钌基氨合成催化剂工业化应用的模拟与分析

上世纪90年代,KBR将新型钌基催化剂成功应用于氨合成工业生产,并且形成以钌基催化剂为核心的KAAP工艺。钌基催化剂由于其远高于铁基催化剂的活性特征,已经在提高产量、降低能耗方面显示出无可比拟的优越性能。钌基催化剂作为氨合成第二代催化剂,与铁基催化剂相比,具有活性高,使用寿命长,操作条件相对缓和等优点,国内已经开发成功,但未见工业化应用报道。针对某大型氨厂氨合成回路扩能改造,提出对现有3个合成塔中的第三塔进行改造,改造后第三塔装填钌基催化剂,催化剂床层由一个增加为两个,床层之间有换热器。应用模拟软件Aspen Plus对该方案进行模拟研究,并与现有改造方案进行对比分析。结果表明,本方案在不新增合成塔数量的前提下,即可实现提高液氨产能35%的目标;改造后的3个合成塔运行参数满足工业生产要求,钌基催化剂在较高氨含量下仍然表现出优异的活性;与现有新增合成塔的改造方案相比,本改造方案在成本方面具有较大的经济优势。

Simulation and Analysis of the Industrial Applicationof Ru-based Ammonia Synthesis Catalyst

In the 1990s,KBR successfully applied a new type of Ru-based catalyst in the industrial synthesis of ammonia and developed the KAAP technology on the basis of Ru-based catalysts.With far higher activity than Fe-based catalysts,Ru-based catalysts have demonstrated their unrivaled properties in raising output and reducing energy consumption.As the second generation catalysts used in the synthesis of ammonia,Ru-based catalysts have high activity and longer lives and require more gentle operating conditions tha...