加氢催化剂再生
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催化剂再生
12.1 就地催化剂再生
注意,以下规程旨在概括催化剂再生的步骤和条件。催化剂供应商提供的具体
规程可取代此概述性规程。须遵守催化剂供应商规定的临界参数,例如温度限
制。
在COLO加氢处理单元中,使用NiMo和CoMo两种催化剂,有些焦碳沉积
是不可避免的。这会引起载体的孔状结构逐渐堵塞,导致催化剂活性降低。则
必须提高苛刻度(通常通过提高反应器温度),以使产品达到技术要求,而提
高温度会加速焦碳的产生。
当达到反应系统的最高设计温度(机械或反应限)时,需要停车进行催化剂再
生或更换催化剂。在正常操作时,这种事情至少在12个月内不应发生。
o催化剂再生燃烧在正常操作期间沉积的使催化剂失活的焦碳。
o再生的主要产物是CO2、CO和SO2。
12.2 再生准备
按照与正常停车相同的步骤,但反应器无需进行冷却。反应器再生可不分先后。
仅取R-101为例。
单元状态:按照正常停车规程的要求或根据再生放空气体系统规范,反应器在
吹扫净其中的H2和烃类后被氮气填充。将R-102的压力降低至略低于随后将
使用的蒸汽的压力。T-101已关停,且E-101排放至塔。T-102可根据再生过
程的下一步骤进行全回流或启动,以便实现石脑油安全循环。
12.3 蒸汽-空气再生程序
1. 在压缩机-反应器回路中建立热氮气循环。利用B-101加热带有循环氮气
的催化剂床,使其温度以25 ºC/小时的速度上升至315ºC。绝不可让催化
剂床内的温度降至260ºC以下,否则,随后置换氮气的蒸汽会出现冷凝,
从而要求在进行下一操作前采取干燥措施。
2. 再次检查吹扫气中的可燃物并继续进行吹扫,直至反应器出口气体中的氢
气浓度低于0.5% vol。在E-107的壳程入口和压缩机的排放侧将压缩机
和D-103系统与反应器B-101系统隔离,并关停压缩机。反应器系统此
时处于氮气条件下。进一步关闭压缩机系统。两个分隔的工段均应处于氮
气正压下,这点至关重要。
3. 将蒸汽从E-104入口引至R-102,将反应器流出物导至再生排气系统。
逐渐加快速度,同时利用B-101控制温度,将反应器入口温度升至并保
持在330-370ºC。蒸汽宜为7000 kg/hr左右的速度,这高于CRI(催化
剂供应商)推荐的反应器横截面每平方米1950 kg/hr的最低速度,此最
低速度使R-101和R-102的最低流量分别达到2000 kg/hr和3700 kg/hr。
此时R-102已做好下一步的蒸汽和空气燃烧准备。
4. 启动含0.3-0.5 mole%氧气的空气流,将其导入R-102。
5. 焰锋的建立表现为催化剂床的温度上升,此后,氧气含量最大可增加至1
mole%,但焰锋温度须保持在400ºC以下。根据经验,氧气含量每高于
初始浓度一个0.1%将导致温度变化8-14ºC。
6. 当焰锋通过了催化剂床,且排气口的氧气浓度为入口浓度的95%,将反
应器入口温度升高至430ºC或加热器允许的最高值,但不超过430 ºC。
7. 如果未检测出任何第二焰锋的迹象,提高氧气浓度至2 mole%。
8. 继续通入蒸汽/空气6小时,直至燃烧迹象消失且每磅催化剂中至少有
0.25磅氧通过了床层。
9 停止空气流。继续使用蒸汽吹扫,直至系统无空气。检查排气中是否有氧
气,确认排气中无氧气。
10. 将蒸汽流逐渐降低至2000 kg/hr。降低床层温度至260ºC,将反应器返回
连接至D-103。
11. 利用氮气启动氢气压缩机D-103。封锁再生吹扫气流并关闭压缩机-反应
器回路。这将利用氮气置换掉蒸汽,残余的蒸汽将在系统中冷凝。
12. 如果计划直接进行硫化和重启,系统无吹扫水后,可将温度降至205ºC
(参见“干燥标准”)。
13. R-102的再生完成。将R-102填充满惰性气体,再通过重复以上从步骤1
开始的所有步骤来进行R-101的再生。
12.4 备选方案–空气-氮气再生程序
每个反应器的再生采用下述程序。再生反应器应连接管道,从氮气循环火焰加
热炉B-101通过反应器至D-103。
●管线断开的反应器的进口和出口应盲死,同时保持氮气正压。
●建立工作路线上所有换热器的大循环。建议每千克催化剂使用1千克的
氮。(R-101每小时使用11625千克氮,R-102每小时使用14790千克氮)。
注意:流出蒸汽宜引至再生排气系统,而不是煤气总管。
●以25ºC/小时的速度提高B-101出口温度至大约315ºC。催化剂床层温度
保持在315ºC,仔细计量引入氮气流中的空气量,直到达到最大空气流速,
对应的氧气浓度是0.3-0.5 v%。
●提高入口温度至330-370 ºC。再生过程中任何时候不允许床层内的任何
一点超过455°C。停止空气流可降低温度。在>455 °C的高温下,会出现
催化剂失活。超过100°C的温升宜当作空气测量误差指示。
●检查废气中CO2的含量,以验证焦碳沉积物的燃烧是否开始。根据焦碳
沉积的性质,要求采用较高的温度来开始燃烧。如果重复分析表明,再生
罐废气中没有CO2,应以13.9°C的增量升高反应器的进口温度,但进口
温度每增加13.9°C,O2含量应减少0.15 v%,以避免燃烧发生时催化剂
床层温度过高。
●如反应器温度曲线所示,当焦碳燃烧时,燃烧前沿将下移到反应器。继续
每隔30分钟分析一次废气。每15分钟记录一次温度。
●开始注入氨水或碱性水溶液以避免腐蚀换热器或下游连接至D-103的设
备,此处的冷凝水中含有H2S。
●此时可提高入口温度至400 ºC。必要时调整反应器入口处的氧气含量以
使最高温度保持在455 ºC以下。此时原料气的氧气含量可为1.0 v%。应