加氢催化剂的预硫化及其影响因素

合集下载

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

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。

加氢催化剂预硫化-16页文档资料

加氢催化剂预硫化-16页文档资料
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
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

加氢装置催化剂预硫化方案

加氢装置催化剂预硫化方案
1.1.8
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

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。

加氢催化剂的预硫化及其影响因素

加氢催化剂的预硫化及其影响因素

加氢催化剂的预硫化及其影响因素张笑剑摘要:加氢催化剂的预硫化是提高催化剂活性,优化加氢催化剂操作,获得理想经济效益的关键之一。

为获得理想的硫化效果,必须严格控制各阶段的反应条件。

本文介绍了加氢催化剂预硫化的反应原理,探讨了在预硫化过程中影响催化剂预硫化效果的因素。

关键词:加氢催化剂硫化技术操作条件影响因素加氢催化剂硫化是提高催化剂活性,优化装置操作,延长装置运转周期,提高经济效益的关键技术之一。

加氢催化剂主要由金属组分(一般为W,Mo,Co,,Ni 等)和载体(氧化铝 ,二氧化硅,沸石,活性炭,黏土,渗铝水泥和硅藻土等)两部分组成,金属组分以氧化态的形式负载在多孔的载体上,促进加氢脱氮,加氢脱硫,加氢脱芳烃,加氢脱金属,加氢脱氧和加氢裂化等反应。

生产经验和理论研究表明:氧化态催化剂的加氢活性,稳定性和选择性均低于硫化态催化剂。

只有将催化剂进行硫化预处理,使金属组分从氧化态转变为硫化态,催化剂才具有较高的活性,稳定性和选择性,抗毒性强,寿命长,才能够最大限度地发挥加氢催化剂的作用。

1硫化原理1.1 H2S的制备H2S主要来自硫化剂的分解:硫化剂的分解均为放热反应,且理论分解温度与实际操作条件下的分解温度有所差别,一般有机硫化物在催化剂和H2条件下分解温度通常比常温下分解温度低10~25o C。

CS2+4H2=CH4+2H2SCH3SSCH3+3H2=2CH4+2H2S1.2金属氧化物的硫化金属氧化物的硫化是放热反应。

理想的硫化反应应为MoO3+2H2S+H2=MS2+3H2O9CoO+8H2S+H2=Co9S8+9H2O3NiO+2H2S+H2=NiS+3HOWO3+2H2S+H2=WS2+3H2O在H2和H2S存在下,金属氧化物存在还原和硫化的竞争。

硫化效果直接影响到催化剂的使用性能。

影响催化剂硫化效果的因素有催化剂的载体性质、负载的金属种类、硫化方法、硫化温度、硫化时间、硫化压力、硫化剂的浓度和种类等。

加氢催化剂预硫化方案

加氢催化剂预硫化方案

1. 引言加氢催化剂是广泛应用于石化工业领域的关键催化剂之一。

为了提高加氢催化剂的活性和稳定性,预硫化技术被广泛应用。

本文将从预硫化的原理、影响因素以及常见的预硫化方案等方面进行探讨。

2. 预硫化的原理预硫化是指在加氢催化剂使用之前,使用硫化物溶液进行处理,使其表面形成一层硫化物膜。

这一膜可以防止催化剂表面被氧化物或其他不活性物质占据,从而提高催化剂的活性和稳定性。

预硫化的原理可以归结为两个方面:•活性金属硫化物的形成:活性金属如镍、钼等能够与硫化物反应形成硫化物,这种硫化物能够促进加氢反应的进行,提高催化剂的反应活性。

•表面硫化膜的形成:硫化物膜可以阻隔外界氧气和不活性物质的侵蚀,减少催化剂的表面被氧化的机会,提高催化剂的稳定性。

3. 预硫化的影响因素预硫化的效果受到多种因素的影响,下面列举了一些主要的影响因素:3.1 硫化剂的选择预硫化过程中使用的硫化剂对催化剂的性能起着至关重要的作用。

