Katalizator do hydrokonwersji siarczanów organicznych o wysokiej zdolności konwersji siarki organicznej
1Cechy i zakres stosowania
Some catalysts used in hydrocarbon-based large-scale ammonia plants is sensitive to sulfur compounds and prone to be poisoned and deterioration in activity when sulfur content in feed gas exceeds certain valueKatalizator hydrokonwersji kobaltu ∆molibdenu i tlenek cynku są zwykle stosowane do odsiarczania gazów lub olejów.
Katalizator hydrokonwersji T201 o wysokiej zdolności konwersji siarki organicznej ma zastosowanie do hydrokonwersji gazów paszowych do dużych instalacji amoniakowych.Może zmniejszyć zawartość siarki organicznej w gazach paszowych do poziomu poniżej 0.0,1 ppm.
Główne reakcje hydrokonwersji są następujące:
RSH+H2 = RH+H2S
R1SSR2+3H2 = R1H+R2H+H2S
R1SR2+2H2 = R1H+R2H+H2S
C4H4S+4H2 = C4H10+H2S
COS+H2 = CO+H2S
gdzie R=grupy alkyl.
Niniejszy produkt jest również stosowany do organicznej hydrokonwersji siarkowej lekkich olejów lub gazowych węglowodorów w petrochemicznej.
2Właściwości fizyczne
Wymiar
|
światło niebieskie wytłuszczenia
|
Wielkość cząstek/mm
|
φ3 × 4 ̇15
|
Gęstość masowa/kg·L-1
|
0.60 ‰ 0.70
|
3Norma jakości
Zgodnie z normą przemysłową HG2505-93 katalizator T201 powinien być zgodny z następującą normą:
wytrzymałość kruszenia,N·cm-1
|
min80
|
Strata z powodu zużycia, %
|
Max3.0
|
Konwersja tiofenu, w %
|
99
|
4. odniesienie Warunki eksploatacji
Siarka organiczna w gazach lub oleju, ppm
|
100-200
|
Wskaźnik objętościowy H2 w stosunku do oleju
|
50-100
|
lub zawartość wodoru w gazie paszowym, w %
|
2-5 (t)
|
LHSV, h-1
|
1-6
|
GHSV, h-1
|
1000-2000
|
Ciśnienie robocze, MPa
|
1.0-4.0
|
Temperatura pracy,°C
|
300-450
|
Amoniak w wodorowanym gazie, ppm
|
max100
|
Arsen w oleju paszowym, ppb
|
max100
|
Siarka organiczna w wodorowanym gazie lub ropie naftowej, ppm
|
Max0.1
|
Reakcje wodorowania odbywają się w temperaturze 300-450°C. Temperatura początkowa jest zwykle kontrolowana w temperaturze 350-380°C. Jeśli stężenie siarki w oleju paszowym pozostaje poniżej określonej granicy (np. W przypadku dwuczęściowego układu hydrogenacji oleju, w przypadku którego nie ma żadnych czynników związanych z procesem hydrogenacji, w przypadku którego nie ma żadnych czynników związanych z procesem hydrogenacji, występuje zjawisko "wyładowania siarki" w długim okresie.temperatura pracy w pierwszym odcinku powinna być taka, aby zapewnić stężenie siarki 2 ‰ 10 ppm w spalinie benzyny., aby utrzymać katalizator w drugiej sekcji w stanie siarczanym.
5Ładowanie.
(1) Przed załadunkiem należy oczyścić reaktor od wszelkich zanieczyszczeń i przesieć katalizator przed wszelkimi proszkami.Operatorzy pracujący wewnątrz reaktora powinni stać na szerokiej drewnianej płytce bez deptania bezpośrednio na katalizator.
(2) W przypadku: .Ustawić kule obojętne w górnej i dolnej części reaktora. Cząsteczki katalizatora są oddzielone od kuleobojętnych siecią z drutu nierdzewnego o mniejszej oczkowości niż katalizator.
(3) Wykorzystaj lejek połączony rurą z tkaniny typu S, aby powoli i równomiernie zrzucić katalizator z maksymalnej wysokości 1.2 m do reaktora przy trzymaniu dolnego końca rury, aby zapobiec pękaniu cząstek.
