预加氢催化剂预硫化方案2009
加氢装置催化剂预硫化方案
预硫化和进油之间,催化剂是相当有活性的,如遇到紧急情况,催化剂床层的温度更加难以控制,很有可能引起床层飞温。因此应严格地遵守预硫化步骤中有关温度的限制并且密切监视反应器床层温度,这样才不会发生飞温。
预硫化期间,催化剂被还原会造成催化剂损坏。还原是催化剂上的金属氧化物反应生成纯的金属,而不是反应产生金属硫化物的一种反应。在较高的温度下,循环氢中硫化氢含量又少,还原反应就发生的快。因此,在预硫化期间,准确的控制硫化温度和硫化氢浓度是至关重要的。
(3)185℃前,DMDS的注入速度不宜过快,以免累积在反应器床层中发生集中分解放热;
(4)200℃以前,应严格控制升温速率不大于给定值;
(5)循环氢中H2S含量未被检出或浓度小于0.3%时,反应器内床层温度不得超过230℃。
(6)硫化期间,正常下不用冷氢,但冷氢阀必须处于随时可用状态。硫化过程中应严密观察反应器各床层温度的变化。若单个催化剂床层温升达到10℃,立即投用冷氢控制床层温度,并停止升温;若单个催化剂床层温升达到20℃以上,且呈快速上升趋势,则停炉熄火,并立即启动紧急放空系统(7bar/min)。
(1)预硫化期间新氢中断
预硫化期间,DMDS反应生成硫化氢所需的新氢量以及补充反应器回路中分解损失的氢气量以及泄漏氢气量是很少的,因此不需要补充很多的新氢。预硫化期间如果新氢中断,必须降低硫化温度,尽可能的放慢压力损失的速度。当氢气恢复之后,装置立即快速地重新开始预硫化。事故处理过程如下:
1新氢中断,降低反应温度,适当的情况下,可用冷氢把所有的床层温度降低50℃或降到150℃,如果床层温度本身低于150℃,把温度降到140℃,如果预计在3~4小时内能恢复,保持床层平均温度在这一温度。
(7)硫化期间如发生故障而中止了硫化,重新开始时必须恢复到中止前的状态进行。
加氢催化剂器外预硫化技术
加氢催化剂器外预硫化技术摘要:炼油工业迅速发展,加氢催化剂器外预硫化技术不断受到重视。
本文重点介绍了加氢催化剂器外预硫化技术的实现路径、技术关键及国内外各加氢催化剂器外预硫化技术的研究特点。
关键词:加氢催化剂器外预硫化硫化剂前言炼油企业重油加氢技术的核心是加氢催化剂,工业生产的加氢催化剂中Co、Mo、Ni、W等金属元素是以氧化态形式存在的,只有经过硫化过程,将其转化为硫化态时催化剂才具有较高的加氢活性。
现有加氢催化剂预硫化技术主要分为器内预硫化和器外预硫化。
一、加氢催化剂器外预硫化途径器外预硫化催化剂的活化反应路径有两条:一是在H2作用下,催化剂上的金属组分直接由氧化态转化为硫化态,成为硫化催化剂,而后进行钝化处理;另一种是催化剂在装填到反应器前即已添加硫化剂,硫化剂在浸渍催化剂的过程中与金属氧化物相互作用,生成了硫氧化物,然后在反应器内硫氧化物在氢气作用下被还原成金属硫化物。
两种硫化途径中,前一种为气相硫化法,后一种为液相载硫后活化的液相预硫化法。
从工艺操作的可控度以及近些年国外加氢催化剂器外预硫化技术的发展趋势可以看出,液相预硫化法工业应用较多、研究较广泛。
对于液相载硫过程中硫化剂与催化剂之间所发生的作用,目前存在两种不同的认识。
一种认为通过浸渍过程进入到催化剂孔道的硫化剂在一定温度和H2存在的条件下,首先发生硫化剂的分解,释放出H2S,H2S再与催化剂上的金属氧化物反应,生成硫化态金属催化剂。
另一种认为,在浸渍多硫化物的过程中就发生了化学吸附,硫化剂在浸渍过程中与金属氧化物反应,生成硫氧化合物,即硫化物的分解与金属相态的转化同时进行,硫氧化合物在氢气作用下又通过两种途径被还原成金属硫化物。
二、加氢催化剂器外预硫化技术关键液相载硫预硫化法相对于器外气相硫化技术由于可以低温操作且工艺简单而广泛应用,液相预硫化法主要是先将硫化剂浸渍到催化剂上,后在一定条件下活化。
因此,其硫化剂的选择及催化剂载硫后处理对预硫化催化剂的性能影响尤为重要。
