工业催化剂的运输、储存和装填

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催化剂通常是装桶供应的，有金属桶（如CO变换催化剂）或纤维板桶（如SO2接触氧化催化剂）包装。用纤维板桶包装时，桶内有一塑料袋，以防止催化剂吸收空气中的水分，面装有催化剂桶的运输应尽可能轻轻搬运，并严禁摔、碰、撞击，以防催化剂破碎。

催化剂的贮藏要求防潮、防污染。例如，SO2接触氧化使用的钒催化剂，在贮藏过程中不与空气接触则可保存数年，性能不发生变化。催化剂受潮与否，就钒催化剂来说大致可根据颜色判别，新的未受潮的催化剂应是淡黄色或深黄色的，因为V2O5和K2SO4生成不同化合物的缘故；如催化剂变成绿色，那就肯定是和空气接触受潮了，因为钒催化剂很容易与还原型物质作用，还原成四价钒。对于合成氨催化剂，如用金属桶，存放时间为几个月。在户外，也要注意防雨防污，做好密封工作，如有空气漏入桶中，空气中含有的水汽和硫会与催化剂发生作用，有时可以看到催化剂上有一层淡淡的白色物质，这是空气中的水和催化剂长期作用使钾盐析出的结果。在贮藏期间如有雨水浸入，使催化剂表面润湿，这些催化剂不宜使用。

催化剂的装填是非常重要的工作。装填的好坏，对催化剂床层气流的均匀分布，降低床层阻力并有效地发挥催化剂的故能起重要的作用。催化剂在装入反应器之前先要过筛，因为运输中所产生的岁末细粉会增加床层阻力，甚至被气流带出反应器而阻塞管道阀门。在装填之前还要认真检查催化剂支撑篦条或金属支网的状况，因为这方面的缺陷在填装后很难矫正。

在装填直径较大的固定床反应器时，要注意两个问题：一是要避免催化剂从高处落下造成破损；二是在填装床层时催化剂一定要分布均匀。忽视了上述两项，容易在装填时造成严重不均匀额情况，形成反应器断面各部分颗粒大小不均。小颗粒或粉尘集中的地方空隙率小，阻力大；相反，大颗粒集中的地方空隙率大，阻力小。反应流体必然更多地从空隙率大、阻力小的位置通过，从而由于流体分布不均影响了催化剂的利用率。

理想的装填通常采用加料斗方式。加料斗架于反应器的入孔外面，被装填的催化剂通过布袋输送到反应器的下部。其操作步骤是，首先通过加料斗把布袋装满，然后缓慢提升布袋，使催化剂有控制地流进反应器，不断地移动布袋以防止总是装填在同一地点，在移动时要避免布袋的扭结。一层催化剂装入后，提起的布袋要缩短一段，再通过布袋加入其余催化剂，直至最后将催化剂把床层装满为止。也可使用金属管代替布袋，这样更易于控制方向，更适用于装填像合成氨那样密度较大、磨损作用较严重的催化剂。此外，装填这一类反应器也可人工将一小桶一小桶或一塑料袋一塑料袋催化剂逐一递进反应器内，再小心倒出并分散均匀。催化剂装填好后，在催化剂床顶要安放固定栅条或一层重的惰性物质，以防止由高速气体引起的催化剂移动。

对于固定床列管式的反应器，有的从管口到管底可高达10cm，当催化剂装于管内时，催化剂不能直接从高处落下加到管中，这样不仅会造成催化剂的大量破碎，而且容易形成“桥接”现象，使床层造成空洞，出现沟流不利于催化反映，严重时还会造成管壁过热，因此，装填要特别小心。管内装填的方法由可利用的入口而定，采用“布袋法”或“多节杆法”。布袋法是在一个细长布袋内（直径比管子直径稍小）装入催化剂，布袋顶端系一绳，底端折起300mm左右将折叠处朝下放入管内，当布袋落于管底时轻轻地抖动绳子，折叠处在袋内催化剂的冲击下自行打开，催化剂便慢慢地堆放在管中。例如，天然气蒸气转化的一段转化炉就用此法填装。多节杆法则是采用多节杆来顶住管底支持催化剂的蓖条板，然后将其推举到管顶，倒入催化剂后抽去一截短杆，使蓖条慢慢地落下，催化剂不断地加入，直到蓖条落到原来管底的位置。为检查每根管子的装填量是否一致，催化剂在装填前应先称重。为了防止“桥接”现象，在填装过程中对管子应定时地振动。装填后催化剂的料面应仔细地测量，以确保设备在操作条件下反应管的全部加热长度均有催化剂。最后对装有催化剂的反应管进行阻力降的测定。控制每根管子阻力降相对误差在一定的范围内，以保证在生产运行中各根管子气量分配均匀。

文章来源：洛克斯石油论坛 洛克斯石油网