转化催化剂硫中毒的原因和处理
国产重整催化剂PS-Ⅵ硫中毒分析与对策
国产重整催化剂PS-Ⅵ硫中毒分析与对策随着我国工业化进程的不断推进,对能源的需求日益增加,而石油是目前世界上最主要的能源之一,对石油的加工和利用成为了一个重要的领域。
在炼油过程中,重整催化剂被广泛应用于重整装置,用来将汽油中的芳烃和烯烃转化为高辛烷值的烃类产品。
重整装置中的重整催化剂在运行过程中容易受到硫的中毒影响,影响其催化活性和选择性,从而降低了产品的收率和质量。
本文将就国产重整催化剂PS-Ⅵ硫中毒问题进行分析,并提出对策,以期更好地解决这一问题。
一、国产重整催化剂PS-Ⅵ的特点国产重整催化剂PS-Ⅵ是一种活性高、稳定性好的重整催化剂。
它具有良好的耐硫性能,能够在高硫含量的条件下保持良好的催化活性和选择性。
PS-Ⅵ主要由负载型钼镍硫化物组成,具有较高的比表面积和孔容量,具有良好的抗毒性和热稳定性。
PS-Ⅵ在重整过程中还具有较高的抗结焦性能,不易被焦炭和杂质物质堵塞,从而延长了其使用寿命。
二、国产重整催化剂PS-Ⅵ的硫中毒问题分析虽然国产重整催化剂PS-Ⅵ具有较好的耐硫性能,但在实际运行中,仍然存在硫中毒问题。
硫中毒是指在重整过程中,催化剂表面的活性位点被硫化物所占据,导致催化活性和选择性降低的现象。
硫中毒对PS-Ⅵ的影响主要体现在以下几个方面:1. 催化活性下降:硫化物的存在会占据PS-Ⅵ的活性位点,阻碍了相关反应的进行,导致了催化活性的下降。
2. 选择性降低:硫化物的存在还会改变反应的路径和产物的选择性,导致了产品的收率和质量的降低。
3. 促进剂失效:硫化物还会与催化剂中的一些促进剂发生作用,导致这些促进剂的失效,从而降低了催化剂的效果。
三、国产重整催化剂PS-Ⅵ的硫中毒对策针对国产重整催化剂PS-Ⅵ的硫中毒问题,我们可以采取以下对策来加以解决:1. 优化工艺条件:适当降低重整装置中的硫化氢含量,可以减少硫中毒的程度,延长PS-Ⅵ的使用寿命。
2. 加强预处理:在重整装置投运前,进行严格的预处理工作,将硫化物和其他有毒物质尽可能地去除,减少其对PS-Ⅵ的影响。
国产重整催化剂PS-Ⅵ硫中毒分析与对策
国产重整催化剂PS-Ⅵ硫中毒分析与对策随着工业化进程的加快,能源需求不断增长。
石油作为主要的能源资源之一,对于炼油厂来说是不可或缺的原料。
在炼油过程中,重整催化剂被广泛使用,其中PS-Ⅵ催化剂是一种国产的重整催化剂,具有催化效率高、使用寿命长等优点。
在实际应用中,硫中毒是PS-Ⅵ催化剂面临的严重问题之一。
本文将从硫中毒的原因、影响以及对策进行分析,以期提高PS-Ⅵ催化剂的运行效率和使用寿命。
一、硫中毒的原因硫中毒的原因主要有两个方面:一是原料中含硫物质过多,二是工艺条件不合理。
炼油厂的原料通常含有硫化物,例如硫化氢、硫化气体等。
如果原料中的硫含量过高,会导致PS-Ⅵ催化剂在使用过程中很快被硫中毒,催化活性降低。
工艺条件不合理也是导致硫中毒的重要原因,例如反应温度过低、压力过高等都会加剧硫化物对催化剂的吸附和析出。
硫中毒会严重影响PS-Ⅵ催化剂的催化效率和使用寿命。
硫化物在PS-Ⅵ催化剂表面吸附,阻碍了催化反应的进行,导致重整反应的转化率和选择性下降。
硫化物的析出还会增加催化剂的质量传递阻力,使得反应物和产物的扩散难度增加,进一步降低催化剂的活性。
硫中毒会使PS-Ⅵ催化剂的活性降低,催化效率大大降低。
为了解决PS-Ⅵ催化剂的硫中毒问题,需要综合考虑原料特性和工艺条件,采取相应的对策。
从原料方面入手,尽量降低原料中的硫含量,可以采用深度脱硫和选择性加氢等手段。
通过降低原料中的硫含量,可以减少硫化物对PS-Ⅵ催化剂的吸附和析出,延长催化剂的使用寿命。
在工艺方面,可以通过调整反应温度、压力等工艺条件,减少硫化物对催化剂的影响。
适当提高反应温度、降低压力,可以减少硫化物在PS-Ⅵ催化剂表面的吸附量,提高催化剂的活性。
还可以通过添加适量的抑制剂、表面活性剂等物质,提高PS-Ⅵ催化剂对硫化物的抗毒能力,延长催化剂的寿命。
定期对PS-Ⅵ催化剂进行脱硫处理,可以有效去除表面的硫化物,恢复催化剂的活性。
脱硫处理可以采用氢气或氮气等作为还原剂,在适当的温度和压力下进行热处理,热解析出表面的硫化物。
脱硝催化剂低温下中毒的原因
脱硝催化剂低温下中毒的原因《脱硝催化剂低温下中毒的原因》在化工行业中,脱硝催化剂被广泛用于从工业废气中去除氮氧化物(NOx)。
然而,当脱硝催化剂在低温下运行时,存在中毒的风险。
本文将探讨脱硝催化剂在低温下中毒的原因,并提供一些解决方案。
脱硝催化剂低温下中毒的原因主要有以下几点:1. 硫中毒:硫化物是脱硝催化剂低温下的主要中毒因素之一。
在工业生产过程中,硫化氢(H2S)和二氧化硫(SO2)等硫化物会与脱硝催化剂表面的活性组分产生反应,导致催化剂的活性降低。
此外,硫化物还会改变催化剂的表面结构,破坏其催化反应活性,进一步影响脱硝效果。
2. 氧中毒:低温下,过高浓度的氧会使脱硝催化剂发生氧中毒。
氧中毒会导致催化剂表面的活性位点被氧占据,减少活性位点上的吸附氮氧化物的能力。
此外,过量的氧还会导致催化剂表面氧化,进一步降低其反应活性。
3. 氨中毒:氨主要用于脱硝反应中还原氮氧化物。