预加氢催化剂预硫化方法
精心整理中国石化九江分公司30×104t/a重整预加氢装置FH-40C催化剂原则开工方案中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院二○○九年四月一、催化剂干燥1、干燥前的准备工作(1)催化剂装填完毕,(2)绘出催化剂干燥脱水升、恒温曲线。
(3)2、干燥示意流程↓N2↑↓↓放水3循环氮气量:循环压缩机全量循环干燥温度要求见表2。
表2催化剂干燥温度要求反应器入口温度℃床层温度℃升、降温速度℃/h升、恒温参考时间h 常温→250- 10~15 15250~280 ≮200- 至干燥结束250→<150≯15020~25 4~54、干燥结束标准高分无明水放出。
5、干燥操作(1)在氮气压力1.5MPa/h的升温速度将反应器入口温度升至250℃,不到200(2)在干燥过程中,每2(3)(4)<150(如DMDS)分解生成H2S,H2S使H2S反应转化成硫化态之前被热氢还原。
所以,催化剂预硫化时,必须控制好预硫化温度与循环氢中H2S含量的关系,在H2S未穿透催化剂床层前,床层最高点温度不应超过230℃。
1、预硫化前的准备工作(1)催化剂干燥结束后,将催化剂床层温度降至150℃,泄压至0.2MPa,引氢气置换至氢纯度>85%,再升压至操作压力,建立氢气循环。
(2)绘出预硫化过程的升、恒温曲线。
(3)注硫系统吹扫干净,并将硫化剂装入硫化罐内。
(4)准备好不同规格的H 2S 检测管。
硫化过程中每1小时测一次循环氢中的H 2S 浓度。
2、催化剂硫化示意流程硫化油↓DMDS↑↑分液罐→循环压缩机↓ ↑←高分←水冷←空冷←换热器3、催化剂硫化条件 反应压力:操作压力 (CS 2)。
则需按照CS 2硫化剂含硫量的不同进行硫化温度及循环氢中H 2S 含量控制要求见表3。
表3催化剂硫化阶段温度要求反应器入温度 ℃ 升温速度 ℃/h 升、恒温参考时间 h循环氢H 2S 控制v%常温→15015~20150 - 3150→230 10~15 8 实测230 - 8 0.3~0.8230→290 10~15 6 实测290 - 6 0.5~1.0计算,8小(2)以10~15℃/h升温速度将反应器入口温度升到290℃,恒温硫化6小时。
加氢催化剂硫化方案
制氢装置催化剂硫化方案硫化前准备:1、催化剂已按填装方案填装完毕2、压缩机已试机完成,达到开机条件,所有仪表已联校完成3、制氢系统已用氮气置换合格(O2<0.5%)、气密完成4、准备好硫化剂(DMDS)并注入至硫化剂罐,硫化剂线已试压、吹扫干净(用蒸汽、风彻底吹扫干净)5、准备好硫化用工具:硫化氢检测管、计量水器具、画好升温曲线、记录纸、对讲机消防器具等6、干气、氮气、循环水等已准备就绪LYT-701/LYT-702加氢催化剂硫化1、硫化机理LYT—701/702加氢催化剂活性组份氧化钴、氧化镍、三氧化钼在使用前需将其转化为硫化物才具有活性,这一过程为硫化,其机理为:DMDS(或CS2)+4H2=2H2S+CH4MoO3+2H2S+H2=MoS2+3H2OCoO+H2S=CoS+H2ONi0+ H2S=NiS+H2O硫化时,用干N2-H2(H2≥10%,O2<0.5%)作为硫化原料气,配以适量的CS2或者DMDS,经加热达到一定温度后进入催化剂床层,通常采用循环硫化或一次放空硫化方法。
2、硫化过程1、反应系统气密合格,建立氢气-氮气循环后,进行催化剂硫化。
