催化劑預(yù)硫化

1、黑龍江安瑞佳石油化工學(xué)習(xí)資料催化劑預(yù)硫化方法氣分車間2021年4月催化劑的預(yù)硫化催化劑的預(yù)硫化有兩種方法：一是干法預(yù)硫化,亦稱氣相預(yù)硫化,即在循環(huán) 氫或氫氮混合氣或氫氣與丙烷或氫氣與丁烷混合氣存在下注入硫化劑進(jìn)行硫化； 二是濕法預(yù)硫化,亦稱液相預(yù)硫化,即在循環(huán)氫存在下以輕油等為硫化油攜帶硫 化劑注入反響系統(tǒng)進(jìn)行硫化.催化劑硫化的根本原理催化劑硫化是基丁硫化劑CS2或二甲基二硫DMDS臨氫分解生成的H2S, 將催化劑活性金屆氧化態(tài)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的硫化態(tài)的反響.干法硫化反響：用氫氣作載體,硫化氫為硫化劑.MoO3 + 2H2S + H2 M0S2 + 3H2O9CoO + 8H2S + H2>

2、C09S8 + 9H2O3NiO + 2H2S + H2 Ni3& + 3H2O濕法硫化反響：用氫氣作載體,CS2為硫化劑.CS2 + 4H2 2H2S + CH4M0O3 + CS2 + 5H2 M0S2 + 3H2O + CH4MoO3 + CS2 + 3H2 M0S2 + 3H2O + C9CoO + 4CS2 + 17H2 09S8 + 9H2O + CH49CoO + 4CS2 + 9H2C09S8 + 9H2O + 4C3NiO + 2CS2 + 5H2 Ni3S2 + 3H2O + CH4基丁上述硫化反響式和加氫催化劑的裝量及相關(guān)金屆含量可估算出催化劑硫化劑的理論需要量.

3、其硫化劑的備用量采購量一般按催化劑硫化理論需硫 量的1.25倍考慮即可.硫化劑和硫化油的選擇實(shí)際上催化劑硫化時是 H2S在起作用,所以所選用的硫化劑在臨氫和催化 劑存在的條件下,能在較低反響溫度下分解生成 H2S,以有利丁催化劑硫化的順 利進(jìn)行,提升硫化效果,同時硫化劑中的硫含量應(yīng)較高,以減少硫化劑的用量, 預(yù)防其它元素對硫化過程的不利影響,另外硫化劑價格廉價、蠹性小、使用平安常用硫化劑的理化性質(zhì)見表4.表4常用硫化劑的理化性質(zhì)硫化劑二硫化碳CS2二甲基二硫DMDS硫含量,wt%84.168.0密度20C , g/ml1.261.06沸點(diǎn),C46.5109.0分解溫度,C175200催化劑濕法

4、硫化時需要硫化油,硫化油一般采用含鏈烷輕的直僻煤油或輕柴 油,其指標(biāo)見表5.表5硫化油性質(zhì)指標(biāo)工程指標(biāo)密度20C , g/ml< 0.84總硫,ppm< 600總 氮,ppm< 100色度,號> 19.0閃 點(diǎn),c> 40.0運(yùn)動粘度/40C, mm2/s1.0 2.0銅片腐蝕100C, 3h級< 1僻 程,C10%< 205十點(diǎn)< 300催化劑干法預(yù)硫化在反響系統(tǒng)有氫氣或氫氮混合氣或氫氣與丙烷或氫氣與丁烷混合氣循環(huán),壓 力在1.52.0MPaG,床層溫度在175C以上,使用H2S氣體做硫化劑進(jìn)行預(yù)硫 化,將催化劑的氧化態(tài)活性金屆轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的流化

