关于催化剂的预硫化
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关于催化剂的预硫化
1.苯加氢装置所用催化剂为两种:预反应催化剂(M8-21,NiMo 4.90吨;NiO:4%, MoO3:14%)和主反应催化剂(M8-12,CoMo 11.9吨; CoO:3.3%, MoO3:14%),预计催化剂运转周期为3年,总寿命约为6年。
2.催化剂的作用
●在预反应器内进行如下反应:
⑴炔烃等不饱和物的加成转化反应:
CnH2n-2+H2NiMo CnH2n
C6H5C2H3+H2NiMo C6H5C2H5
⑵含硫化合物的加氢脱硫反应:
CS2+4H2NiMo CH4+2H2S
●在主反应器进行如下反应:
⑴烯烃的加成反应
C n H2n+H2CoMo C n H2N+2
⑵加氢脱硫反应
C4H4S(噻吩)+4H2CoMo C4H10+H2S
⑶加氢脱氮反应
C6H7N+H2CoMo C6H14+NH3
⑷加氢脱氧反应
C6H6O+H2CoMo C6H6+H2O
⑸副反应、芳香烃氢化反应
C6H6+3H2CoMo C6H12
3.催化剂预硫化的目的
本装置所用原始催化剂的主要成分为金属钴、镍、钼的氧化物,对粗苯中杂质的加氢并不具备催化作用,需将其变为硫化态,方具有活性。
4.催化剂硫化的反应机理
催化剂硫化所用硫化剂为DMDS(二甲基二硫),其在标准条件下为液体,恶臭,剧毒。在催化剂硫化条件下,其被气化,并与氢气反应:CH3-S-S-CH3+ 3H2= 2 H2S + 2CH4
反应生成的硫化氢再与金属钴、镍、钼的氧化物进行反应:
H2S + CoO =Co S + H2O
H2S + NiO =NiS + H2O
2H2S + H2 + MoO3=MoS2 + 3H2O
5.催化剂预硫化的过程
⑴加氢系统的冷循环和升温
加氢系统气密试验合格后,通过点燃H6101提高R6102的温度,通过循环,提到整个加氢系统的温度并应达到以下条件:V-6103 PIC-6171 2.4MPa
R6101 TI-6151 159℃
TI-6153 149℃
H6101 TI-6161 145℃
TI-6162A 244℃
PICA-6167 开度16%
R6102 TICA-6164 242℃
TI-6167A 235℃
E6104A TI-6145 65℃
E TI-6144 63℃
⑵B.T(总硫<1.0ppm)加入
以上条件以达到主反应器预硫化的条件,但预反的温度比较低,不利于所需加入的DMDS的气化,为此必须提高与反应器的温度。需加入某种介质(BTXS或B.T)来增加循环氢的密度和热容,以利于系统温度,主要是指预蒸发器(建立循环)和预反应器温度的提升。
启动P6106,向系统中注入B.T。流量控制在2500-4000㎏/h.
V-6101 L- 60%
V-6103 L- 40%
⑶DMDS的注入
根据宝化提供的数据,每吨催化剂需硫化剂DMDS107㎏,本装置共填充催化剂16.1吨,供需催化剂1722.7㎏,计9桶(200㎏/桶)。应按预硫化时间(30-40小时,50L/h)均匀加入。本次预硫化所用计量泵为注水泵P6106A/B,其量程为4000L/h,用次泵注DMDS,流量难以控制,只能间歇注入。
⑷硫化
①主反应器催化剂的硫化
注入DMDS时(7-10 23:00)
R6102 TICA-6164 253℃
TI-6167A 246℃
23:11 TICA-6164 243℃主反预硫化开始
TI-6167A 244℃
此时,预反应器
23:50 R6102 TICA-6164 245℃
TI-6167A 250℃
7-11 0:30
R6101 TI-6151 189℃
TI-6153 189℃
1:32 R6101 TI-6151 181℃预反开始硫化 TI-6153 184℃
7-12 16:30
R6102 TICA-6164 300℃
TI-6167A 308℃
R6101 TI-6151 220℃
TI-6153 217℃
存在的问题:
1.DMDS的注入方法
2.DMDS管线的清洗