硫化条件:氢压,MPa ≦0.5MPa循环介质,% N2-H2混合气氢气含量,%(v/v) 30-50空速,h-1 200-500第一个恒温硫化阶段床层温度和时间 230℃恒温6小时第二个恒温硫化阶段床层温度和时间 300℃恒温4-6小时第三个恒温硫化阶段床层温度和时间 350℃恒温4小时硫化剂二甲基二硫或二硫化碳理论需硫量,m %(对催化剂) 约8.0吸硫量计算公式为:⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯+⨯⨯+⨯⨯=C B A c s M C M B M A w w 06.329/806.32306.32s w :理论吸硫量c w :催化剂装量A:MoO 3的百分含量;A M :MoO 3的分子量,143.94B :CoO 的百分含量B M :CoO 的分子量,74.93C:NiO 的百分含量C M :NiO 的分子量,74.70理论生成水重量为:DMDS (或CS 2)注入量计算式:(催化剂量)×8%×94(DMDS 分子量或CS 2)/64(硫分子量)=硫注入量 硫注入量×1.1(10%的余量)=实际硫注入量0.452 吨 气体含硫量计算式:X (气体循环量Nm3)/22.4×0.5%(硫含量)×94(DMDS 分子量或CS2)/64(硫分子量)=X’ Kg 二甲基二硫性质:分子式:CH3SSCH3 分子量:94.20 CAS :624-92-0 淡黄色透明液体。
加氢裂化催化剂预硫化操作规程
加氢裂化催化剂预硫化操作规程一、催化剂预硫化的目的加氢裂化催化剂的活性金属组分主要是Mo、Ni、Co和W,同其它新催化剂或再生后的催化剂一样,其所含的活性金属组分(Mo、Ni、Co、W)都是以氧化态的形式存在。
大量的研究和工业实践证明,催化剂经过硫化,活性金属组分由氧化态转化为硫化态,具有良好的加氢活性和热稳定性。
因此,在加氢催化剂接触原料油汽之前,先进行预硫化,将催化剂活性金属组分由氧化态转化为硫化态。
本装置使用的FZC系列保护剂为Mo-Ni系活性金属氧化物,FF-20精制催化剂活性金属为W-Mo-Ni系金属氧化物,FC-14裂化催化剂的活性金属为W-Ni系金属氧化物,予硫化能使MoO3、WO3和NiO转变为具有较高活性的MoS2、WS2和Ni3S2金属硫化物。
催化剂硫化一般分为湿法硫化和干法硫化两种,湿化硫化为在氢气存在下,采用硫化物或馏分油在液相或半液相状态下的预硫化;干法硫化为在氢气存在下,直接用含有一定浓度的H2S或直接向循环氢中注入有机硫化物进行的预硫化。
湿法硫化分为两种:一种为催化剂硫化过程所需要的硫油外部加入的硫化物而来,一种为依靠硫化油自身的硫进行预硫化。
本装置预硫化工艺为干法气相硫化。
使用二甲基二硫化物C2H6S2(DMDS)作为硫化剂。
二、催化剂预硫化的原理催化剂预硫化是基于硫化剂(DMDS)临氢分解生成硫化氢(H2S),H2S与催化剂活性金属氧化态反应转化成相应金属硫化态的反应。
其相关的硫化反应如下:(CH3)2S2+3H2→ 2H2S+2CH4MoO3 + 2H2S + H2→ MoS2 + 3H2O3NiO + 2H2S + H2→ Ni3S2 + 3H2OWO3 + 2H2S + H2→ WS2 + 3H2O三、具备条件(1)经过气密检验和紧急泄压试验,确认系统严密性和联锁系统性能安全可靠。
(2)供氢系统确保稳定可靠,1401-K-101及1401-K-102运转正常。
有机硫加氢(HDS)催化剂的预硫化
有机硫加氢(H DS)催化剂的预硫化冯 续 崔 芳(西北化工研究院,陕西西安,710600) 摘要 预硫化是H DS 、H DN 过程中决定催化剂活性的最重要环节。
在分析催化剂硫化反应原理、硫化条件、硫化与还原的关系等基础上进一步指出了在工业过程中预硫化的一些原则。
关键词 H DS 有机硫加氢 预硫化 硫化收稿日期:2002-09-09。
作者简介:冯 续,男,1966年毕业于南开大学化学专业,研究员,现在西北化工研究院从事催化剂、净化剂研究和管理工作,曾获全国科学大会奖2项,省科技进步奖1项,发明专利1项,在国内学术刊物上发表论文35篇。
电话:029-*******。