常用的硫化剂包括硫化氢(H2S)、二硫化碳(CS2)等。

不同的硫化剂在反应中会产生不同的硫化物,并对催化剂表面的化学状态产生影响。

3.2 预硫化温度和时间预硫化温度和时间是影响预硫化效果的关键因素。

一般来说,高温和长时间的预硫化会使硫化剂更充分地与催化剂发生反应,生成更完善的硫化物膜。

然而,过高的温度可能会导致催化剂的部分活性成分被分解或损失,因此需要根据具体情况选择合适的预硫化温度和时间。

3.3 氛围条件预硫化过程中的气氛条件也会对催化剂的预硫化效果产生影响。

一般情况下,加氢环境中的氢气浓度越高,硫化剂与催化剂的反应速度越快,硫化物膜形成的效果也越好。

4. 常见的预硫化方案4.1 H2S气体预硫化H2S气体预硫化是一种常用的预硫化方式。

预硫化过程中,将催化剂放入加热炉中,通入含有H2S气体的加硫气体。

通过控制炉内温度和气氛浓度,使硫化剂与催化剂表面反应生成硫化物。

4.2 溶液浸泡预硫化溶液浸泡预硫化是另一种常见的预硫化方式。

加氢催化剂器外预硫化技术调研

加氢催化剂器外预硫化技术调研

加氢催化剂器外预硫化技术调研摘要:加氢催化剂的活性组分为金属氧化物,为得到较高的加氢活性,通常都要在硫化状态下应用。

加氢催化剂硫化方法主要有器内预硫化法和器外预硫化法。

与器内预硫化法相比,器外预硫化法具有对人体和环境危害减小、缩短加氢装置开工时间等诸多优点,近年来得到了快速发展。

本文介绍了加氢催化剂预硫化机理、硫化剂的研究进展以及加氢催化剂器外预硫化技术的研究和开发动态及其应用情况。

关键词:加氢催化剂硫化活性硫化剂1 前言加氢催化剂一般由含有钼、钨、钴、镍等金属作为活性组分的氧化物组成,为得到较高的加氢活性,此类非贵金属加氢催化剂通常都要在硫化状态下应用。

因此,非贵金属加氢催化剂的预硫化效果成为提高催化剂活性、延长加氢装置运转周期的关键[1]。

加氢催化剂硫化方法主要有器内预硫化法和器外预硫化法。

器内预硫化法是目前应用较为广泛的硫化方法,发展较早,技术也已较为成熟,但仍存在开工需配备专用的硫化设备和仪表;国内工业装置硫化一般需要2-4天,影响开工时间;所用硫化剂多为对人体和环境有毒、有害的物质;催化剂易硫化不完全、金属组分利用率低。

而器外预硫化技术的硫化过程一般在催化剂生产厂进行,避免在炼油厂配备专门的硫化设备;开工过程简单,且用于工业催化剂撇头时,开工更为方便;开工现场避免使用有毒硫化物,对人体和环境伤害减小;催化剂硫化度较高,近年来得到了快速发展[2]。

器外预硫化催化剂的活化反应路径有两条。

一是气相硫化,在氢气作用下,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,然后进行钝化处理;二是液相载硫预硫化法,催化剂在装填到反应器之前已添加硫化剂,硫化剂在负载到催化剂的过程中与金属氧化物相互作用,生成硫氧化合物,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。

从工艺操作的可控度以及近些年来国外技术的发展趋势可以看出,液相预硫化法是工业应用较多、研究较广泛的器外预硫化催化剂技术[3]。

加氢催化剂硫化技术及影响硫化的因素

加氢催化剂硫化技术及影响硫化的因素

1 1 1 硫化 剂 的分解 .. 硫化 剂 的分解 均 为 放 热 反应 , 理论 分 解 温 且
度 与实 际操作 条 件 下 的分 解 温 度 有 所 差别 , 般 一 有机 硫化 物在 催 化 剂 和 H 条件 下 分解 温度 通 常
比常温下 分解 温度低 1 2 0~ 5℃ _ I …。
化剂 进行 预 硫 化 处 理 J 。多 年来 人 们 对 加 氢 催 化剂 的硫 化 问题 已进 行 了许 多探 讨 , 至今 对 催 但 化剂 为何 不能完 全被 硫化 的 问题 尚未取 得一 致 的
看法 , 对催 化剂 硫 化 后 形成 的加 氢 活 性 相 即 多元 金属硫 化 物活性 中心 , 已提 出许 多 理论 或假说 , 如 单层模 型 ( o oae o e 、 M n l rm d 1) 夹层 模 型 (It c- y ne a r l i o e) 接触 协合模 型 ( o t ty eg o - ao m d1 、 tn C na n rym d cs
催化 剂硫 化 时发现 , 硫化 温度 、 , H 中硫 化 物浓度 对 金属 硫 化 度有 很 大影 响。S hae c r r和 A n l l。 d rod 5J y’
技术之 一 。加 氢催化 剂 主要 由金属 组分 和载 体 两 部分 组成 , 有些 加 氢 催 化剂 中还 含 有氟 、 、 等 磷 硼 助催化 剂 组分 。金 属 组 分 绝 大 多 数 为 ⅥB族 和/ 或Ⅷ族 , W , ,o N 等 ; 体 为 氧化 铝 、 氧 如 MoC , i 载 二
A , 10 催化 剂表 面 结 构 , 发现 在 高 压 (> . a 5 1MP )
选择性 均 低于硫 化 态 催 化 剂 , 接 使 用 几 周后 催 直 化剂 就会 失活 到运 转 末 期 状 态 , 有 将催 化 剂 进 只 行硫 化预 处理 , 金 属 组分 从 氧 化 态 转 变 为硫 化 使