然而,在低温下,氨会与脱硝催化剂表面的活性组分反应,形成氮化物,从而降低催化剂的活性。
此外,氨的过量使用还可能导致氨中毒,使得催化剂的脱硝效果下降。
为了解决脱硝催化剂低温下中毒的问题,可以采取以下措施:1. 优化催化剂配方:研发具有较高抗中毒性能的催化剂是解决问题的关键。
对催化剂的活性组分和载体进行合理选择和配比,可以提高催化剂对中毒物质的稳定性和抗中毒能力。
2. 加强催化剂的再生:定期对催化剂进行再生处理,以去除附着在表面的中毒物质,恢复催化剂的活性。
再生过程中,可以采用高温氧化或物理清洗等方法。
3. 控制进料气体的含硫量和含氧量:通过控制进料气体中硫化物和氧的浓度,可以减少催化剂的中毒风险。
在实际生产中,也可以使用前处理方法对废气进行净化,以降低进料气体中的污染物含量。
综上所述,《脱硝催化剂低温下中毒的原因》主要包括硫中毒、氧中毒和氨中毒等因素。
为了解决这些问题,需要通过优化催化剂配方、加强催化剂的再生和控制进料气体的质量来降低中毒风险。
国产重整催化剂PS-Ⅵ硫中毒分析与对策
国产重整催化剂PS-Ⅵ硫中毒分析与对策
随着环保要求的不断提升,国内化工企业对重整催化剂的使用也越来越严格。
然而,PS-Ⅵ重整催化剂硫中毒的问题对于化工企业来说依然是一个棘手的难题。
本文将从硫中
毒的成因、影响以及对策三个方面来对该问题进行剖析。
一、硫中毒的成因
1. 来源于烃类物质中的硫化氢(H2S)、烃基硫醇(R-SH)、烷基硫化物(R-S-R)等物质。
这些物质会通过催化剂的氧化反应生成硫酸、硫。
2. 催化剂本身的质量问题。
如果催化剂在生产过程中没有严格控制硫化剂的含量,
则在使用过程中也容易发生硫中毒。
3. 可待因区气氛中的硫化氢(H2S)含量过高,导致催化剂发生硫中毒。
1. 会导致催化剂的活性降低,进而影响催化剂的整体性能。
2. 降低催化剂的寿命,使得催化剂需要更频繁地更换,增加生产成本。
3. 将硫中毒的催化剂投入到反应系统中,导致反应过程的不稳定性。
2. 在催化剂的生产和使用过程中,加强催化剂的干燥处理。
4. 检测和控制进料中的硫含量,以便及时调整处理方案。
5. 控制可待因区气氛中的硫化氢含量,在可待因区增加适量的氧气或空气。
通过对硫中毒问题的全面认识,我们可以有效地降低硫中毒对催化剂的影响,提高催
化剂的使用寿命和效率,从而为化工企业的生产提供有力支持。
催化剂中毒原理
催化剂中毒原理
催化剂中毒原理是指在催化反应中,催化剂受到某些物质的污染或破坏,导致其催化活性降低或完全失效的现象。
这种中毒现象可影响反应的速率、选择性和稳定性等方面。
催化剂中毒的原理主要有以下几种:
1. 表面中毒:催化剂表面吸附了不活性或有害物质。
这些物质可与原料或反应产物竞争吸附位点,阻碍反应物的吸附和转化,从而降低催化活性。
例如,若金属催化剂表面被硫化氢(H2S)中毒,则它们对氢气(H2)的催化活性会大大降低。
2. 活性中毒:催化剂表面吸附了某些活性物种,这些物种与反应物发生反应,生成惰性产物,阻碍了反应的进行。
例如,在催化裂化过程中,金属催化剂表面会吸附油品中的大量碳氢化合物,这些物质与催化剂发生裂化反应,生成大量的焦炭,导致催化剂活性降低。
3. 中毒物沉积:某些物质因热力学原因而析出或沉积在催化剂表面,形成一层难以去除的物质膜。
这种物质膜会阻碍催化剂与反应物的接触,降低反应速率或完全阻塞反应。
例如,氢气化反应中,金属催化剂表面会析出或沉积碳,形成碳沉积层,从而阻碍催化剂对氢气的催化作用。
4. 硫酸烟气:某些反应条件下,硫酸烟气会形成并吸附在催化剂表面,破坏催化剂的晶格结构,导致催化活性下降。
硫酸烟气可以与催化剂上的金属离子或氧化还原中心反应,形成硫酸盐物质,改变催化剂的表面结构和电荷分布。
这种反应会导致
催化剂的形貌和活性发生变化,进而影响反应的进行。
催化剂中毒是工业催化反应中常见的问题,它会降低反应的效率和催化剂的使用寿命。
为了解决催化剂中毒问题,可以采取一些措施,如定期对催化剂进行再生或更换,优化反应条件以减少中毒物质的生成等。
原料中硫的控制问题与催化剂硫中毒事故
原料中硫的控制问题与催化剂硫中毒事故问题的提出众所周知,硫是含Pt重整催化剂的主要毒物之一,硫的问题在实际工作中给我们带来不少问题和困扰。
但必须看到,在某种程度上,它又是重整催化剂中不可缺少的一个组元。
《催化重整通讯》(1986(2),1–18)报导,硫在催化剂上以可逆吸附硫和不可逆吸附硫两种类型存在,不可逆吸附硫主要吸附在金属表面及部分强酸中心上,吸附量与硫化时气流中的H2S分压无关,只与活性金属组分有关。
可逆吸附主要吸附在载体上,其吸附量与载体表面积上的铝离子(Al+3)数量有关,氯离子的存在会抑制这部分硫的吸附。
不可逆吸附硫可抑制催化剂的氢解活性,起到改善催化剂选择性的作用。
催化剂上吸附硫以后必然会影响其反应性能,Apesteguia的研究结果认为,硫化后Pt—Re催化剂活性下降程度比单Pt或Pt—Ir催化剂要大得多,且对不同类型的反应,硫对催化剂活性的影响也不一样。
还有资料报导,微量硫对重整催化剂的敏感度的次序为单Pt:Pt一非贵金属:Pt—Re催化剂为1:3:5。