C o 2M o/Al 2O 3加氢催化剂的磁性研究结果指出[1]:新鲜的催化剂是由Al 2O 3、C oAl 2O 4、M oO 3、C oO 、C oM oO 4和一种复杂的钴钼氧化物的复合物组成。
这种氧化态催化剂具有一定的加氢脱硫活性,但在其变成硫化物以前,不可能达到最佳活性。
因此,催化剂投入正常使用前需将氧化态的活性组成先变成硫化态的金属硫化物,这个过程称为催化剂的硫化。
某些以天然气为原料的装置,因原料分子量较小,硫的形态简单,硫化物随原料烃易于扩散到催化剂多孔结构的内表面,使内表面利用率提高。
在这种情况下,可以采用自然硫化,即边使用边硫化的办法使催化剂达到硫化态,这是因为一方面氧化态也具有一定的活性,再则也避免了原料气中硫含量变低时导致硫化态催化剂放硫。
我国曾进行了以高沸点油(馏分为140~224℃的923航空煤油)为原料的C o 2M o/Al 2O 3预硫化与不预硫化的活性比较,试验结果见图1[2]。
图1 催化剂预硫化和不预硫化的比较可以看出,对液态烃采用自然硫化方式,硫化不完全且导致一部分金属还原,使催化剂活性达不到正常水平。
因此对于沸点高,形态硫复杂的原料(如炼厂气、轻油等),需要采用预硫化方法将金属氧化物在进料反应前转化为硫化态。
JT-8硫化
(3)、在温度恒定之后,开始注硫,气体中含硫量:0.5~1.5%(体积)初期2-4小时气体中硫含量0.5-0.8%(体积),之后可控制在1.0-1.5%(体积)。待出口气中检测出硫时,开始升温,升温速率20~30℃/小时,220℃恒温,待出口气中检测出硫时,继续升温,升温速率20~30℃/小时,260-280℃恒温,待出口气中检测出硫时,继续升温,升温速率20~30℃/小时,350-380℃恒温,待出口气中检测出0.1%的硫时,或按催化剂理论吸硫量将CS2加完后,可认为预硫化结束,然后降温吹扫,降温速率20~30℃/小时,等温度降至240℃,出口气中硫含量低于500ppm时,逐步升压到正常操作压力(升压速率不高于0.5Mpa/10min),转入正常操作。
3.2.5升温、升压结束后,先进行4小时左右半负荷生产,以调整温度。压力、流量等,待操作稳定后,逐步加大负荷,转入正常生产。
3.2.6若先加压后升温,亦须严格按上述要求进行控制,因为调整幅度过大,会造成应力作用,导致脱硫剂粉化。
3.2.7操作温度在使用范围内逐步递升,可增加硫容。
3.2.8 T305干燥升温
280 恒温 4 ≤0.5 、、 、、 1.0-1.5 出口检出硫后
280-380 20-30 4 ≤0.5 、、 、、 1.0-1.5
380 恒温 5 ≤0.5 、、 、、 1.0-1.5 出口检出0.1%硫后
380-280 20-30 5 0.1-0.2 低硫焦炉气 、、 充分放硫
(1)、装填完毕后,用气密合格,用氮气其它惰性气体升温,升温速率为20~30℃/hr,空速300-500h-1,压力为0.3-0.5MPa当温度升至160-180℃时,恒定2-3小时,待温度稳定后,切换焦炉气。
加氢催化剂硫化方案
内蒙庆华20 万吨/年甲醇装置JT-8 焦炉气加氢催化剂予硫化方案一、催化剂装填前准备1. 检查反应器内清洁无水无杂质;2. 准备好内件、填料及催化剂,其中有:①2mm 不锈钢丝网16 张左右(直径与反应器直径相同);②瓷球约数吨左右;③催化剂;JT-8 装填数量:87M3其中:予加氢反应器D61201A 、B 各14.5 M3一级加氢反应器D61202 :29.06 M 3;二级加氢反应器D61205 :29 M3④0 300 6.5-10.5米长帆布筒子2根、剪刀2把;⑤装料漏斗(需预制);⑥500X700轻质木板2块;⑦葫芦 2 只或吊车。
⑧在设备内的工作人员以及所需的人孔值班人员在装填作业开始前必须具备具有认可的安全培训,所有时候进入设备内工作都须持有进入许可证以及反应器内气体测试报告。