加氢催化剂硫化技术及影响硫化的因素

加氢催化剂硫化技术及影响硫化的因素

加氢催化剂硫化技术及影响硫化的因素
李立权
【期刊名称】《炼油技术与工程》
【年(卷),期】2007(037)003
【摘要】介绍了加氢催化剂硫化的反应原理、硫化技术的新分类、国内外新型加氢催化剂硫化技术、加氢催化剂硫化过程中影响硫化的因素、工业装置催化剂硫化操作的注意事项以及不同影响因素的操作指标.
【总页数】8页(P55-62)
【作者】李立权
【作者单位】中国石化集团洛阳石油化工工程公司,河南省洛阳市,471003
【正文语种】中文
【中图分类】TE6
【相关文献】
1.加氢催化剂有机硫化剂器外预硫化技术 [J], 孙树成;王鉴;董群;丁伯强;于春梅
2.加氢裂化催化剂硫化影响因素与注硫点分析 [J], 熊建平
3.采用固体硫化剂的加氢催化剂器内预硫化新技术 [J], 王群;文尚军
4.渣油悬浮床加氢水溶性催化剂预硫化研究Ⅰ硫化条件对硫化催化剂物种及分散度的影响 [J], 任锐;王宗贤;管翠诗;郭爱军;阙国和
5.硫化条件对加氢裂化催化剂金属硫化度的影响 [J], 孙万付;张喜文;马波;索继栓;李树本
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

加氢精制催化剂预硫化的影响因素

加氢精制催化剂预硫化的影响因素

加氢精制催化剂预硫化的影响因素作者:付晶晶来源:《中国化工贸易·下旬刊》2019年第06期摘要:柴油加氢类催化剂的预硫化是装置使用用新催化剂开工前的重要步骤,目的是提高催化剂活性,增加经济效益,得到理想的产品收率。

在催化剂预硫化过程中,影响硫化效果的因数很多,必须严格控制硫化过程中的各个参数,达到理想的硫化效果,为后期的装置的正常生产,提供保障。

关键词:柴油加氢;催化剂;预硫化;产品;参数0 引言柴油加氢精制催化剂出厂时的活性金属组分(W、Mo、Ni)是以氧化态的形式存在的,这些氧化态的金属组分在加氢精制过程中的活性比较低,只有将这些金属组分由氧化转化成硫化态,才能有较高的活性、稳定性、选择性,达到反应时的催化效果,增加反应速率。

催化剂的预硫化效果是加氢装置后期正常生产的关键因素。

1 催化剂预硫化的反应原理催化剂硫化过程中会发生两个主要反应:一是硫化剂和H2在硫化剂的分解温度下反应,生成H2S和CH4,该反应为放热反应,硫化过程中此反应一般在反应器的入口发生,反应速度较快;另一反应是氧化态的催化剂活性组分(氧化镍、氧化钨等、氧化钼)和硫化氢反应生成硫化态的催化剂活性组分,该反应同样为放热反应,硫化过程中此反应在各个床层发生。

催化剂硫化使用的硫化剂为二甲基二硫(DMDS)。

2 硫化的技术分类根据硫化的反应场所不同,催化剂硫化分为器内硫化和器外硫化。

器内硫化是指催化剂装入反应器后注入硫化剂进行硫化。

器外硫化是指催化剂在装填前就和硫化剂反应硫化,然后装入反应器内,开工时不再硫化。

器内硫化根据热载体的不同又分为干法硫化和湿法硫化。

干法硫化不需要反应系统进原料油,直接将硫化剂注入到反应器入口与氢气混合后进入反应器床层内。

这样可以减少硫化剂的损失,避免反应器上游管线设备的腐蚀,硫化过程较快并且均匀,但是没有原料油作为载体,硫化时放出的反应热會使反应器内局部温度过高,反应不易控制。

所以在干法硫化过程中,应严格控制硫化期间的反应条件。

加氢装置催化剂硫化方案

加氢装置催化剂硫化方案

加氢装置催化剂硫化方案Ll催化剂预硫化的目的和原理(1)目的:在一定的温度和硫化氢分压下,把催化剂的活性组分(氧化银、氧化铝、氧化鸨等)由活性低的氧化态变成活性稳定的硫化态,提高催化剂活性和稳定性,延长催化剂寿命。

(2)原理:预硫化时,硫化反应极其复杂。

在反应器内会发生两个主要反应:①硫化剂(DMDS)和氢气反应,产生硫化氢和甲烷,反应会放出热量。

预硫化时该反应一般在反应器入口发生,反应速度较快。

②氧化态的催化剂活性组分(氧化银、氧化铝、氧化铝等)和硫化氢反应变成硫化态的催化剂活性组分,反应会放出热量。

预硫化时该反应发生在各个床层。

③副反应:在有氢气存在、无硫化氢的条件下,氧化态的催化剂活性组分(氧化锲、氧化铝、氧化鸨等)极易被氢气还原,生成金属银、铝和水,导致催化剂活性损失,温度越高(大于230℃),反应越剧烈。