CHEVRON公司曾介绍说,进料含硫1.0ppm 比0.5ppm的运转周期缩短25%,生成油液收减少1%。
有资料报导,对Pt—Re重整催化剂,进料硫含量应<0.5ppm,即循环气中H2S<lppm。
某厂进料硫含量从lppm上升到4—5ppm(缓和操作苛刻度下),结果氢产率和氢纯度(<80%)均下降,重整生成油收率也下降3—5%,CH4一C4H10气体增加了3—5%。
资料还介绍,有中试数据说明,原料油中硫含量由lppm增加列3ppm,催化剂寿命下降20—30%。
硫中毒事故国内重整工业装置曾多次出现硫超标造成催化剂硫中毒的事件。
如某厂催化剂硫中毒后,温降、液收、氢纯度和芳含先突降,然后有一段缓慢下降后,芳含又一次突降,芳含从开始的52.2W%下降到40.9W%;液收从89.2W%下降到81.2W%;氢纯度从88.2V%下降到79.0V%。
催化剂硫中毒原理
催化剂硫中毒原理催化剂是化学反应中的重要辅助剂,能够加速反应速率、降低活化能、提高反应选择性。
然而,在实际应用中,催化剂往往会受到一些不利因素的影响,其中硫中毒是较为常见的一种。
硫中毒会导致催化剂失活,降低反应活性和选择性,影响催化剂的使用寿命和经济效益。
本文将对催化剂硫中毒的原理进行详细探讨。
催化剂硫中毒是指在催化剂的作用下,硫化物与催化剂发生反应,生成硫化物催化剂复合物,从而降低催化剂的活性和选择性。
硫在石油、天然气等化工领域的生产过程中广泛存在,常常以硫化物的形式存在。
催化剂与硫化物的反应往往发生在催化剂表面,形成硫化物落在催化剂表面或进入催化剂的内部。
硫中毒的主要原理有以下几个方面:1. 先导作用硫的存在会导致催化剂表面产生吸附活性位点的变化,从而使得反应物与催化剂表面之间的吸附作用发生变化。
硫会占据催化剂活性位点,阻碍反应物的吸附与反应。
此外,硫也会使催化剂的表面形貌发生变化,增加与硫化物的吸附作用。
2. 活性位点的阻塞硫化物具有较强的吸附能力,容易附着在催化剂表面,尤其是金属活性位点上。
硫化物的吸附会妨碍反应物和催化剂之间的交互作用,导致反应物不能充分接触到活性位点上,阻碍反应的进行。
此外,硫化物的吸附还有可能堵塞催化剂孔道,影响反应物进入催化剂内部。
3. 催化剂中间体的活性降低硫与催化剂之间的反应往往会产生中间体,这些中间体的活性通常较低。
硫与催化剂的相互作用会改变催化剂表面的电子结构,使得催化剂中间体产生分布不均,从而导致中间体的活性降低。
4. 表面酸碱性质的变化硫对催化剂表面酸碱性质的影响也是硫中毒的重要原因之一。
催化剂的活性通常与其表面酸碱性质密切相关。
硫与催化剂表面发生反应,会改变催化剂表面酸碱性质,从而影响催化剂的活性和选择性。
以上是硫中毒的主要原理,但硫中毒也受到其他因素的影响,如硫的浓度、硫的物理状态、催化剂的种类等。
对于催化剂硫中毒的防治,有以下几个主要途径:1. 催化剂的改性通过改变催化剂的表面结构、调节活性位点的分布、增加催化剂的稳定性等方法,可以降低硫中毒的发生。
硫磺事故案例
硫磺事故案例和事故处理预案一、事故案例案例一:盘锦硫磺着火事故2001年12月9日20时20分许,盘锦市外环路与兴隆大街交叉路口处发生一起重大交通事故,一辆大约载有20多吨硫磺的大货车与右侧方向驶来的夏利车相撞后,一同滚入路旁壕沟里,大货车上的硫磺瞬间燃起大火,夏利车司机伤势过重抢救无效死亡,大货车司机与装卸工经抢救已脱离生命危险。
昨日清晨,记者赶到事故现场,一辆车牌号为辽G60713的大货车和一辆车牌号为辽L91696白色夏利车都已滚入路旁无水的壕沟里。
柏油路面上还散落着颗粒状的硫磺,大货车头已看不出模样,前轮被烧焦,车上的硫磺也被烧得所剩无几。
夏利车的前身被大货车轧瘪了,车体彻底报废。
令记者感到后怕的是,在肇事车辆的上方约10米处有2根电缆线、4根高压线横贯东西,若不是消防人员及时赶到,后果不堪设想。
据清理现场的工人讲,大货车大约有20余米长,车上的货至少也有20吨。
据盘锦市交警支队事故处理大队负责人介绍,这辆拉有硫磺的货车是从鲅鱼圈开往黑山去的,司机战立柱和装卸工岳维龙受重伤,目前已脱离生命危险。
不幸的是夏利车司机牛风生(男,38岁)抢救无效死亡。
肇事起火的原因是,由于相撞后产生的惯性,致使大货车内的硫磺向前涌出,遇到温度较高的发动机之后,燃起大火案例二:某厂酸性水装置硫化氢中毒事故2000年1月21日,某厂催化装置精制工段酸性水系统停车,对各有关管线进行排液处理。
按规定,应先将进料管线上的阀门关上,再打开出口阀排液。
操作人员未按规定操作,排放过程中又无人监护,结果在进料管线内酸性水排完后,硫化氢气体经过进料管线排出,迅速弥漫整个泵房。
正在泵房内打扫卫生的两名女工立即被熏倒,中毒窒息死亡。
抢救中又有7人不同程度地硫化氢中毒。
这是一起性质严重的违章操作事故。
这起事故对于在含硫化氢设备区域工作的人们来说,无疑就是一个警示,那么在此类区域作业应如何避免人身伤亡事故呢?首先,含硫化氢设备区域作业人员上岗前必须接受硫化氢中毒急救防护知识的教育培训,并经考试合格方准上岗。
国产重整催化剂PS-Ⅵ硫中毒分析与对策
国产重整催化剂PS-Ⅵ硫中毒分析与对策国产重整催化剂PS-Ⅵ是一种高效的催化剂,广泛应用于炼油工艺中。