⑨装填前要对设备进行检验以确保所需的内件都已正确的安装好,特别是温度计导管和取样管,还要检验所有的施工材料是否都已拆掉并且反应器壁已清除氧化物和铁屑。
钢丝网除锈,用白布擦净,检查各测温热电偶管,取样管的安装及连接管口方位是否符合图纸要求,特别注意固定筛网支架。
二、装填作业1 、检查反应器内清洁无水无杂质;2、底部格栅安装牢固;3、画出催化剂装填上下界限标记及中间分段标记;4、底部格栅上面平铺1 层不锈钢丝网;5、装入填料(瓷球)至标志线铺平;瓷球上面平铺2 层不锈钢丝网6 关闭下部人孔;7 装催化剂装填催化剂时应避免阴天,下雨,以防催化剂受潮而影响其使用活性。
催化剂装填之前应先筛去粉尘。
催化剂装填时,从上人孔放入加料帆布筒10.0 米左右和漏斗连接;催化剂装填时视装填设备及人员情况,可进行一台或多台反应器的装填作业。
①漏斗内倒入催化剂0.5-1.0 吨;可根据具体情况确定。
并用吊车吊至反应器人孔上方,漏斗与帆布筒相连,放入催化剂。
②视吊装催化剂的量,取出漏斗和帆布筒由软梯进入反应器,用木板刮平催化剂;③刮平后,根据具体装填高度,帆布筒剪掉约 1 米,继续装催化剂,装量根据第一次实际装填情况可调节。
加氢催化剂预硫化技术探讨
加氢催化剂预硫化技术探讨摘要:加氢催化剂大多是由Ni,W,Mo,Co等活性金属组分和载体组成,其中金属组分是以氧化态形式分散在载体上,可进行加氢脱硫、氮,加氢脱芳烃及加氢裂化等反应。
研究表明,未经预硫化的催化剂的活性、选择性和稳定性均低于硫化态的催化剂,而且使用寿命较短。
将氧化态的催化剂进行预硫化,使活性金属组分转变为硫化态,可最大限度的发挥加氢催化剂的活性,因而加氢催化剂预硫化技术的开发和应用,成为国内外研究的热点,受到广泛关注。
关键词:加氢;催化剂;预硫化技术1 预硫化机理在加氢催化剂预硫化的过程中会放出大量的热量。
其反应原理是在H2存在的条件下,硫化剂加氢生成H2S,在H2和H2S同时存在的氛围下,加氢催化剂活性金属由氧化态转变为硫化态,预硫化过程分为如下两个反应步骤: 加氢催化剂预硫化可使催化剂中的金属组分由氧化态变成硫化态,处于最佳活性价态。
在H2和H2S同时存在的条件下,金属氧化物上可发生还原反应和硫化反应的竞争,硫化效果的好坏会直接影响催化剂的性能和寿命,由于预硫化过程中放出大量的热,并伴随有水生成,因此预硫化过程中需密切监控反应器床层的温度和循环气中的水含量,防止床层飞温。
2 预硫化方式加氢催化剂的预硫化方式可根据硫化反应进行的场所不同,分为器内预硫化和器外硫化。
器内预硫化是在催化剂装入反应器之后,加入H2和硫化剂将金属活性组分转变为硫化态。
器内预硫化有干法预硫化和湿法预硫化两种方式。
干法预硫化是在H2存在的条件下,使用一定浓度的H2S、在循环气中注入CS2或使用其它有机硫化物;湿法预硫化是在H2存在下,用含硫化合物(如CS2或DMDS 等)的烃类或馏分油在半液相或液相状态下进行硫化。
器外预硫化方式有两种:一种是将新鲜的或者再生后的催化剂进行硫化,再经冷却、钝化和过筛后装填到反应器;另一种是将硫化剂直接添加到氧化态的催化剂上,经处理后装入反应器。
普遍认为,器外预硫化具有开工过程简单、开工时间短、开工成本低、投资小和无污染等优势。
加氢催化剂预硫化-16页文档资料
—生产四部培训小组
预硫化的目的
催化剂的加氢脱硫活性主要是在它的硫化状态下,而催化 剂的主要成分是钴、钼的氧化态,所以开工时必须对其预 硫化 即:
9CoO+8H2S → Co9S8+9H2O MoO3+2H2S+H2 → MoS2+3H2O
催化剂预硫化的主要方法
预硫化技术是加氢催化剂开发应用的关键步骤之一,使加 氢催化剂保持最佳的活性和稳定性,提高选择性,延长使 用寿命,在国内外受到广泛的关注。因此,深人研究加氢 催化剂的预硫化方法对开发高活性的催化剂有重要意义。 目前,工业上使用的加氢催化剂常用的硫化方法有很多种 .从介质相态上可分为干法硫化和湿法硫化两类,从介质 来源上可分为强化硫化和非强化硫化两种情况.从预硫化 的位置又可分为器内预硫化和器外预硫化