而且这些金属组分很难再被硫化并在加氢过程中对原料油缩合结焦起催化作用。

采用DMDS作为硫化剂:C2H6S2÷3H2=2H2S+2CH IMoO3+2H2S+H2=M O S2+3H2O3NiO+2H2S+H2=Ni3S2+3H2O9Co0+8H2S+H2=Co9S8+9H20根据上述化学反应方程式及催化剂中活性金属组分含量,可计算出单位重量催化剂硫化完全所需硫化剂的理论量和生成水的理论量。

催化剂硫化时,硫化剂(DMDS)理论用量及理论生成水量的计算见下表:1.2准备工作⑴催化剂干燥结束;⑵急冷氢试验结束,急冷氢阀关闭;紧急泄压试验已完成;⑶系统具备连续供给合格氢气的能力,新氢纯度>95V%,反应系统已置换至氢纯度>85V%;(4)物料已备齐。

硫化剂DMDS38.28t,硫化用油:直馅柴油(碱氮含量小于IOOμg∕g,总氮含量小于300P g∕g)2000t,钝化用油2000t;⑸桶装DMDS用风动隔膜泵装入硫化剂罐D-301,并建立循环正常;⑹分馆系统油运正常,可以接收反应生成油;⑺联系化验做好分析硫化氢、氢纯度的准备工作,确保取样分析及时准确。

为什么加氢催化剂使用前必须进行预硫化

为什么加氢催化剂使用前必须进行预硫化

为什么加氢催化剂使用前必须进行预硫化加氢催化剂有活性的是有效金属组分W,Mo,Ni,Co的硫化物,只有硫化物状态时才具有较高的加氢活性和稳定性、选择性。

催化剂的预硫化过程就是恢复其活性的过程,由于硫化态的催化剂容易与O2发生氧化反应,所以新鲜的加氢催化剂都是以氧化态形式进行运输、储存。

加氢催化剂在刚刚装填到反应器内也是以氧化化态存在的,故加氢催化剂在使用前必须进行预硫化,以恢复其活性。

一、催化剂硫化的目的是什么催化剂在生产、运输和储存过程中,为了控制催化剂的活性,其活性金属组分是以氧化态的形式存在的;催化剂经过硫化以后,其加氢活性和热稳定性都大大提高,所以催化剂在接触油之前必须进行预硫化,使其活性和稳定性都能达到生产要求。

二、催化剂预硫化的方式都有哪些催化剂的预硫化按照载硫的方式可分为器内预硫化和器外预硫化。

器内预硫化是在催化剂装入反应器之后再进行预硫化处理。

器内预硫化又分两种方式:一种是在氢气存在下直接使用一定浓度的硫化氢或在循环气中注入二硫化碳或其它有机硫化物进行硫化,称为干法预硫化;另一种是在氢气存在下,用含硫化合物(二硫化碳、二甲基二硫等)的烃类或馏分油在液相或半液相状态下进行硫化,称为湿法预硫化。

器外预硫化技术是将新鲜或再生的氧化态催化剂在装入加氢装置之前进行预硫化处理的工艺方法。

采用特殊的工艺过程,将硫化剂提前引入催化剂孔道内,或以某种硫化物的形式与催化剂的活性金属组分相结合,将氧化态催化剂转变为器外预硫化催化剂,装填后无需引入硫化剂,以缩短开工时间。

三、常用的硫化剂都有哪些硫化剂的作用是在硫化过程中提供H2S与金属氧化物反应,为此,硫化剂的选用原则是在硫化过程中能在较低温度下分解为H2S,保证催化剂硫化的顺利进行,提高硫化效果。

经综合考虑使用效果、价格、分解温度、安全环保等因素,器内预硫化剂主要包括二硫化碳(CS2)、二甲基二硫化物(DMDS)、正丁硫醇(NBM)、二甲基硫化物(DMS)、甲硫醚等,目前,工业上普遍采用的硫化剂是CS2和DMDS。

加氢催化剂预硫化技术探讨

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。

有机硫加氢(HDS)催化剂的预硫化

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

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。

加氢催化剂预硫化技术

加氢催化剂预硫化技术

加氢催化剂预硫化技术化工学院化学工程颜志祥 201015081421 随着原油重质化、劣质化的日趋严重,以及环保和市场对石油产品质量要求的日益提高,加氢过程成为炼油工业中非常重要的环节。