由于其本身的特性以及操作条件的不同,PS-Ⅵ在运行过程中可能会出现硫中毒现象,影响其催化性能和使用寿命。
本文将从PS-Ⅵ硫中毒的原因、分析方法以及对策方面进行探讨,以期为工程技术人员提供参考。
一、PS-Ⅵ硫中毒原因1. 操作条件不当PS-Ⅵ的硫中毒问题与操作条件不当密切相关。
炼油工艺中,硫化氢、二硫化碳等硫化合物会对PS-Ⅵ催化活性产生直接影响。
设备运行过程中,硫化氢等硫化合物的浓度、温度、压力等操作条件的变化都会直接影响PS-Ⅵ的硫中毒情况。
2. 催化剂原料质量PS-Ⅵ的硫中毒问题还与催化剂原料质量有关。
如果原料中硫含量较高,或者含有其他对PS-Ⅵ催化性能有影响的杂质,都会导致PS-Ⅵ的硫中毒问题。
3. 工艺设计不合理工艺设计的不合理也会导致PS-Ⅵ的硫中毒问题。
比如反应器的结构设计、流程控制、催化剂再生系统等方面的问题,都可能对PS-Ⅵ的硫中毒产生影响。
1. 实验分析为了准确分析PS-Ⅵ的硫中毒情况,可以进行实验分析。
通过实验室分析,可以得到PS-Ⅵ的物化性能指标,以及硫化物的含量、结构等信息,为进一步分析硫中毒问题提供数据支持。
2. 工艺参数监控监控工艺参数也是分析PS-Ⅵ硫中毒的重要手段。
通过实时监测反应器内的温度、压力、流速等参数,可以及时发现工艺条件的异常变化,从而及时采取措施避免PS-Ⅵ的硫中毒发生。
3. 催化剂活性测试催化剂活性测试是评价PS-Ⅵ是否发生硫中毒的重要手段。
通过对PS-Ⅵ进行活性测试,可以了解其在不同硫中毒程度下的催化活性变化,从而判断PS-Ⅵ是否出现硫中毒问题。
1. 优化工艺条件针对PS-Ⅵ的硫中毒问题,可以通过优化工艺条件来降低硫化物对PS-Ⅵ的影响。
比如调整反应器的操作温度、压力,优化进料物质的选择,控制硫化物的进料量等措施,都可以降低PS-Ⅵ的硫中毒程度。
2. 增加再生系统增加催化剂再生系统也是解决PS-Ⅵ硫中毒问题的重要手段。
国产重整催化剂PS-Ⅵ硫中毒分析与对策
国产重整催化剂PS-Ⅵ硫中毒分析与对策一、引言国产重整催化剂PS-Ⅵ是炼油工艺中常用的一种重要催化剂,广泛应用于重整装置中,能够有效提高汽油辛烷值和降低硫含量。
由于硫气体对催化剂的中毒作用,其长期运行中会出现硫中毒现象,导致催化剂活性下降,最终影响产品质量和生产效率。
本文将对PS-Ⅵ硫中毒进行深入分析,并针对其特点提出相应的对策措施,以期为炼化企业提供参考。
二、PS-Ⅵ硫中毒的原因硫中毒是指在重整装置中,由于催化剂表面与硫化物发生化学反应而造成的催化剂活性损失的现象。
PS-Ⅵ硫中毒主要由以下几个方面引起:1. 原料中硫含量高在炼油生产过程中,某些原料的硫含量较高,例如重整装置进料液态烃中的硫含量可能较高,通过催化剂床层时,会与催化剂表面发生反应,产生硫化物,导致催化剂的活性下降。
3. 反应条件不当在重整装置运行过程中,反应条件不当(如温度、压力等参数控制不当)会造成反应过程中硫化物的生成,从而导致催化剂的硫中毒现象。
4. 催化剂本身质量问题催化剂在生产过程中可能存在质量问题,如未能完全脱硫,甚至有一定量的硫化物残留在催化剂颗粒表面,这也会直接影响催化剂的活性和寿命。
PS-Ⅵ硫中毒的主要原因是催化剂表面与硫化物发生化学反应,导致催化剂的活性下降,从而影响产品质量和生产效率。
三、PS-Ⅵ硫中毒的分析PS-Ⅵ硫中毒的分析主要包括对催化剂活性的评估、硫化物的检测以及反应条件的调整等方面。
1. 催化剂活性评估实验室可以通过微观和宏观的方法来评估催化剂的活性。
微观上,可以通过对催化剂样品的表面形貌和成分进行分析,来了解硫化物的生成情况;宏观上,可以通过对实际运行的重整装置中催化剂的转化率、产物分布等参数进行评估,从而了解活性损失的程度。
2. 硫化物的检测对重整装置进料液态烃和气态烃中的硫含量进行检测,并对催化剂床层中的硫含量进行分析,可以判断是否存在硫化物生成的情况,从而为后续的对策制定提供依据。
3. 反应条件的调整根据分析结果,对重整装置的反应条件进行调整,如降低进料液态烃中的硫含量、优化进料气中的硫气体含量、改善反应条件控制等,以减轻催化剂的硫中毒现象。
三效催化转化器催化剂硫中毒机理
三效催化转化器催化剂硫中毒机理硫是一种重要的气体污染物,在气体中浓度高于2ppm时,可以明显影响环境质量,尤其是在城市气候系统中,硫是主要的污染物,产生众多危害。
因此,硫的污染排放对环境的影响是极其不利的。
硫的污染排放的有效防治方法之一就是使用三效催化转化器催化剂。
但是,随着用量的增加,三效催化转化器催化剂的硫中毒问题越来越突出,其硫脱官能的效果明显降低,严重影响了催化剂的反应性能。
本文主要研究三效催化转化器催化剂硫中毒机理,对于该催化剂的硫中毒问题截止研究具有重要意义。
三效催化转化器催化剂硫中毒机理中文,可以分为三大部分:硫化物形成机理,硫氮化合物形成机理和表面覆盖机制。
首先,硫化物形成机理是指硫气体在反应器中被氧化出来以后,在催化剂表面上形成硫铵物质。
随着硫浓度的继续升高,硫铵物质相继形成硫酸化物和硫硫磷化物等重金属硫化物和硫键硼化物等硫化物。
上述硫化物会降低催化剂的催化活性,延缓反应速率。