[ I ] - TIC-06089和FIC-06045串级控制 [ I ] - 缓慢调节TIC-06089, [ I ] - 按升温曲线升温(速率不大于20℃/小时) ( P ) - 确认E-0613开始产生蒸汽,将蒸汽排空几小时至合格 [ P ] 一 缓慢关闭放空阀逐渐提高蒸汽压力 ( I ) - 确认PI-06057稍高于PI-06029压力 [ I ] - 缓慢打开E-0613至PV-06029的手阀, [ I ] - 调整发汽并内部低低压蒸汽管网 [ I ] - PIC-06029A自动操作 [ I ] - 设定SV=0.55MPa [ P ] 一 完全关闭放空阀 [ P ] 一 启动加药设施(见加药计量泵操作), [ P ] 一 废锅连续加药 [ P ] 一 连续排污投用 ( I ) - 确认TIC-06089升温至200℃
加氢反应器R-0603催化剂预硫化
1、 预硫化前准备 2、 引氢气进反应器 3、 引再生酸性气进反应器 4、 加氢催化剂预硫化
加氢催化剂预硫化技术探讨
加氢催化剂预硫化技术探讨摘要:现阶段,我国社会经济水平己经有了较为显著的提升,原油也向重质化的方向发展,其所设定的清洁油品的质量标准要求开始逐渐提高,炼油厂的加氢技术需求也在不断提高。
其中加氢技术的重要组成部分便是加氢催化剂,加氢催化剂的成分类别比较多,所包含的氧化物活性较高,需要在一个硫化的状态下合理地使用非贵金属加氢催化剂,提升非贵金属加氢催化剂的预硫化效果,提升总体催化剂的使用活性,让其装置可以更好的运转,达到延长装置运转周期的目的。
关键词:加氢催化剂;预硫化技术引言加氢催化剂大多是由Ni,W,Mo,Co等活性金属组分和载体组成,其中金属组分是以氧化态形式分散在载体上,可进行加氢脱硫、氮,加氢脱芳烃及加氢裂化等反应。
研究表明,未经预硫化的催化剂的活性、选择性和稳定性均低于硫化态的催化剂,而且使用寿命较短。
将氧化态的催化剂进行预硫化,使活性金属组分转变为硫化态,可最大限度的发挥加氢催化剂的活性,因而加氢催化剂预硫化技术的开发和应用,成为国内外研究的热点,受到广泛关注。
1化剂预硫化方式催化剂的二氧化硫采用硫的形式,大致分为装置内二氧化硫和装置外二氧化硫两类。
二氧化硫主要是在相应反应堆中进行一系列前置过滤器的催化剂。
该装置的前进运动可分为两种形式:首先,在二氧化硫环境中,要么采用适当浓度,要么采用SO2和有机硫化氢浸润,产生硫水反应,也称为压力变异。
二、在H2环境中使用硫化氢等。
以在液体或半液体状态下进行硫水反应,也称为湿规律。
二氧化硫技术主要是在制氢机中放置新鲜回收催化剂,并相应地做好准备,方法是通过更专门的方法提前将硫化氢放入催化剂的孔隙中,从而更好地将硫氧化物的形状与催化剂的活性金属结合起来,同时将氧催化剂转化为一种新形式的外部预测。
2预硫化机理在加氢催化剂预硫化的过程中会放出大量的热量。
其反应原理是在H2存在的条件下,硫化剂加氢生成H2S,在H2和H2S同时存在的氛围下,加氢催化剂活性金属由氧化态转变为硫化态,预硫化过程分为如下两个反应步骤:1)硫化剂分解(1)DMDS(二甲基二硫化物)CH3SSCH3+3H2→2CH4+2H2S(2)CS2(二硫化碳)CS2+4H2→CH4+2H2S(3)DMS(二甲基硫化物)CH3SCH3+2H2→2CH4+H2S(4)EM(乙醇硫)CH3CH2SH+H2→CH3CH3+H2S2)金属相态转化MoO3+2H2S+H2→MoS2+3H2O3NiO+2H2S+H2→Ni3S2+3H2O9CoO+8H2S+H2→Co9S8+9H2OWO3+2H2S+H2→WS2+3H2O加氢催化剂预硫化可使催化剂中的金属组分由氧化态变成硫化态,处于最佳活性价态。
加氢催化剂预硫化
引清洁酸性气进反应器