它对于合理利用石油资源,改善产品质量,提高轻质油收率,深度脱除油品中的硫、氮、氧杂原子及金属杂质,以及烯烃饱和、芳烃加氢、提高油品安定性等都具有重要意义。

工业上常用的加氢催化剂大多数采用Mo,Co,Ni,W等金属元素作活性组分,并以氧化态分散在多孔的载体上。

这种形态的催化剂加氢活性低,稳定性差,若催化剂以这种形态投人使用,那么在几周内催化剂就会失活到运转末期的状态。

将催化剂进行预硫化处理,使金属氧化物转化为金属硫化物,才能表现出较高的加氢活性,较好的稳定性,较佳的选择性和抗毒性,延长使用寿命。

且催化剂的硫化度越高,其活性越大。

因此,加氢催化剂在使用前必须进行预硫化。

一、催化剂预硫化的方法及原理1.1预硫化方法预硫化技术是加氢催化剂开发应用的关键步骤之一,先进的预硫化技术能够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两种工艺。

1.1.1 干法硫化与湿法硫化干法硫化是指催化剂在氢气存在下,直接与一定浓度的硫化氢或其他有机硫化物接触而进行的气相硫化。

湿法硫化是指含有硫化物的硫化油在氢气存在下直接与催化剂进行的硫化过程。

湿法硫化可以防止催化剂床层中“干区”的存在,防止活性金属氧化物被氢气还原。

并且避免水分对催化剂的影响。

但是与干法硫化相比,湿法硫化容易造成催化剂积炭,反应放热比较剧烈,不易控制温升。

因此有研究在低温区使用干法,在高温区使用湿法的干法+湿法技术。

石油化工技术《12知识点:加氢处理催化剂的预硫化和再生》

石油化工技术《12知识点:加氢处理催化剂的预硫化和再生》
由积炭而失活的催化剂可用烧焦的方法再生
✓ 采用“水蒸气 - 空气〞和“氮气 - 空气〞的方法进行烧焦再生
✓ 需控制再生温度不超过480 oC
再生方式:器内再生和器外再生
✓ 器外再生优点:可剔除催化剂结块和粉尘、再生效果好、节省时间、防止加氢装置的腐蚀等
第二页,共五页。
• 知识点思考
1. 加氢处理催化剂预硫化的目的是什么?预硫化分哪几种? 2. 引起加氢处理催化剂失活的原因有哪些? 3. 加氢处理催化剂再生的目的是什么?有哪几种再生方式?
第五页,共五页。
预硫化过程按预硫化的位置分:器内预硫化和器外预硫化
✓ 器内预硫化:在反响器内将氧化态催化剂转化成硫化态
✓ 器外预硫化:在催化剂制造过程中将氧化态催化剂预先制成半预硫化剂再生
加氢处理催化剂的失活
✓ 积炭引起的失活:反响形成的积炭沉积在催化剂外表,覆盖活性中心 ✓ 活性组分的聚集引起的失活:在高温下金属硫化物发生外表聚集,降低催化活性外表积 ✓ 金属沉积引起的失活:原料中的金属元素沉积在催化剂上,堵塞孔道
• 一、加氢处理催化剂预硫化
温度对硫化过程影响最大
✓ 温度升高,硫化速度增加
✓ 工业上,预硫化温度一般在230~300 oC之间,温度过高对催化剂活性不利
硫化剂:H2S或能在硫化条件下分解成H2S的不稳定硫化物〔CS2、CH3SSCH3〕 预硫化过程按介质相态分:湿法硫化和干法硫化
✓ 湿法硫化:将CS2溶于石油馏分,形成硫化油,进反响器进行硫化,CS2的浓度1~2% ✓ 干法硫化:将CS2直接注入反响器入口处与H2混合后进入催化剂床层进行硫化
第三页,共五页。
• 谢谢观看
• 课程:石油炼制运行与操控 • 知识点:加氢处理催化剂预硫化和再生

关于加氢催化剂预硫化技术进展

关于加氢催化剂预硫化技术进展

关于加氢催化剂预硫化技术进展作者:黄凯来源:《中国化工贸易·下旬刊》2020年第01期摘要:随着科学技术的不断进步和快速发展,我国石油炼制工业的整体发展形势相对比较良好,同时催化剂加氢过程在整个石油炼制中具有非常重要的作用。

为了保证加氢催化剂本身具有非常良好的性能,需要针对加氢催化剂的预硫化情况进行更加深入的分析和研究。

本文对此进行分析,为加氢催化剂预硫化技术的应用以及未来发展打下良好基础。

关键词:加氢催化剂;预硫化技术;影响因素在当前经济不断快速发展的形势下,我国各个行业在发展过程中的整体状态比较良好,同时对各种不同类型资源的需求也越来越高,尤其是石油资源的大量需求,导致石油企业不断加大对原油的开采力度。

也正是在这种发展背景下,越来越多的重质化、劣质化原油在市场中的出现比例越来越高。

我国近年来提出了节能环保的发展理念,各个行业在发展过程中都在不断的朝着绿色、环保的趋势发展,尤其是在当前的这种高标准环保要求的影响下,炼制工艺在实施过程中,也要朝着绿色、节能环保的方向进行开发,这样才能够在实践中取得良好的应用效果。