(4) Operatorzy ładowania nie powinni stać bezpośrednio na łóżku katalizatora podczas ładowania.
6. Rozpoczęcie i katalizator pre-siarkowanie
Wyczyścić układ azotem lub innymi gazami, a następnie rozgrzać katalyzator azotem, wodorem-azotem lub gazem ziemnym.a następnie od 30°C do 50°C/h do 220°CNastępnie przeprowadź przedsiarczanie podczas podgrzewania.
Zazwyczaj przedsiarczkowanie nie jest konieczne do pierwszego użycia katalizatora przy użyciu gazu ziemnego, gazu towarzyszącego lub lekkiego benzyny naftowej jako surowca,ponieważ siarka nieorganiczna w paszy gazowej może stopniowo powstawać podczas pracyJednakże w przypadku obróbki węglowodorów wysoką i/lub skomplikowaną siarką konieczne jest użycie przedsiarczkowania po raz pierwszy w celu osiągnięcia wyższej aktywności wodorowania.Wchłaniana siarka wynosi około 5% całkowitej masy katalizatora po zakończeniu przedsiarki..
Przesulfurowanie można wykonać na dwa sposoby:
(1)Dodanie CS2 do azotu lub wodoru
Dodać CS2 do gazu zasilania (wodór-dwuwodór lub wodór) po podgrzaniu do 220°C. Przeprowadzić przedsiarczanie podczas podgrzewania w temperaturze 20°C/h do temperatury roboczej.Przesulfurowanie można uznać za zakończone, gdy dodaje się gaz zawierający siarkę równoważny teoretycznej pojemności adsorbentnej siarki katalizatora..
Warunek przedsiarczkowania:
Siarka w strumieniu gazu, %
|
0.5-1.0 (vol)
|
GHSV, h-1
|
400-600
|
Ciśnienie, Mpa
|
od ciśnienia atmosferycznego do niskiego ((max0,5)
|
(2) Dodawanie CS2 do oleju lekkiego (najlepiej lekkiej nafty)
Wprowadzenie środka siarczanowego do łóżka katalizatora, gdy temperatura łóżka osiągnie 220°C. Kontynuacja siarczanowa przy podgrzewaniu do temperatury roboczej 20°C/h.Przesulfurowanie można uznać za zakończone, gdy dodaje się środek siarkowy równoważny teoretycznej pojemności absorpcji siarki katalizatora.Następnie podnieść ciśnienie do stanu pracy, przejść na węglowodorów i regulować temperaturę, LHSV i wodoru / oleju, i stopniowo przejść do normalnej pełnej obciążenia.
Należy odpowiednio zwiększyć temperaturę pracy w późniejszym etapie eksploatacji katalizatora w celu zwiększenia jego aktywności.
Warunek przedsiarczkowania:
Siarka w środku siarkowym, %
|
0.5-1.0 ((wt)
|
Odsetek wodoru do oleju
|
600 (tł.)
|
Ciśnienie, MPa
|
0.5
|
LHSV, h-1
|
1.0
|
7 Wyłączenie
(1) Tymczasowe wyłączenie
W przypadku płynnej podaży należy zatrzymać podaż, wyczyścić układ na 1 godzinę w celu usunięcia wszelkich płynnych węglowodorów, zamknąć zawory wejściowe i wyjściowe i utrzymać temperaturę i ciśnienie w reaktorze.odcięcie podaży paszy i utrzymanie ciśnienia.
(2)Długotrwałe zamknięcie
W przypadku długotrwałego wyłączenia bez demontażu reaktora obciążenie zmniejsza się do 30%, temperatura zmniejsza się w temperaturze 30-50°C/h do 250°C, a ciśnienie do 1,5 MPa w temperaturze nieprzekraczającej 0.5MPa/h w celu uniknięcia pękania katalizatoraNastępnie przerwać podawanie wody, oczyszczyć układ wodorem na 1 godzinę, zamknąć zawory wejściowe i wyjściowe, utrzymać ciśnienie na pozytywnym poziomie (nie mniejszym niż 0,1 MPa) i pozwolić temperaturze naturalnie spaść.Do pasz gazowych, Odciąć podaż paszy i obniżyć ciśnienie i temperaturę w wyżej wymienionej szybkości.