o o o o o o o o P ] 一 联系化验室,采样化验再生酸性气的组成 ( I ) - 确认D-1001的压力PT-10004的压力为0.065MPa ( I ) - 打开UV-06038 [ P ] 一 打开D-1001出口去预硫化再生酸性气的阀门 [ P ] 一 打开预硫化再生酸性气FI-06044的后手阀 [ P ] 一 打开预硫化再生酸性气到主线的阀门 [ P ] 一 调节FI-06044的流量为1-5Nm3/h [ P ] 一 联系化验室,采样分析反应器入口气体中H2S的浓 度不大于2%。
加氢催化剂预硫化
—生产四部培训小组
预硫化的目的
催化剂的加氢脱硫活性主要是在它的硫化状态下,而催化 剂的主要成分是钴、钼的氧化态,所以开工时必须对其预 硫化 即: 9CoO+8H2S → Co9S8+9H2O MoO3+2H2S+H2 → MoS2+3H2O
浅谈加氢装置开工前的催化剂预硫化
浅谈加氢装置开工前的催化剂预硫化一前言目前,大多数加氢催化剂的钨、钼、钴等活性金属组分,使用前都是以氧化物的状态分散在载体表面。
根据生产经验和理论研究,加氢催化剂的活性只有呈硫化物的形态才有较高的活性。
因此,当催化剂装入反应器后,加氢催化剂使用前必须先进行预硫化。
预硫化是提高加氢催化剂活性和延长其使用寿命的重要步骤。
二加氢催化剂的预硫化技术(1)加氢催化剂的预硫化方法及选择虽然氧化态催化剂可通过在使用过程中由原料油中含有的硫化物反应生成硫化氢对其硫化,但一方面由于原料中的硫化物需要在较高的温度条件下才能反应生成硫化氢,从而导致一部分金属氧化物还原,使催化剂的硫化达不到正常水平。
因此,对这类加氢催化剂,多采用外加硫化剂预硫化的方法,将金属氧化物在进原料油反应之前转化为硫化态。
目前,工业装置最常见的预硫化方法有干法硫化和湿法硫化两种。
所谓干法硫化,即在循环氢气存在下,注入硫化剂进行硫化;湿法硫化,即在循环氢气存在下,以低氮煤油或轻柴油为硫化油,携带硫化剂注入反应系统进行硫化。
在实际生产中,究竟选择哪种预硫化方法,应视工厂及加氢催化剂的具体情况而定。
一般来说,对以无定型硅铝为载体的加氢精制催化剂多采用湿法硫化;而对于含分子筛的加氢裂化催化剂则多采用干法硫化。
因为沸石分子筛酸性较强,如果用湿法硫化,可能会因硫化油发生裂解反应而导致催化剂床层超温,并产生积炭而使催化剂活性下降。
(2) 预硫化过程的化学反应在氢存在的条件下,预硫化过程中的化学反应包括硫化剂的分解反应及金属氧化物还原和硫化的竞争反应。
理想的预硫化反应如下:CS2+4H2=2H2S+CH4MoO3+2H2S+H2=MoS2+3H2O9CoO+8H2S+H2=Co9S8+9H2O3NiO+2H2S+H2=Ni3S2+3H2OWO3+2H2S+H2=WS2+3H2O催化剂预硫化反应十分复杂,金属氧化物的还原和硫化反应互相竞争,主要取决于硫化反应的各种条件。
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中国石化九江分公司
30×104t/a重整预加氢装置FH-40C催化剂原则开工方案
中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院
二○○九年四月
一、催化剂干燥
1、干燥前的准备工作
(1)催化剂装填完毕,临氢系统进行氮气置换、气密合格。
催化剂干燥用氮气作介质。
(2)绘出催化剂干燥脱水升、恒温曲线。
(3)催化剂干燥前,各切水点排尽存水,并准备好计量水的器具。
2、干燥示意流程
↓N2
循环氢分液罐→循环压缩机→换热器→加热炉
↑↓
分离器←水冷←空冷←换热器←反应器
↓放水
3、催化剂干燥条件:
高分压力:1.5MPa
反应器入口温度:250℃
循环氮气量:循环压缩机全量循环
干燥温度要求见表2。
表2 催化剂干燥温度要求