其次,硫氮化合物形成机理指的是硫尿素或邻硝基苯在反应器中氧化分解,在催化剂表面上形成硫氮化合物,主要是硫酸根的再氮化反应,形成硫酰化物,从而阻碍反应过程的进行。
最后,表面覆盖机理指的是硝酸盐在反应器被氧化以后,会在催化剂表面形成一层氧化物膜,阻碍空气的侵入,影响活性部位对气体的活性催化作用,导致反应速率减慢。
以上是三效催化转化器催化剂硫中毒机理的主要内容,揭示了催化剂受硫污染而发生硫化物形成机理,硫氮化合物形成机理和表面覆盖机理这三种硫中毒机理,当用量增加时就会出现硫污染这一现象,也是导致反应器中三效催化转化性能减退的主要因素。
因此,三效催化转化器催化剂硫中毒的控制是解决传统反应釜污染排放的有效手段,具有较强的综合效益,有利于防治气体污染。
国产重整催化剂PS-Ⅵ硫中毒分析与对策
国产重整催化剂PS-Ⅵ硫中毒分析与对策国产重整催化剂PS-Ⅵ是炼油工艺中常用的一种催化剂,对石油中的硫化物有较好的脱除效果。
在实际应用过程中,PS-Ⅵ催化剂却存在着硫中毒的问题,严重影响了其催化性能和使用寿命。
针对PS-Ⅵ硫中毒问题,有必要进行深入的分析和对策研究,以保障炼油装置的正常运行。
一、PS-Ⅵ硫中毒分析1. 硫中毒原因在炼油过程中,石油中的硫化物会随着炼油产品一起进入到催化剂中,与PS-Ⅵ表面上的活性位点发生反应,形成硫化物吸附物。
这些吸附物会遮蔽催化剂表面上的活性位点,阻碍了催化剂对石油中其他有害成分的脱除效果,进而影响了PS-Ⅵ的催化性能。
2. 硫中毒特征PS-Ⅵ硫中毒主要表现为催化剂活性降低、选择性下降、热稳定性变差等特征。
在经过一段时间的使用后,PS-Ⅵ催化剂的表面会形成一层硫化物吸附物,导致催化剂内部的孔隙被堵塞,影响了流体在催化剂内部的传质过程。
3. 硫中毒实验分析通过对PS-Ⅵ催化剂在不同硫化物浓度、不同操作条件下的实验测试,可以获得催化剂的活性参数、表面结构信息等数据。
通过分析这些数据,可以揭示PS-Ⅵ硫中毒的发生规律,为对策制定提供依据。
1. 催化剂改性通过对PS-Ⅵ催化剂进行改性处理,可以改善催化剂表面的抗硫性能,延长催化剂的使用寿命。
常用的改性方法包括表面覆盖、负载添加等,旨在提高催化剂对硫化物的抗吸附能力。
2. 反硫化处理采用适当的反硫化处理技术,可以重新激活已经硫中毒的PS-Ⅵ催化剂,恢复其活性和选择性。
反硫化处理可以采用氢气还原、高温热解等方法,去除催化剂表面及孔隙内的硫化物吸附物。
3. 操作优化通过调整PS-Ⅵ催化剂的操作条件,如温度、压力、流量等参数,可以减少硫化物对催化剂的影响。
定期清洗和再生PS-Ⅵ催化剂,可以有效延长其使用寿命。
4. 配套催化剂在PS-Ⅵ催化剂中添加适量的配套催化剂,可以提高催化剂对硫化物的抗吸附能力。
这种方法可以在一定程度上减轻PS-Ⅵ硫中毒问题,并提高催化剂的稳定性和可靠性。
重整催化剂硫中毒的深入剖析
16 中海石油舟山石化有限公司80万t/a芳构化装置于2008年4月建成并投用运行,运行状况良好。
装置由预处理部分、重整反应部分、催化剂再生部分、产物分离部分、公用工程部分及热工部分组成。
其中重整反应、催化剂再生采用UOP公司专利技术(UOP公司仅提供专利许可),重整反应、催化剂再生及热工部分工程设计由中国石化工程建设公司(SEI)完成;其他部分工程设计均由镇海石化工程有限责任公司完成。
重整采用中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院开发的PS-Ⅵ催化剂,硫化剂采用美国路博润生产的含硫有机化合物SZ-54。
公司曾出现过由于注硫泵出现问题导致大量硫化剂短时间内进入重整反应器系统,最终反应器出现硫中毒现象。
硫对催化剂作用,对与双金属催化剂硫对第二金属的亲和力大于pt[1],所以被硫覆盖的第二金属原子将催化剂表面分隔为自由的铂原子小集团,足以抑制氢解,只要抑制氢解效果超过减弱脱氢的效果,硫就不会带来危害,还会降低反应器内由于氢解产生的积碳,减缓催化剂床层的压降上升;当硫含量过大,不但抑制氢解的效果同时也抑制了脱氢的效果,使得催化剂出现中毒现象。
2 硫中毒发生的经过由于注硫泵P3212泵出现问题,没有注意重整注硫量,使得重整注硫大幅增加,此时注硫量为66.67×10-6(进料比)[硫化剂SZ-54正常加注量为0.04×10-6(进料比),而注硫量为正常是1666.75倍]。
最终造成催化剂硫中毒。
2 硫中毒的现象2.1 重整反应总温降重整反应器的温降下降很明显在不到1h的时间内总温降由167℃下降至138℃,温降下降29℃。
2.2 重整循环氢纯度重整循环氢纯度由75%降至71%再升至76%,是个先降低后升高的过程(循环氢百分比与实际氢气纯度的百分比不一致,但趋势正确),重整循环氢纯度下降4%。
2.3 重整产氢量重整产氢量由21000Nm3先升至24000 Nm3再降至17000 Nm3,是一个先升高后降至的过程,产氢量下降4000Nm3。
烃类蒸汽转化制氢工艺中的催化剂中毒及其原料脱毒机理
烃类蒸汽转化制氢工艺中的催化剂中毒及其原料脱毒机理烃类蒸汽转化制氢是目前国内工业上大规模制氢的主要方法。
由于制氢工艺中其原料烃类含有硫、氯、砷等杂质,极易引起该制氢过程中的催化剂中毒,使之失活,在进入转化炉前必须进行脱除。