随着科学技术的不断进步和快速发展,越来越多的新型技术被广泛应用在各个领域中,其中催化加氢技术在炼制工艺中科学合理的应用,就可以将其中的劣质油全部都转化成为具有良好清洁性的能源。

而加氢技术在应用过程中,其重要的核心要素之一就是催化剂,当前在其中应用比较广泛的催化剂类型包括Mo、Co等,这些可以在其中被看作是活性组分,同时经常会以氧化态的状态存在。

1 硫化剂的分类分析科学技术的不断进步和快速發展,促使很多新型技术被研发,同时很多技术也被广泛的应用在各个领域中,这些新型技术的整体应用效果普遍比较良好。

与此同时,很多技术在当前的这种大环境发展背景下,很多技术也在不断的进行着创新和优化,特别是加氢催化剂预硫化技术近年来在实践中得到了一定的完善,其自身的种类越来越丰富。

在与现阶段比较常见的几种硫化剂进行结合分析时,发现有机预硫化剂、固体预硫化剂等在实践中都可以实现合理的应用,这些硫化剂的整体应用效果相对比较良好。

加氢催化剂预硫化的影响因素

加氢催化剂预硫化的影响因素

加氢催化剂预硫化的影响因素
杨春亮;董群;王鉴
【期刊名称】《化工文摘》
【年(卷),期】2006(000)001
【摘要】加氢催化剂的预硫化是提高催化剂活性,优化加氢催化操作,获得理想经济效益的关键技术之一。

为获得理想的预硫化效果,必须严格控制各阶段的反应条件。

文章介绍了加氢催化剂预硫化的反应原理,探讨了在预硫化过程中影响催化剂预硫化效果的因素。

预硫化操作中,温度是最敏感的因素之一。

【总页数】3页(P33-35)
【作者】杨春亮;董群;王鉴
【作者单位】大庆石油学院化学化工学院,黑龙江大庆163318
【正文语种】中文
【中图分类】O643.361
【相关文献】
1.柴油加氢改质催化剂的预硫化及加氢工艺条件优化 [J], 朱赫礼;季海峰;张力志;刘帅;邵同培
2.加氢催化剂预硫化的新途径—器外预硫化 [J], 赵开诚
3.裂解汽油加氢二段催化剂预硫化过程及影响因素 [J], 刘亮
4.预硫化加氢催化剂在加氢改质装置上的工业应用 [J], 李高峰;王文婷
5.加氢催化剂预硫化的影响因素 [J], 杨春亮;董群;王鉴
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

加氢催化剂的预硫化及其影响因素张笑剑摘要:加氢催化剂的预硫化是提高催化剂活性,优化加氢催化剂操作,获得理想经济效益的关键之一。

为获得理想的硫化效果,必须严格控制各阶段的反应条件。

本文介绍了加氢催化剂预硫化的反应原理,探讨了在预硫化过程中影响催化剂预硫化效果的因素。

关键词:加氢催化剂硫化技术操作条件影响因素加氢催化剂硫化是提高催化剂活性,优化装置操作,延长装置运转周期,提高经济效益的关键技术之一。

加氢催化剂主要由金属组分(一般为W,Mo,Co,,Ni 等)和载体(氧化铝 ,二氧化硅,沸石,活性炭,黏土,渗铝水泥和硅藻土等)两部分组成,金属组分以氧化态的形式负载在多孔的载体上,促进加氢脱氮,加氢脱硫,加氢脱芳烃,加氢脱金属,加氢脱氧和加氢裂化等反应。

生产经验和理论研究表明:氧化态催化剂的加氢活性,稳定性和选择性均低于硫化态催化剂。

只有将催化剂进行硫化预处理,使金属组分从氧化态转变为硫化态,催化剂才具有较高的活性,稳定性和选择性,抗毒性强,寿命长,才能够最大限度地发挥加氢催化剂的作用。

1硫化原理1.1 H2S的制备H2S主要来自硫化剂的分解:硫化剂的分解均为放热反应,且理论分解温度与实际操作条件下的分解温度有所差别,一般有机硫化物在催化剂和H2条件下分解温度通常比常温下分解温度低10~25o C。

CS2+4H2=CH4+2H2SCH3SSCH3+3H2=2CH4+2H2S1.2金属氧化物的硫化金属氧化物的硫化是放热反应。

理想的硫化反应应为MoO3+2H2S+H2=MS2+3H2O9CoO+8H2S+H2=Co9S8+9H2O3NiO+2H2S+H2=NiS+3HOWO3+2H2S+H2=WS2+3H2O在H2和H2S存在下,金属氧化物存在还原和硫化的竞争。

