硫磺回收催化剂活性衰退原因分析及防止措施

是 ， 化 剂 在使 用过 程 中活 性 逐 渐 降低 ， 催 主要 原 因 是 孔 隙被 堵 塞或 活性 中心损 失 ，使 硫 回收率 降 低 ，
床 层温 升下 降 ， 此过 程形 成催 化剂 的活性 衰退 。 引 起催 化 剂 活性 衰退 的因 素有 ２类 ： 是催 化 一 剂 内部 结 构 变化 ， 它使 催 化 剂活 性 缓 慢 降低 且 不能 再生 ； 另一 类 是外 部 因素 ， 作用 迅 速 ， 有 时 可 以 其 但 防止 ， 采取 一 定措 施后 催 化 剂活 性 可 以部 分 或全 部
硫露点 时 ， 硫蒸气 冷 凝沉积 在催 化剂 上 ， 塞催 化剂 堵
面解 吸并 扩 散 到 过 程气 中 ， 因此 ， 化 剂 表 面 积 愈 催 大 ， 面 活 性 中心 越 多 ， 化 剂 的 活性 就 越 高 。但 表 催
颗粒 的微孔 隙 ， 甚至堵 塞催 化剂 颗粒 之 间的孔 隙 ， 不
文章编号 １０ — ８９２ ０ ）２ ０５ — ２ ０ ６ ６ ２ （ ７０ — ０ ８ ０ ０
在 大 多数 炼 油 化 工 企 业 采 用 的二 级 克 劳斯 工
１１ 催化 剂 内部结构 变 化 ．
艺 和斯 科特 （Ｃ Ｔ 尾 气处 理 法的硫 磺 回收装 置 中 ， ＳＯ ） 在 一 、 级转 化 器和尾 气 加 氢反 应 器 内都 填 有 特制 二 的硫磺 回收催 化 剂 ， 过 催 化剂 进 一 步反 应 以 提高 通 硫 的 回收率 。这 些催 化剂 的活 性组分 主要 是具有 大 表 面 积和 大量 活性 中心 的活 性 氧化 铝 ， 硫 磺 回收 在 装 置 的生 产 中 ， 化 剂 活 性 的 高低 至关 重 要 ， 旦 催 一 其 活 性衰退 或 者失 活 ，必 然会 造 成 硫 收率 降 低 ， 甚 至 整个装 置停 工 。 本 文 主要 讨 论 引 起 催 化 剂 活 性 衰 退 的 主要 原 因及 应 采 取 的 措施 ，以保 持 催 化 剂 的 高 活 性 和 延 长 其 使 用 寿命 ，实 现 硫 磺 回收 装 置 的 长 、安 、稳
１２１ 硫 沉 积 ．．
１ 活 性 衰 退 原 因分 析
在 硫磺 回 收分布 着 大量 的 活性 中心 ， 应 物 （ ｚ 反 ＨＳ和 Ｓ 被 Ｏ）
吸附 在活 性 中心 表面 进行 反 应 ， 成 的元 素 硫从 表 生
在使 用过程 中 ，催化 剂表 面活 性 中心 会被 元素 硫覆 盖 ，元素硫 的沉 积可 能是 在冷 凝和 吸附 ２种作 用下发 生 的 。 冷凝 作 用 ， 当反应 器操 作温度低 于过程
程气 中【 ” 。
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２０ ０ ７年第 ｌ 第 ２ ４卷 期
１２２ 含 碳 物质 的沉积 ．．
化工 生产 与技术
Ｃ ｅ ｉａ Ｐｏ ｕ ｔ ｎ ａｄ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｙ ｈ ｍ ｃ ｌ ｒｄ ｃｉ ｎ ｅｈ ｏｏ ｏ ｇ
２２２ 停 工 时的 除硫措 施 ．．
物 质 沉 积 和硫 酸 盐化 原 因引 起 的催 化 剂活 性 衰 退 可 分 别 采 取 除硫 、烧 炭 和 还 原 操 作 方 法
恢 复 其 活性 ， 长 催 化 剂 的使 用 寿命 。 延
关键词 硫磺； 化剂； 催 活性 ； 退 ； 衰 防止 措 施
中图分类号 Ｔ ０ ２４ 。 ５ １ 文献标识码 Ｂ Ｑ ３ ．１Ｘ １
‘９ ５・
在酸 性气 燃 烧过 程 中 ， 有 的烃 类 有 时不 能 完 含
在装置 停工 前 ，必须 清除 装置 内部 和催 化 剂 内 部 沉 积 的硫 磺 。第 ｌ步 是 把 转 化 器 入 口温 度 提 高 ｌ － ０ ｏ 维持 ３ － ８ ｈ 第 ２步将 酸 性气 切换 成 燃 ５ ３ Ｃ， ６４ ； 料 气 ， 化学 当量燃 烧 ， 向燃 烧 炉 中 喷入 水蒸 汽 ， 按 并 防止燃烧 炉 耐火材 料损 坏和 生成 炭 ；让 燃烧 尾气 在
恢复。
收 稿 日期 ：０ ７ ０ — ４ ２０ — ２ １
仅影 响催 化剂 的活性 ， 还引 起催 化剂 床层 压降增 加 ；
吸 附作 用 ，虽然 反应 器操 作温 度高 于过程 气 的硫露 点 ， 由于 表 面积 大 ， 但 并具 有 微孔 结 构 ， 因此 硫蒸 气 会 由于吸 附作用 和 毛细管 凝聚作 用 而被 吸附在 表面 活性 中心 上 ， 使催 化 剂活性 降低 ， 过程 为一 可逆过 此 程 。 使催 化剂 活性恢 复 ， 为 一般 采用 提高 床层 温度 的 方法 ， 被 凝结 的硫蒸 发 ， 使 吸附 的硫解 吸 并挥 发到过
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５． ８
陈育坤
硫 磺 回收催 化剂活 性 衰退原 因分 析及 防止 措施
经验交 流
硫磺 回收催化剂活性衰退原 因分析及 防止措施
陈 育坤
（ 门油 田分公 司炼 油化 工总厂 ， 肃 玉 门 ７ ５ ０ ） 玉 甘 ３ ２ ０
摘要 分 析 了硫 磺 回收 催 化 剂活 性 衰 退 的原 因及 防止 措 施 。 对 于 因外 部 因 素硫 沉 积 、 碳 含
高 效 运行 。
使 用 过程 中 内部 结构 的变 化 ，引起 表面 积变小
的过 程就 是催化 剂 的老化 过程 。老 化过程 可 以分为
热老 化和 水热 老化 ，温度 高 和有液 态水存 在会 引起 热老 化 和水 热 老化 。在 ５ ０ ℃以下 ， ０ 该过 程 进行 得 很 缓 慢 ； 催 化 剂 床层 温度 超 过 ５ ０ ｏ 催 化 剂组 若 ５ Ｃ， 分发 生相 变化 ， 逐渐 生成 高温 氧化铝 ， 面积 急剧 下 表
降， 多孔 氧 化铝孔 道 开始倒 塌 ， 使催 化剂 永久地 失去
活性 。 操作 中应 特别 注意催 化剂 床层 温度 变化 ， 严禁
超温 。
１２ 外部 因素 引起 的活性 衰退 ． 影 响催 化剂 活 性 衰退 的 外部 因素 主要 有 ３个 ，
即硫沉 积 、 含碳 物质 沉积 和硫 酸盐化 ， 它们 造成 的催 化剂 活性 降低是 暂 时的 ， 以恢 复 。 可