制氢用催化剂的主要毒物及其中毒机理1、制氢用催化剂的主要毒物制氢工艺过程中广泛采用加氢转化催化剂、氧化锌脱硫剂、烃类蒸汽转化催化剂、中文变换催化剂、低温变换催化剂,其中硫、氯、砷、磷重金属等均为可能的毒物,下表列出了每种催化剂的主要毒物。
催化剂主要毒物2、脱硫剂的中毒机理由于加氢转化脱硫催化剂的主要成分为CoMo―AL2O3或NiCoMo―AL2O3,含As的化合物会与钴、镍生成化合物引起永久性中毒。
氯对氧化锌脱硫剂的毒害原因是HCL会与ZnO反应生成ZnCL2薄层,覆盖在脱硫剂表面,组织H2S进入其内部从而大大降低其性能,由于ZnCL2熔点较低,故在300℃以上操作时是有害的,生成的ZnCL2是有流动性的。
3、转化催化剂的中毒机理转化催化剂的主要化学组成是NiO和AL2O3,使用时的活性组分是还原后的金属镍。
硫中毒的原因是硫与催化剂中暴露的镍原子发生了化学吸附而怕破坏了这些镍原子的催化作用,而并非是催化剂中大量的镍与硫反应而生成硫化镍。
硫中毒是可逆的,而砷中毒却是不可逆的,并能被转化炉管吸收,然后缓缓的释放出来,甚至对下一批装填的催化剂造成威胁。
4、变换催化剂的中毒机理中变催化剂的化学组分为Fe2O3,Cr2O3,K2O,使用时被还原成有活性的Fe3O4,中变催化剂受毒物影响较小,如原料气硫含量达到0.1%时才使Fe3O4转变为FeS,使活性有所下降,为新剂的70%~80%。
低变催化剂的主要成分为CuO,添加ZnO,AL2O3,Cr2O3等。
硫会与催化剂活性表面的铜晶粒发生化学吸附和反应影响活性。
而氯比硫的毒害更为严重,其与Cu,ZnO生成了Cu2CL4(OH)10(H2O)、ZnCL24Zn(OH)2等组成的低熔点而有挥发性的表面化合物,使ZnO失去间隔作用,铜微晶迅速长大,破坏了催化剂的结垢,使活性大大下降。
重整催化剂硫中毒的工业再生处理
3 烧焦再生处理
硫中毒后的催化剂要较好地恢复活性 ,必须进 行烧焦再生 。再生前要进行彻底的热氢除硫 ,以减 少烧焦过程中生成的硫酸根离子 。烧焦后如催化剂 上总硫含量和硫酸根较高 ,可在催化剂还原时再次 进行热氢除硫 。
中国石化沧州分公司重整催化剂两次硫中毒后 都进行了烧焦再生处理 。再生前进行了热氢除硫 , 第二次除硫温度高于第一次约 25 ℃,但热氢除硫时 间不足 。两次烧焦再生后 ,均对催化剂进行了采样 分析 ,如表 3 和表 4 所示 。
2 热氢除硫
硫中毒较深的催化剂 , 切除硫源后 , 应进行热 氢除硫恢复活性 , 即高温下 (推荐反应器入口温度 480~510 ℃) 进行氢气循环 。如果有高纯氢源 , 可 采用开路循环 , 以利于硫的脱除 , 否则就投用分子
收稿日期 :2004203215 作者简介 :董荣亮 (1972 - ) ,男 ,工程师 ,现在中国石化沧州分公司炼油二部从事工艺管理工作 。
由表 1 和表 2 可以看出 ,第一次硫中毒热氢除 硫后 ,其芳烃转化率 、循环氢纯度及纯氢产率均低于 第二次硫中毒热氢除硫后和第二次硫中毒前的相应 指标 ,表明第一次硫中毒热氢除硫失败 。其原因一 是热氢除硫前由于提温已经造成催化剂严重积炭 , 铂晶粒长大 ,催化剂到达末期水平 ,单靠热氢除硫不 能恢复催化剂活性 ;二是热氢除硫床层温度偏低 ,催 化剂上的大量可逆吸附硫未能脱除 ,催化剂仍在硫 中毒状态 。第二次硫中毒后 ,在热氢除硫期间 ,尝试 将第二次硫中毒床层温度提到 510~520 ℃,发现循 环氢中 H2 S 质量分数增加较多 (由 15 ×10 - 6增加到
Industrial regeneration of sulf ur2poisoned ref orming catalysts
催化剂中毒它的原因是什么
催化剂中毒它的原因是什么在日常生活中,我们可能会遇见很多中毒的方式,例如食物中毒,气体中毒,这些只要我们及时的做好急救措施就可以很好的去防治,而今天,我们要为大家介绍一下催化剂中毒的相关知识,了解催化剂中毒原因以及催化剂中毒怎么样治疗。
面对中毒现象,我们首先要了解的就是它的基本定义,究竟催化剂中毒讲的是什么呢?在我们食用的食物经常会有催化剂,人们接触后会中毒吗?下面我们就来详细的了解一下吧。
催化剂中毒是什么意思催化剂中毒是指反应原料中含有的微量杂质使催化剂的活性、选择性明显下降或丧失的现象。
中毒现象的本质是微量杂质和催化剂活性中心的某种化学作用,形成没有活性的物种。
在气固多相催化反应中形成的是吸附络合物。
一类是如果毒物与活性组分作用较弱,可用简单方法使活性恢复,称为可逆中毒或暂时中毒。
另一类为不可逆中毒,不可能用简单方法恢复活性。
为了降低副反应的活性,有时需要使催化剂选择中毒。
定义催化剂在使用中会因各种因素而失去活性,其中重要的一个因素就是中毒。
催化剂中毒的原因有几种可能,原科中所含的少量杂质,或是强吸附(多为化学吸附)在活性中心上,或是与活性中心起化学作用,变为别的物质,都能使活性中心中毒.另外,反应产物中也可能有这样的毒物;在催化剂的制备过程中,载体内所含的杂质与活性组分相互作用,也可能毒化活性中心。
