苯加氫催化劑使用說明書

PAGE10SCB-1苯加氫副催化劑使用說明書中國石化股份有限公司撫順石油化工研究院2010年7月目錄1．前言2．SCB-1苯加氫副催化劑3．產(chǎn)品質(zhì)量要求4．催化劑對原料油和開工介質(zhì)的要求5．催化劑裝填6．催化劑開工7．正常操作及使用條件8．裝置停車1.前言SCB-1苯加氫副催化劑是由撫順石油化工研究院和北京三聚環(huán)保共同開發(fā)生產(chǎn)的一種新型加氫催化劑。該催化劑和主劑配套應用于苯加氫制環(huán)己烷的工藝過程。該催化劑強度高、活性好，加氫精制后能使產(chǎn)品殘余苯降到ppm級。SCB-1苯加氫副催化劑SCB-1催化劑，以氧化鋁為主要載體，以鎳為加氫活性組分，其主要的物理化學性狀列于表-1。表-1催化劑組成和物化性質(zhì)牌號SCB-1外觀黑或灰黑色球載體氧化鋁金屬狀態(tài)還原態(tài)化學組成鎳外形尺寸ф，mm2~4物理性質(zhì)比表面積，m2/g≥150堆積密度，g/ml0.75~0.95強度，N/?！?03.產(chǎn)品質(zhì)量要求催化劑物化性質(zhì)和催化性能達到指標要求。在單管200ml加氫試驗裝置上，在壓力2.0MPa、溫度190℃、空速3.0h-1、氫油比80:1的操作條件下，以含苯5%的環(huán)己烷進行催化劑的評價，加氫后產(chǎn)品苯含量≤500μg/g4．催化劑對原料油和開工介質(zhì)的要求4.1原料中的硫硫是使催化劑中毒，縮短運轉(zhuǎn)周期的主要因素，因此嚴格要求原料中的硫含量必須小于1.5μg/g。4.2原料中的苯為防止反應器溫升過大，進料空速≤2.0h-1時，原料中的苯含量不能超過5%；進料空速為3.0h-1時，原料中的苯含量不能超過3%。4.3氫氣的質(zhì)量要求氫氣中CO和CO2的總含量應小于20μL/L（CO應小于10μL/L），氫氣純度≥99.9%，氫氣中氧含量≤10μL/L，氫氣露點≤-60℃，甲烷≤5μL/L，硫≤1μL/L4.4氮氣的質(zhì)量要求氮氣純度≥99.99%，氮氣中氧含量≤10μL/L,氮氣露點≤-65℃5．催化劑裝填5.1裝填前的準備5.1.1裝填所用瓷球最好為新瓷球，如用舊瓷球則必須洗凈、風干，不能混有泥土和雜物。鐵污染的舊瓷球要先用酸洗、水洗、風干后才能使用。5.1.2催化劑裝入反應器前，加氫系統(tǒng)必須是干燥的、無硫的、潔凈的。新裝置投產(chǎn)、老裝置長期閑置或檢修期間曾進過水（水沖洗、蒸汽吹掃等），反應器在裝催化劑之前，裝置必須以氮氣為介質(zhì)，在壓力0.5~1.0MPa、循環(huán)壓縮機全量循環(huán)和反應器入口溫度200℃的條件下，進行恒溫干燥脫水。恒溫干燥期間定時從高處和系統(tǒng)低點排水，直至無明水排出（500ml/h）。5.1.3按照催化劑和瓷球裝量、催化劑的裝填密度，計算出催化劑和瓷球的裝入體積，畫好裝填圖，標明尺寸，并在反應器內(nèi)壁劃線標記。5.2裝填程序用粉筆在反應器內(nèi)部件作好不同填料高度的標記。第一圈：焊接線之下75mm第二圈：人孔之下550mm第三圈：人孔之下350mm第四圈：人孔之下200mm裝好出口收集器和催化劑出口管。裝氧化鋁小球至第一圈。裝催化劑從第一圈至第二圈。放上所有帶木蓋的籃子并檢查籃子是否垂直。從第二圈裝填催化劑至籃子中間的第三圈。裝氧化鋁小球從第三圈至第四圈。拿走木蓋。放上入口分布器。關閉反應器，將它隔離。5.3.裝填示意圖人孔人孔惰性瓷球惰性瓷球籃筐籃筐200（4）150（3）200 （2）4845SCB-1催化劑4845SCB-1催化劑 焊接線（1）75（1）75 惰性瓷球5.4裝劑注意事項5.4.1裝劑過程中應防止催化劑吸水催化劑極易吸水，建議雨天不要裝劑，裝劑最好在晴天進行，如不得已被迫在雨天裝劑，應事先準備好遮雨篷布，采取有效的防雨措施，加快裝劑速度，盡量減少催化劑暴露在空氣中的時間。5.4.2可以采用布袋套裝填，袋口要接近料面，防止催化劑急速從高處傾瀉而破碎。5.4.3裝填人員身上不允許攜帶任何小物件，以防裝填時落入反應器中，裝填時也要注意反應器外其它的小物件落入。5.4.4裝劑時，要有安全措施和安全設備。