硫化效果直接影响到催化剂的使用性能。

影响催化剂硫化效果的因素有催化剂的载体性质、负载的金属种类、硫化方法、硫化温度、硫化时间、硫化压力、硫化剂的浓度和种类等。

2 硫化技术的分类方法根据硫化反映的进行的场所不同,加氢催化剂硫化可分为器内硫化个器外硫化。

器内硫化是指在催化剂装入加氢反应器后进行硫化。

器外硫化是指在装入加氢反应器之前先将加氢催化剂与硫化剂结合,再装入反应器中,开工时只需通入H 2或同时通入H2和油品,随后升温进行的硫化。

迄今为止,国内大多数炼厂仍采用器内预硫化方式。

根据硫化载热体的不同可分为湿法硫化和干法硫化。

湿法硫化也称液相硫化。

是先将液体硫化剂溶与轻馏分油中形成硫化油,然后输入反应器内与加氢催化剂接触进行硫化反应。

由于液相传质、传热环境好,硫化过程易于控制。

但是液相硫化前必须对催化剂进行干燥处理,以除去水分,否则,湿催化剂与进料一起升温时,易使催化剂受到损伤,床层压力增加。

而且由于馏分油在反应过程中易分解而产生较多不饱和烃,故硫化时间长、催化剂积碳多。

另外,对高金属含量的催化剂常常难以硫化,影响催化剂的活性和稳定性。

加之液体硫化剂自燃点低,腐蚀性强,毒性大,储运比较困难。

以无定形硅铝为载体的催化剂易采用液相硫化方式。

干法硫化也称气相硫化。

该法不需制备硫化油,而且将硫化剂与氢气混合后一起进入催化剂床层,这样不但可以减少硫华剂损失,避免了反应器上游设备管件内表面的金属腐蚀,而且硫化过程完成较快,硫化较为均匀。

但是没有矿物油作载体,硫化过程中放出大量的热量会使反应器内温过高,反应较难控制。

为了使加氢催化剂达到最佳的硫化效果,必须严格控制硫化各阶段的反应条件。

含有分子筛的催化剂多采用气相预硫化方式。

器内预硫化时间理论上一般为60—72h,而实际硫化时间往往更长。

3.影响硫化的因素从硫化后催化剂的活性高低可以判断硫化过程的好坏,确定催化剂的硫化效果。

影响硫化的因素很多,主要是硫化方法、硫化温度、硫化压力、H2S浓度、H2浓度、硫化空速和硫化时间等。

3.1硫化方法湿法硫化的催化剂放热比较严重,这是用液相硫化的催化剂长期储存容易发生自燃的原因之一。

用含 H2S的干法硫化法得到的催化剂比较干燥,催化剂上无炭杂质,比表面积和孔径较大,随着催化剂中硫含量增加,衍射峰强度增大,晶型明显,晶体处于高分散状态,催化剂表现出较高的加轻活性。

但干法硫化受设备的能力(特别是循环压缩机的能力)限制。

3.2硫化温度无论是气相或液相硫化,硫化温度是影响硫化反应速度的主要因素。

因此,必须严格控制整个预硫化过程各个阶段的温度和升温速度。

3.2.1 起始注硫温度高温,高压,含氢条件操作的加氢反应器一般均采用CrMo钢,由于CrMo钢的回火脆性限制,压力提高到材料最小屈服压力前,温度必须提高到压力温度的最小值:93~150℃,而用有机硫进行预硫进行预硫化时,注硫温度主要取决于硫化剂的分解温度,一般控制在分解温度以下,如采用CS2为硫化剂,CS2室温分解生成H2S的温度为175℃,在催化剂和H2条件下分解温度通常比常温下分解温度低10~25℃,因此注入CS2温度应为150℃。

3.2.2 H2S穿透前的温度。

在催化剂床层被H2S穿透前,应严格控制床层温度不超过230℃,否则一部分氧化态金属组分可能被氢气还原成低价氧化物或金属元素,后者实际上是不能被硫化的,且在较高温度下存在的还原氧化物能导制烃类裂解,并在催化剂上积炭;反应使催化剂颗粒产生的内应力,会导致催化剂的机械强度降低,工业装置上应避免。

3.2.3 升温速度不同硫化阶段控制不同的升温速度,是硫化可控、快速的保证,在注硫量平稳增加的条件下,均匀的升温速度可确保硫化过程平稳进行使催化剂活性达到最佳水平。

表1为不同硫化阶段的升温速度。

表1 不同硫化阶段的升温速度3.2.4硫化最终温度硫化最终温度一般为310~370℃。

事实上,在每阶段都有一个平衡极限值。

随着硫化温度提高,催化剂表面物种类晶相增加,催化剂活性增加,硫化时间缩短;但提高硫化温度也会使催化剂表面积炭增加,而不利于催化剂活性的发挥,对于Co-Mo-S活性相,温度过高会引起MoS2边角损矢,无法与Co形成较多的活形相而是总体活性下降。