反应器入口温度
℃床层温度
℃
升、降温速度
℃/h
升、恒温参考时间
h
常温→250-
10~15
15
250~280 ≮200 -
至干燥结束
250→<150≯150
20~25 4~5
4、干燥结束标准
高分无明水放出。
5、干燥操作
(1)在氮气压力1.5MPa下,循环压缩机全量循环,加热炉点火,以10~15℃/h的升温速度将反应器入口温度升至250℃,开始恒温脱水。
如果催化剂床层最低点温度达不到200℃,可适当提高反应器入口温度,但反应器入口温度≯280℃。
(2)在干燥过程中,每2小时在高分放水一次,并计量。
(3)画出催化剂脱水干燥的实际升、恒温曲线图。
(4)干燥达到结束标准后,以≯25℃/h的降温速度将反应器床层各点温度均降至<150℃,方可引入氢气进行高压气密,合格后进行催化剂预硫化。
二、催化剂预硫化
催化剂预硫化是指催化剂在氢气存在下,硫化剂(如DMDS)分解生成H2S,H2S使催化剂金属组分由氧化态转化成相应的硫化态。
在预硫化过程中,关键问题是要避免金属氧化态在与H2S反应转化成硫化态之前被热氢还原。
所以,催化剂预硫化时,必须控制好预硫化温度与循环氢中H2S含量的关系,在H2S未穿透催化剂床
层前,床层最高点温度不应超过230℃。
1、预硫化前的准备工作
(1)催化剂干燥结束后,将催化剂床层温度降至150℃,泄压至0.2MPa,引氢气置换至氢纯度>85%,再升压至操作压力,建立氢气循环。
(2)绘出预硫化过程的升、恒温曲线。
(3)注硫系统吹扫干净,并将硫化剂装入硫化罐内。
(4)准备好不同规格的H2S检测管。
硫化过程中每1小时测一次循环氢中的H2S浓度。
2、催化剂硫化示意流程
硫化油↓DMDS
→缓冲罐→换热器→加氢进料泵→换热器→加热炉→反应器
↑
↑分液罐→循环压缩机↓
↑
←高分←水冷←空冷←换热器
3、催化剂硫化条件
反应压力:操作压力
体积空速:2.0h-1
氢油体积比:循环氢压缩机全量循环
循环氢纯度:≮70v%
硫化油:直馏石脑油
硫化剂:二甲基二硫(DMDS)或二硫化碳(CS2)。
本方案以DMDS计算。
如选用CS2硫化剂,则需按照CS2硫化剂含硫量的不同进行相应的换算。
硫化温度及循环氢中H2S含量控制要求见表3。
表3 催化剂硫化阶段温度要求
反应器入温度
℃升温速度
℃/h
升、恒温参考时间
h
循环氢H2S控制
v%
常温→150 15~20
150 - 3
150→230 10~15 8 实测230 - 8 0.3~0.8 230→290 10~15 6 实测290 - 6 0.5~1.0
290 - 2 >1.0
FH-40C催化剂硫化理论需硫量为6.2%(对催化剂重量)。
以硫化剂过量20%计算,本次硫化需备用DMDS硫化剂0.7吨。
注硫速度:30kg/h,硫化初期匀速注入。
4、催化剂预硫化操作
(1)氢气建立循环后,加热炉重新点火升温,升温速度为20~25℃/h,当反应器入口温度升到150℃稳定后,起动进料泵,以体积空速2.0h-1向反应系统引进硫化油,高分见油后系统开路,冲洗催化剂床
层。
2小时后改为硫化油闭路循环,开始注硫化剂,恒温3小时。
以10~15℃/h升温速度将反应器入口温度升到230℃,恒温硫化8小时。
升温过程中,H2S会穿透床层,注意定时按要求分析H2S浓度,控制催化剂床层温升≯25℃。
若温升大于25℃,则应适当降低注硫速度,循环氢H2S浓度控制在0.3v%~0.8v%。
(2)以10~15℃/h升温速度将反应器入口温度升到290℃,恒温硫化6小时。
硫化油继续闭路循环2小时,硫化结束。
循环氢中H2S 浓度每1小时分析一次。
结束的标准:……..
三、调整操作
硫化结束后,引入直馏石脑油,以10~15℃/h降温速度调整反应器入口温度至280℃,退硫化油。
根据原料油性质及产品要求,适当调整反应器入口温度及各项工艺参数,进入正常操作。