中毒原因原因之一:“阳离子”中毒1、阳离子的组成:C4原料中的金属离子和碱性氮化物、氨气和有机胺。
2、阳离子的来源。
①上游原料水洗不彻底而带来的钠离子、钙离子。
②设备管道或阀门所产生的可溶性的铁离子、铬离子。
③FCC分子筛中的微量铝离子和硅离子。
④C4中的氨、甲胺等碱性化合物也属于阳离子的范畴。
3、中毒原理和形式:这些阳离子和催化剂中的SO3OH产生离子交换而使催化剂“中毒”。
反应式如下:SO3OH+M+(Na+、Ca2+、Fe3+、Cr4+、Al4+、NH4+、CH3NH2+……)中毒形式:“一层一层”地中毒,即:先接触物料的先中毒,后接触物料暂不中毒。
催化剂中毒是什么意思
催化剂中毒是什么意思
催化剂中毒是指人因为长期接触催化剂而引起的症状,常常是有毒物质通过皮肤吸收到体内,使神经系统、呼吸系统和胃肠道等受到严重损伤。
其主要症状包括头痛、腹痛、恶心、呕吐、肌肉酸痛、精神紧张、皮肤潮红和面部水肿等。
催化剂中毒主要是因有毒物质通过皮肤吸收到体内而引起的,主要有四种毒性。
首先,催
化剂中的挥发性有机化合物(VOC)可以刺激皮肤,从而引起肌肉酸痛,头痛,呕吐等症状。
其次,催化剂中含有富含硫酸根、硝基活性物质(XN)可以通过蒸气侵入体内而引起
呼吸道、神经系统等受损。
此外,催化剂中含有多种重金属、芳香烃等有毒物质可以通过
肌肉甚至血液循环散布于各处。
如果催化剂中含有酚类物质,那么长期接触催化剂可能会
诱发肝脏损害、中毒和肿瘤等疾病。
预防催化剂中毒,应确保安全操作,避免与操作催化剂有接触。
操作者应穿着储存和处理
催化剂时外穿防护服,要保持一定的通风条件来调节操作现场环境,避免接触催化剂污染
空气,以免损害操作者的健康。
此外,操作者在操作催化剂的过程中应熟悉有关的管理条
例和安全操作规程,对操作者进行定期的健康检查,以及提供专门的医疗服务,以减少催
化剂中毒的发生几率。
甲烷化催化剂硫中毒的影响及预防措施
甲烷化催化剂硫中毒的影响及预防措施摘要:甲烷化催化剂是目前甲烷化反应的重要催化剂,也是工业上应用的主要催化剂。
当前甲烷化催化剂的使用寿命一般为2~4年,但有个别因各种原因甲烷化催化剂使用寿命较短。
本文介绍了甲烷化催化剂,对硫中毒因素进行分析,帮助用户更好地使用甲烷化催化剂。
关键词:甲烷化催化;硫中毒;预防措施甲烷化催化剂的最大劣势是对硫等毒物非常敏感,原料气体中含有微量硫便会在催化剂表面产生吸附,使催化剂硫中毒,影响生产负荷。
提高催化剂抗硫性能的方法是添加Mo、Co等助剂,改变外层电子结构。
另外,在工艺上添加脱硫装置,提高操作稳定性,尽可能降低原料硫含量是防止催化剂中毒的有效方法。
一、甲烷化催化剂甲烷化催化剂与烃类蒸汽转化反应的催化剂相同。
活性成分为镍,但活性成分含量不同。
甲烷化催化剂中的镍是以镍为活性中心,甲烷化催化剂通常以氧化铝为载体,以氧化铬或氧化镁作为稳定剂。
1、从热力学的角度来看,CO2甲烷化具有重要的工业应用价值,因此,除了寻找合适的技术条件外,具有较高选择性和产量的甲烷化催化剂的开发是甲烷化技术研究的重点之一。
275℃下不同金属上游离CO吸附测量及其活动的能力,得到了不同金属表面甲烷化速率Ru>Co>Rh>Ni>Fe>Pt>Pd。
Ru作为一种贵金属,价格昂贵,在低温下具有很高的甲烷化活性,但还原后的Ru 以Ru (CO)x 存在,在高温反应的过程中,Ru(CO)x 易升华,导致催化剂活性组分的损失,因此不适合工业应用。
Co也具有较高的低温甲烷化活性,对恶劣环境有相对较强的耐受性,但在反应过程中容易增加烃类的加氢,降低了CH4的选择性。
由于原材料成本低,资源丰富,甲烷化催化剂已成为许多学者研究的热点。
利用TiO2 作为甲烷催化剂载体,CO2的转化率可以达到88.1%。
但 Fe 基催化剂容易积炭,液态烃在压力下容易生成,降低了CH4的选择性。
镍基催化剂具有良好的活性和选择性,反应条件相对容易控制,价格便宜,因此成为最广泛的甲烷化催化剂,但镍催化剂在低温易于与CO 生成羰基镍,导致活性下降,且 Ni 基催化剂容易积炭,对硫、砷十分敏感,易引起中毒。
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转化催化剂硫中毒的原因和处理
肖春来(辽宁葫芦岛锦西石化分公司,辽宁葫芦岛125001) 2007-11-14 制氢转化过程中,硫对转化催化剂具有明显的毒害作用,因硫中毒导致转化催化剂失活甚至报废的情况时有发生,给炼厂造成巨大的经济损失。
为保证装置安全生产,保证转化催化剂长周期运行,需要高度重视硫对催化剂的危害。
1 硫的来源
硫是转化催化剂最主要的毒物之一,制氢原料中均含有不同量的硫。
随着焦化干气制氢技术的普及,原料含硫量也在进一步增加。
脱硫单元效果变差,是使硫进入转化系统的最直接来源,大多数时候是由于加氢条件异常使原料中的有机硫氢解不完全,导致脱硫剂出现硫穿透现象;也可能由于原料中的硫含量在短时间内大幅度上升致使加氢脱硫能力不足引起硫穿透。
此外,汽包给水也有可能带入一定量的硫酸根。
2 硫对转化催化剂的危害
硫是转化催化剂最常见、也是难以彻底清除的毒物。
不同的制氢原料含有不同量的硫,硫存在的形态十分复杂,大致可分为有机硫和无机硫。
