领域

本发明涉及煤制天然气技术领域，具体地涉及一种合成气制甲烷的生产工艺中使用的甲烷化催化剂的钝化方法。

背景技术

甲烷化催化剂钝化是指在将催化剂自甲烷化反应器卸除之前，降低甲烷化催化剂的活性，防止催化剂所负载的活性组分与空气接触时被迅速氧化，造成催化剂床层飞温，引发催化剂自燃，造成设备损坏和安全事故。

煤制天然气作为新型煤化工技术，在国内迅速发展，现在已有多个煤制天然气项目投产，并有多个煤化工项目获得路条。随着国内甲烷化技术的发展，合成气甲烷化技术及催化剂均已取得突破性进展，例如大唐国际化工技术研究院有限公司自主开发的甲烷化催化剂已经进行了3000Nm³/h的工业侧线装置运行考察，催化剂性能达到国际先进水平。

甲烷化催化剂一般采用三氧化二铝为载体，以镍为活性组分，催化剂失活后需要进行钝化处理才能从甲烷化反应器中卸除，否则催化剂中的镍与空气接触会造成剧烈的温升和自燃，而目前甲烷化催化剂钝化技术却仍处于研究之中。

发明内容

本发明的目的是提供一种甲烷化催化剂的钝化方法，该方法包括以下步骤：

使水蒸气与甲烷化催化剂在200～300℃的温度和1.5～2.0MPa的压力下接触；优选地，水蒸气与甲烷化催化剂在200～260℃的温度和1.5～2.0MPa的压力下接触；更优选地，所述水蒸气的压力为2.0～4.0MPa，温度为400～450℃。

在一个优选实施方案中，本发明提供的甲烷化催化剂的钝化方法包括以下步骤：

a)甲烷化系统停车，切断原料气后，使甲烷化反应器的出口温度降至280～350℃；

b)使甲烷化系统的压力降低至1.5～2.0MPa；

c)将氮气引入甲烷化反应器中，对甲烷化反应器进行吹扫、置换；优选地，所述氮气为常温氮气，压力为1.5～2.0MPa；

d)当甲烷化反应器出口气体中的氮气含量大于99mol％，优选大于99.9mol％时，向甲烷化反应器中通入水蒸气，调节氮气流量并监测甲烷化反应器出口气体中的氢气含量，使甲烷化反应器出口温度为200～300℃，优选为200～260℃，最优选为260℃，使甲烷化系统压力为1.5～2.0MPa；优选地，所述水蒸气的压力为2.0～4.0MPa、温度为400～450℃；

e)持续通入水蒸气12～24h，优选24～72h后，切断水蒸气。

优选地，在本发明方法的步骤b)中，甲烷化系统的压力以不大于0.1MPa/min的速率降低。

优选地，在本发明方法的步骤d)中，每小时通入的水蒸气的体积与甲烷化反应器内装填的催化剂的体积之比以标准立方米(Nm³)∶立方米(m³)计为50∶1～1000∶1，优选为100∶1～400∶1。

优选地，本发明的甲烷化催化剂的钝化方法还包括以下步骤：

f)在上述步骤e)中，切断水蒸气后，停止氮气加热装置，通入温度为200～250℃、0.5～2.0MPa的氮气对甲烷化系统进行干燥，接着通入常温低压氮气对甲烷化系统进行降温、吹扫；优选地，通入的常温氮气的压力为0.5～1.0MPa；