W przypadku długotrwałego wyłączenia z demontażem reaktora należy oczyszczyć układ azotem, utrzymać ciśnienie dodatnie i obniżyć temperaturę do 40°C.
(3)Wstąpienie do pracy po zamknięciu
Podobna procedura do początkowego uruchomienia: w przypadku podawania płynu, aby uniknąć redukcji katalizatora (zwłaszcza powyżej 250°C), rozgrzać azotem lub gazem obojętnym do temperatury pracy.Następnie przejść do oleju i wodoruW przypadku paszy gazowej podgrzać bezpośrednio paszą gazową i wodorem.
W przypadku wykorzystania gazu wodorowującego do podgrzewania, wtryskiwanie węglowodorów do reaktora od razu po przekroczeniu temperatury punktu rosy ciekłego węglowodorku,i następnie kontynuować ogrzewanie do temperatury roboczej.
(4)Wstępne wyłączenie
Z uwagi na różnorodność przyczyn incydentów nie można zastosować ogólnej procedury przypadkowego wyłączenia.
Ograniczenie temperatury do ponad 50°C/h, gdy temperatura reaktora jest wyższa niż 200°C, jest szkodliwe zarówno dla wytrzymałości, jak i dla aktywności i żywotności reaktora.
2Reaktor może tolerować krótkotrwałe przerwy w dostarczaniu wodoru (kilka minut).czasami tak poważne, że konieczna jest regeneracja lub zmiana.
Długotrwały kontakt z wodorem wolnym od siarki w temperaturze powyżej 250°C może powodować zmniejszenie i w konsekwencji utratę aktywności katalizatora.
8Regeneracja.
Aktywność katalizatora może ulec pogorszeniu wraz z upływem czasu eksploatacji z powodu tworzenia się koksu.
Wyłączanie zgodnie z procedurą "długotrwałego wyłączenia bez demontażu". Ograniczenie temperatury do 250°C i ciśnienia do atmosferycznego, a następnie przekazanie pary zawierającej powietrze (0,5-1.0% tlenu) do reaktora do regeneracjiZwiększyć stężenie tlenu w parze z podnoszeniem temperatury aż do całkowitego powietrza.Utrzymanie w temperaturze 450°C (maksymalnie 475°C) przez 4 godziny po nieistnieniu wzrostu temperatury i równym stężeniu tlenu w wlecie i wyjściuWtedy regeneracja może być uznana za zakończoną.
Jeżeli obserwuje się gwałtowny wzrost temperatury przy jednoczesnym zwiększaniu stężenia tlenu w parze, należy zaprzestać dodawania powietrza i przekazać tylko parę do podniesienia temperatury.Wznowienie i zwiększenie dodawania powietrza, gdy temperatura stanie się normalnaReakcja egzotermiczna może wystąpić i spowodować znaczny wzrost temperatury w temperaturze 350-400°C. Należy ściśle kontrolować dodanie powietrza i zapobiegać uszkodzeniu katalizatora przez nadmiar temperatury.
Analiza stężenia tlenu i CO2 w strumieniu wyjściowym jest pomocna w sprawdzaniu postępu regeneracji.Regenerację można uznać za zakończoną, gdy poziom tlenu w strumieniu wejściowym i wyjściowym zbliża się do tej samej. Kontynuuj przepływ powietrza i obniż temperaturę do 220 °C na 40-50 °C/h. Następnie przejdź do oczyszczania azotu i przedsiarczkowania, a wreszcie do normalnej pracy.
Cykl regeneracji wynosi 2-3 lata w normalnych warunkach pracy.
9Opakowanie i przechowywanie
Katalizator jest pakowany w żelazną beczkę wyłożoną plastikowymi torebkami.Katalizator może być zwykle przechowywany przez kilka lat bez zauważalnego pogorszenia właściwości i aktywności.
podczas regeneracji w celu zapobiegania wzrostowi temperatury, który może spowodować utratę aktywności katalizatora.