常用的干法脱硫流程是先用加氢催化剂将有机硫氢解成无机硫H2S,然后用脱硫剂将无机硫脱除。
现有工业装置的脱硫精度一般能达到小于0.5×10-6或小于0.2×10-6的水平,残余的微量硫进入转化系统。
转化催化剂具有一定的抗硫性能,就目前常用的转化催化剂而言,脱硫气中硫含量小于0.5×10-6时,能够保证转化催化剂正常发挥活性,可以保证转化催化剂长期使用。
但是,如果进入转化催化剂的硫含量超标,将会引起转化催化剂中毒。
转化催化剂中毒是可逆的。
一般情况下,硫主要引起转化炉上部催化剂中毒,而不易引起整个床层中毒,硫严重超标时也会导致整个系统被污染。
硫中毒后的转化催化剂可以通过蒸汽再生而恢复活性。
转化催化剂严重硫中毒将使转化催化剂严重失活甚至报废。
3 硫中毒的机理
转化催化剂中毒一般认为是硫化氢与催化剂的活性组分镍发生了反应:
硫化氢使活性镍变成非活性的Ni3S2,因而使转化催化剂活性下降甚至失活。
经过催化剂厂家实验分析,含镍15%的催化剂在775℃的条件下,仅含0.005%的硫已经显示出中毒迹象,当硫达到0.015%时,镍表面硫的覆盖率达到44%,相对活性只剩下20%。
因此,镍中毒机理的新理论认为:硫进入转化炉后均氢解成硫化氢,硫化氢在催化剂表面发生强烈的化学吸附过程:
这种化学吸附在硫浓度很低的条件下就能发生,要远远优先于生成固体Ni3S2的条件。
即使催化剂吸附少量硫也会降低催化剂的反应活性。
4 硫中毒后转化催化剂的表现
在转化过程中,硫中毒导致催化剂活性下降,首先表现为转化炉管上部温度的升高,转化管中二、三米点温度的升高是判断硫中毒或催化剂活性下降的方法之一。
随着硫中毒的不断加深,转化催化剂失活将引起高级烃下移造成转化催化剂上积碳现象的发生。
硫中毒还表现为转化气中残余甲烷含量的增加。
工艺气中硫含量增加,直接引起转化炉出口转化气中甲烷含量的上升,资料报导:工艺气中每增加0.1×10-6
的硫,炉管管壁温度会增加2℃,转化气中甲烷含量会升高0.1%,为此硫中毒的程度可以从转化催化剂床层温度的变化趋势来判断。
硫中毒初期,转化催化剂在入口或上部分的活性下降,表现为床层上部温度的升高,吸热区的下移,转化出口甲烷含量变化往往是不明显的。
一旦由于硫中毒而引起转化出口甲烷升高时,说明转化催化剂中毒已经很深。
从这种现象可以得出,转化催化剂硫中毒是自上而下、有规律的,这也为预防转化催化剂深度硫中毒提供了依据。
从工业催化剂卸样分析数据也可以看出,入口附近催化剂的硫含量往往最高,沿管向下硫含量越来越低,测取催化剂的保留活性也呈同样的规律,入口处的硫中毒催化剂失活率往往超过80%,而下部催化剂的失活程度将越来越低。
5 硫中毒后转化催化剂的再生
转化催化剂硫中毒的再生条件是温度高于700℃,如果温度低于700℃时,再生反应是不可逆的。
转化催化剂的再生过程是在转化炉的转化管内完成的,由于工艺条件的限制,一般情况下转化管入口到二米高的范围内,温度达不到700℃以上,因此对整体催化剂而言,硫中毒后再生可以恢复转化催化剂的活性,但是难以将硫彻底脱除干净,转化催化剂的活性还是受到了一定程度的损失,再生催化剂的温度分布参数与新催化剂相比,还是存在一定的差距。
在转化炉的实际操作条件下,硫中毒的转化催化剂再生是不完全的,硫中毒的可逆性也是相对的。
转化催化剂的再生方法有两种,一种方法是通过采用无硫原料和优化操作条件,逐步使催化剂恢复部分活性,但这个过程是非常缓慢,也许要一个月甚至几个月的时间。
另一种方法是转化催化剂硫中毒再生最有效的方法即蒸汽再生法。
蒸汽再生的条件如下:
蒸汽再生的同时还原态的镍也被氧化成NiO。
从反应平衡角度看,氢气分压阻碍硫的脱除,因此转化催化剂的硫中毒再生最好选择在完全蒸汽条件下进行。
蒸汽再生时,反应温度维持正常操作温度或偏高于正常操作温度,争取使催化剂床层更多的部分达到700℃以上。
在蒸汽再生过程中,系统压力可以降下来,蒸汽量可以维持不小于满负荷的30%。
在脱硫再生过程中,要定时分析转化炉出口物流中的硫含量,直到物流中无硫为止。
转化催化剂的再生过程,也是还原态镍系催化剂的氧化过程。
再生完毕,转化催化剂必须还原后方可使用。
需要注意的是,重新还原的温度一定要达到蒸汽脱硫时相对应的温度,这样才能保证转化催化剂良好的还原活性。
6 硫中毒的预防
防止转化催化剂硫中毒,应严格控制进入转化催化剂中的硫含量,通常应小于0.5×10-6,最好小于0.2×10-6。
应采用性能良好的加氢催化剂和脱硫剂,保证脱硫质量和使用周期。
在生产中,应随时检测脱硫剂的脱硫效果,发现硫穿透现象后,如果不能满足生产指标,应及时更换脱硫剂。
此外,还要保证原料
中硫含量的稳定,有时遇到生产事故,原料中的硫含量大幅度波动,就难以保证脱硫单元良好的脱硫效果,造成硫来不及脱除而进入转化系统。
防止其他物料中硫含量超标,尤其是检测汽包给水中的硫酸根,保证工艺蒸汽质量合格。
7 结语
硫中毒后的催化剂活性下降,即使经过再生处理,也不能完全恢复。
因此在实际生产中,要做好预防工作,控制脱硫单元的温度和进料量,注意转化配汽量。
一旦发现转化催化剂有硫中毒的迹象,应在最短时间内改变操作参数,避免出现深度硫中毒。