5、態(tài)活性金屆.催化劑干法預(yù)硫化通常是在裝置操作壓力不小丁 1.5 MPaG、循環(huán)壓縮機(jī)全量循環(huán)的條件下進(jìn)行 的.硫化步驟如下：脫氧過程完成后,重新往循環(huán)氫壓縮機(jī)入口注入 N2,開啟循環(huán)氫壓縮 機(jī),建立起氣體循環(huán),使系統(tǒng)的壓力到達(dá)1.0MPaG,然后停止注入N2, 往系統(tǒng)中注入H2,使系統(tǒng)的壓力到達(dá)1.6MPaG.氫氮混合氣的循環(huán)流程為：依次通過循環(huán)氫壓縮機(jī)入口分液罐 V1103、循環(huán)氫壓縮機(jī)C1101A/B、換熱器E1101、E1102和加熱爐F1101,然后 進(jìn)入反響器R1101,再經(jīng)過換熱器E1102,再經(jīng)過跨線進(jìn)換熱器E1101不必經(jīng)過E1207A/B,再經(jīng)過空冷器 A1101 ,然后進(jìn)入

6、汽液別離罐 V1102,再進(jìn)入循環(huán)氫壓縮機(jī)入口分液罐 V1103,再進(jìn)入循環(huán)氫壓縮機(jī). 在此過程中將不相關(guān)的閥門關(guān)閉.開啟加熱爐F1101,對循環(huán)氣進(jìn)行加熱,以20C/h30C/h的速度, 將催化劑床層的溫度升高到175 C時包溫.-將硫化氫鋼瓶連接到循環(huán)氫壓縮機(jī)入口的注硫線上,開始注入硫化氫 氣體,注入速度為90Kg/h.注入硫化氫60分鐘后,取循環(huán)H2樣品分析其中的硫化氫含量,每隔1 小時取樣分析一次,當(dāng)連續(xù)兩個樣的硫化氫含量超過 5000 ppm時,停 止硫化氫的注入.注意床層溫升,如果溫升過高,需減少H2S的注入速度,同時及時從高分罐 V1102的脫水包中切水.床層繼續(xù)升溫,升到200

7、C時包溫,此過程的升溫速度為 30C/h.繼續(xù) 每隔1小時取循環(huán)H2樣品進(jìn)行分析,如果硫化氫含量下降,繼續(xù)以 90Kg/h的速度向系統(tǒng)中注入硫化氫,直到連續(xù)取兩個樣的硫化氫含量 大于5000ppm時,停止硫化氫的注入.注意床層溫升,如果溫升過高, 需減少H2S的注入速度,同時及時從高分罐 V1102的脫水包中切水. 在此過程中,對所有高溫法蘭的螺栓重新把緊,預(yù)防系統(tǒng)泄漏.床層繼續(xù)升溫,升到230C時恒溫,此過程的升溫速度為 30C/h.繼續(xù) 每隔1小時取循環(huán)H2樣品進(jìn)行分析,如果硫化氫含量下降,繼續(xù)以 90Kg/h的速度向系統(tǒng)中注入硫化氫,直到連續(xù)取兩個樣的硫化氫含量 大于5000ppm時,停

8、止硫化氫的注入.此階段的恒溫時間不得小于8 小時,并且注意床層溫升,如果溫升過高,需減少H2S的注入速度,同時及時從高分罐V1102的脫水包中切水.床層繼續(xù)升溫,升到290.叵溫,此過程的升溫速度為20C /h30 C /h0 繼續(xù)每隔1小時取循環(huán)H2樣品進(jìn)行分析,如果硫化氫含量下降,那么繼 續(xù)以90Kg/h的速度向系統(tǒng)中注入硫化氫,直到連續(xù)取兩個樣的硫化氫 含量大于5000ppm時,停止硫化氫的注入.注意床層溫升,如果溫升 過高,需減少H2S的注入速度,同時及時從高分罐 V1102的脫水包中 切水.-290 W溫硫化結(jié)束后,調(diào)整循環(huán)氫中 H2S濃度至1.02.0V%,提升 反響器入口溫度,此

9、過程的升溫速度為20C/h30C/h0當(dāng)催化劑床層 溫度升至320C左右時,再恒溫硫化一段時間.及時從高分罐V1102的脫水包中切水.此后假設(shè)滿足以下條件,即可確認(rèn)催化劑硫化結(jié)束.a. 硫化劑的注入量已到達(dá)催化劑硫化理論需硫量的100120%;b. 催化劑床層根本無溫升；c. 高分罐V1102的切水量無明顯增加.催化劑預(yù)硫化最多需要大約2000Kg的硫化氫,耗氫量大約10000Nm3. 預(yù)硫化完畢后,計(jì)算一下實(shí)際用的硫化氫的量,并與設(shè)計(jì)值相比較, 如果相差很大,需要查明原因,并將少注入的硫化氫全部注入系統(tǒng).催化劑硫化結(jié)束后,以每小時不超過 30 C的速度將催化劑床層的溫度 降至160C,以備進(jìn)