当温度高于550℃MoO3会蒸发,γ-Al23也会烧结;当硫化最终温度也受反应系统设备设计温度和换热设备的限制。

3.3硫化压力预硫化压力对催化剂的影响体现在催化剂的硫化度增加。

低压下一般只能是催化剂的外表面硫化,对气-固相反应,气膜扩散起到反应的控制作用,催化剂内表面的硫化必须提高硫化压力;硫化压力的增加,也可使吸附在催化剂上的有机多硫化物分解速度增加,氧化态金属浓度减少,硫化态金属浓度增加。

硫化压力增加,催化剂的最佳硫化温度提高。

对液相硫化,硫化压力不够而硫化温度较高时,会促进C—H键断裂,烷烃的托氢反应生成烯烃、芳烃和氢,发生综合反应,导致催化剂生焦。

工业装置的硫化压力一般应为装置的操作压力。

3.4 硫化油理想的硫化油应为氮(特别是碱氮)、芳烃、杂质和沥青质含量均较低,极性物质较少的160~538℃(不同工艺过程要求的干点不同)石油馏分。

硫化油的作用:带走硫化过程中产生的热量;利用硫化油中的硫,减少硫化剂的用量,降低硫化成本。

对硫化油质量要求的目的:由于氧化态催化剂的酸性大于硫化态,硫化初期极易吸附硫化油中的碱性氮.芳烃等使催化剂生焦的物质,覆盖催化剂的活性点,降低催化剂的硫化度.H2浓度低,H2S浓度高,不会发生金属还原反应,但硫化后催化剂表面存在MoS2、MoO3、MoS3、NiO、NiS2、Ni6S5、NiS等混合晶体,虽硫化度很高,但活性差。

H2浓度提高,催化剂表面发生还原和硫化的竞争反应,此时生成的金属硫化物:MoS2、WS2、Co9S8、Ni3S2活性好。

H2浓度过高,催化剂表面还原反应起主导作用时,金属氧化物被还原成低价氧化物后,再硫化的反应速率很小,形成的硫化态金属活性很低。

3.6空速空速影响硫化剂在催化剂表面的利用率.。

加氢催化剂预硫化属于内扩散控制。

如果空速太大,硫化剂未进入催化剂内表面即已经穿过催化剂床层,使硫化剂反应不完全,降低了硫化剂内表面的利用率。

在实际操作中,空速太低会降低设备的生产能力。

通常,液相硫化时,硫化油的体积空速在1.0~2.0h-1之间,气相硫化时,气相空速在1000~3000h-1之间。

3.7硫化时间加氢催化剂预硫化时间取决于催化剂的硫化温度、升温速率、H2S浓度、空速等,应调整好升温速率,防止因升温速率过慢而延长硫化时间。

硫化时间过短,可能使催化剂硫化不完全,硫化度低,影响催化剂活性。

硫化时间长虽然可以增加硫化度,但是在每个温度下都有一个平衡值,即使延长硫化时间,硫化度也不会提高。

湿法硫化比干法硫化时间长,主要是硫化油影响所载H2S分子向催化剂内表面扩散,相应地减缓了硫化速度。

工业装置的硫化时间应不小于理论硫化时间的1.2倍。

表2为以CS2为硫化剂采用湿法硫化硫化过程中几个温度段的恒定时间。

表2 硫化段恒定时间当增大反应气中H2S浓度时,硫化反应速度加快,但是当H2S浓度增加到一定浓度时,硫化反应速度就不回增加。

因为硫化反应是强放热反应,当H2S浓度增加时,硫化反应迅速,在短时间内放出大量的热量,易使催化剂床层飞温,使催化剂因局部过热而烧结。

另外H2S浓度过高,可形成含硫高的化合物。

以NiO为例,正常形成Ni3S2,当H2S浓度过高时,可形成Ni6S5或NiS,这些物质不稳定。

在实际硫化过程中,受反应系统抗H2S腐蚀性能的限制,不可能采用过高的H2S浓度。

H2S浓度过低时,催化剂硫化不完全,硫化时间长。

硫化反应是一个强放热反应,工业装置应避免短时间内放出大量热量,造成催化剂的局部过热而烧结,应采用一定的注流速率控制不同硫化温度条件下的不同H2S浓度。

表3为硫化过程中各阶段H2S浓度要求。

表3 H2S浓度要求3.9 硫化结束指标4.结束语(1)加氢催化剂的预硫化是提高催化剂活性、稳定性,延长催化剂使用寿命的关键技术之一。

(2)针对国内普遍采用器内预硫化技术的现状,应针对不同加氢工艺,选择合适的硫化方法。

(3)加氢催化剂预硫化过程中的诸多因素都会直接影响硫化后催化剂的活性、稳定性、选择性和使用寿命,其中温度是最敏感的操作参数。

为获得理想的硫化效果,要严格控制和选择各个阶段的反应条件。

相关文档
最新文档