10、料開車.在降溫過程中應(yīng)停止注硫化氫或少量的注入,但任何時候循環(huán)氫中 H2S含量不得低于1000ppm.催化劑十法預(yù)硫化期間注意的問題-系統(tǒng)升溫到200C以上時需要進(jìn)行裝置試密,該重新緊固的螺栓必須 重新緊固.催化劑預(yù)硫化一段時間后,必須定期從別離罐V1102和V1103底部脫水,結(jié)束硫化后必須全部將水排放十凈.對排放的含硫、酸性水稱 重計(jì)量并取樣分析其硫含量,必要時應(yīng)作催化劑硫化的硫平衡估算, 評估催化劑的硫化效果.在H2S穿透催化劑之前,即循環(huán)氫中 H2S含量沒有到達(dá)1000ppm之 前,催化劑床層溫度不得超過230 Co-如因故中斷硫化劑注入時,應(yīng)將催化劑床層溫度降至230C以下,假設(shè)硫化

11、劑注入中斷時間較長,而循環(huán)氫中H2S濃度乂不能維持在1000ppm以上,那么應(yīng)將催化劑床層溫度降至 175C.催化劑濕法預(yù)硫化在反響系統(tǒng)有氫氣循環(huán),壓力在 2.5MPaG,床層溫度在230C以上,使用 含鏈烷輕的直僻煤油或輕柴油為硫化油攜帶 CS2或DMDS硫化劑對催化劑進(jìn)行 預(yù)硫化,將催化劑的氧化態(tài)活性金屆轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的硫化態(tài)活性金屆. 硫化步驟如 下：-采購硫化油含鏈烷輕的直僻煤油或輕柴油,采購數(shù)量需幾乎充滿整個 系統(tǒng).然后注入進(jìn)料緩沖罐 V1101,需要時通過反響進(jìn)料泵P101A/B輸 送到系統(tǒng)中.-采購硫化劑CS2或DMDS,如果使用CS2采購數(shù)量大約2200Kg,假設(shè) 使用DMDS采購

12、數(shù)量大約3000Kg.然后注入專用儲罐中,并且需要設(shè) 置一臺進(jìn)料泵以便將其輸送到系統(tǒng)中.脫氧過程完成后,停止注入 N2,往系統(tǒng)中注入H2,開啟循環(huán)氫壓縮機(jī), 建立起氣體循環(huán),使系統(tǒng)的壓力到達(dá) 2.5MPaG.開啟加熱爐F1101,對循環(huán)氣進(jìn)行加熱,以20C/h30C/h的速度,將催化劑床層的溫度升高到150-160 Co-開啟進(jìn)料泵P101A/B往系統(tǒng)中注硫化油含鏈烷輕的直僻煤油或輕柴 油,注入速度為5560噸/小時.建立油和氣的循環(huán).氣相的循環(huán)為： 依次通過循環(huán)氫壓縮機(jī)入口分液罐 V1103、循環(huán)氫壓縮機(jī)C1101A/B、換熱器E1101、E1102和加熱爐F1101, 然后進(jìn)入反響器 R1

13、101,再經(jīng)過換熱器 E1102,再經(jīng)過跨線進(jìn)換熱器 E1101 不必經(jīng)過E1207A/B,再經(jīng)過空冷器A1101,然后進(jìn)入汽液分 離罐V1102,再進(jìn)入循環(huán)氫壓縮機(jī)入口分液罐 V1103,再進(jìn)入循環(huán)氫壓 縮機(jī).在此過程中將不相關(guān)的閥門關(guān)閉.油的 循環(huán)為：依次通過進(jìn)料緩 沖罐V1101、進(jìn)料泵P101A/B、再經(jīng)過跨線與循環(huán)氣集合進(jìn)換熱器 E1101不必經(jīng)過T1101、E1102和加熱爐F1101,然后進(jìn)入反響器R1101, 再經(jīng)過換熱器E1102 ,再經(jīng)過跨線進(jìn)換熱器E1101 不必經(jīng)過 E1207A/B,再經(jīng)過空冷器 A1101,然后進(jìn)入汽液高壓別離罐 V1102, 然后通過壓力差由汽液高

14、壓別離罐 V1102液位限制返回到進(jìn)料緩沖罐 V1101.在此過程中將不相關(guān)的閥門關(guān)閉,翻開相關(guān)的盲板和閥門.開啟硫化劑進(jìn)料泵往系統(tǒng)中注硫化劑CS2或DMDS,注入速度為90 100Kg/h.-保持150160.叵溫潤濕催化劑2小時.待反響器催化劑床層溫度穩(wěn)定后,以 20C/h30C/h的速度緩慢提升反 應(yīng)器入口溫度,繼續(xù)注入硫化劑,并取樣檢測循環(huán)H2中的H2S含量,在檢測出H2S之前,催化劑床層任何一點(diǎn)溫度不得超過230C.-繼續(xù)注入硫化劑,每隔1小時取循環(huán)H2樣品進(jìn)行分析,當(dāng)循環(huán)氫中的 H2S含量到達(dá)1000ppm后,將催化劑床層溫度調(diào)整到 230C.然后每隔 1小時取循環(huán)H2樣品進(jìn)行分析

15、,如果硫化氫含量下降,那么繼續(xù)以90100Kg/h的速度向系統(tǒng)中注入硫化劑,直到連續(xù)取兩個樣的硫化氫含量 大于5000ppm時,停止硫化劑的注入.在 230C條件下,恒溫至少8小 時.注意床層溫升,如果溫升過高,需減少硫化劑的注入速度,同時及 時從高分罐V1102的脫水包中切水.-床層繼續(xù)升溫,升到290.叵溫,此過程的升溫速度為 20C /h30C Zho 繼續(xù)每隔1小時取循環(huán)H2樣品進(jìn)行分析,如果硫化氫含量下降,那么繼續(xù) 以90100Kg/h的速度向系統(tǒng)中注入硫化劑,直到連續(xù)取兩個樣的硫化 氫含量大于5000ppm時,停止硫化劑的注入.在 290 C條件下,恒溫至 少3小時.注意床層溫升,

16、如果溫升過高,需減少硫化劑的注入速度, 同時及時從高分罐V1102的脫水包中切水.-290 W溫硫化結(jié)束后,調(diào)整循環(huán)氫中 H2S濃度至1.02.0V%,提升反 應(yīng)器入口溫度,此過程的升溫速度為 20C /h30C Zh0當(dāng)催化劑床層溫度 升至320C左右時,再恒溫硫化至少3小時.及時從高分罐V1102的脫水 包中切水.此后假設(shè)滿足以下條件,即可確認(rèn)催化劑硫化結(jié)束.a. 硫化劑的注入量已到達(dá)催化劑硫化理論需硫量的100120%;b. 催化劑床層根本無溫升；c. 高分罐V1102的切水量無明顯增加.-催化劑預(yù)硫化最多需要大約 2200Kg的CS2或3000Kg的DMDS ,耗氫 量大約20000Nm3.預(yù)硫化完畢后,計(jì)算一下實(shí)際用的硫化劑的量,并 與設(shè)計(jì)值相比較,如果相差很大,需要查明原因,并將少注入的硫化 劑全部注入系統(tǒng).催化劑硫化結(jié)束后,以每小時不超過 30 C的速度將催化劑床層的溫度 降至160C,以備進(jìn)料開車.在降溫過程中應(yīng)停止注硫化劑或少量的 注入,但任何時候循環(huán)氫中 H2S含量不得低于1000ppm.催化劑濕法預(yù)硫化期間注意的問題系統(tǒng)升溫到200C以上時需要進(jìn)行裝置試密,該重新緊固的螺栓必須重 新緊固.催化劑預(yù)硫化一段時間后,必須定期從別離罐V1102和V1103底部脫水,結(jié)束硫化后必須全部將水排放十凈.對排放的含硫、酸性水稱重計(jì) 量并取樣分析其硫