進入反應器內(nèi)人員必須穿安全服，帶面具，進入時間不宜過長，器外有人員守候，器外人員要注意不被料斗撞傷。5.4.5無論是瓷球或催化劑，裝一層耙平時，應測量三個不同部位的高度，檢查裝填有無問題并做好記錄。如發(fā)現(xiàn)與方案尺寸出入較大時，應及時檢查原因，及時糾正。最后根據(jù)實測結(jié)果計算出催化劑實際裝填體積，做為以后計算進料空速的依據(jù)。6．催化劑開工6.1開車前的準備工作人員和組織準備新工人進廠要進行安全教育，經(jīng)過技術(shù)培訓，達到上崗要求。新裝置在開車前，組織機構(gòu)要健全，并建立合理的規(guī)章制度。與有關單位聯(lián)系定下開工時間。檢查原料、氫氣、氮氣、催化劑，各種化工原料的準備是否充足，質(zhì)量是否合乎要求。檢查公用工程系統(tǒng)是否將水、電、汽、風、氮氣送到裝置界區(qū)，并引入裝置。檢查所有儀表，自控閥，報警系統(tǒng)是否已準備好、有無問題。6.2氣密操作：6.2.1氮氣氣密，在系統(tǒng)進行氣密檢驗并合格后（2.4MPa，壓力降0.005MPa/h），用氮氣徹底置換系統(tǒng)，要求系統(tǒng)氧含量小于0.2%(v)。并保持正壓。6.2.2氫氣氣密，用合格氫氣升壓至2.0~2.4MPa，升壓速度為0.5MPa/h，與其它系統(tǒng)隔離進行氣密，最大允許壓降0.01MPa/h，時間為4小時。6.3催化劑還原6.3.1還原原理SCB-1的預還原過程是在催化劑生產(chǎn)過程中完成的，還原之后進行鈍化，在一定的條件下，與微量氧反應，使催化劑表面生成一薄層氧化鎳膜。以便能在催化劑運輸、裝填中保證安全。預還原催化劑裝入工業(yè)反應器后，只需進行補充還原，將催化劑表面鈍化的氧化鎳膜還原即可。純氧化鎳的還原化學反應方程式為：NiO+H2Ni+H2OΔH0298=2.55KJ/mol在實際還原條件下是微放熱反應，還原氣體中往往會有少量的O2、CO、CO2等雜質(zhì)，這些雜質(zhì)能與催化劑化合發(fā)熱。因此，一方面嚴格控制雜質(zhì)的含量,另一方面要有防止超溫的措施。6.3.2還原步驟首先分析氫氣質(zhì)量和氮氣質(zhì)量達到指標要求。然后非常緩慢地將反應器的壓力降至0.1MPa，降壓速度1MPa/h，以免損壞催化劑。還原管線用氮氣置換，氮氣排放至火炬，至含氧量小于0.02%(v)為置換合格。升壓至0.3MPa，通氮氣量840m3/h，然后,點火升溫，升溫速度20℃/h，升溫至180℃±5℃。然后以100m3/h的增加速率向系統(tǒng)充氫氣，同時以相同的減少速率降低補氮量直至全部停用氮氣。在充氫減氮的過程中，總氣量維持840m3/h。然后繼續(xù)以100m3/h的速率將氫氣量逐漸提到1600m當還原結(jié)束后，緩慢地將反應器的壓力升至操作壓力，升壓速度1.0MPa/h?？刂茰囟仍?95±5℃SCB-1絕熱床反應器升溫還原程序表溫度，℃升溫速率℃/h氫濃度%所需時間h累計時間h起止室溫180200（100）8818001001624180250101007312500100366725020025100269氫空速：400;氫壓力：0.3MPa.如氮氣質(zhì)量不合格，在還原起始氮氣升溫階段即可直接用氫氣來進行。6.3.36.3.36.3.3.2整個催化劑床層溫差：軸向≤20若有超出溫差的趨勢，則應提前采取有效措施，如適當延長升溫或恒溫時間等。6.3.3.3如中下部催化劑達不到還原溫度要求，則宜適當延長時間但最高溫度不大于280℃6.3.3.4務須備有高純氮這一類惰性氣體，以便在出現(xiàn)異?，F(xiàn)象時，及時輸入操作系統(tǒng)。6.3.3.5還原過程中如出現(xiàn)溫度暴漲現(xiàn)象時，可進行如下處理：停止氫氣充入系統(tǒng)；迅速驗證還原系統(tǒng)中氣體的氧含量和CO、CO2含量（最好設置氧含量自動記錄儀），如氧含量和CO、CO2含量超標則立即查明原因，進行處理；以冷高純氮輸入系統(tǒng)。6.4進油副反應器溫度195±5℃、壓力2.0MPa、氫油比進料苯含量小于0.1%時，可以非常緩慢的投料運行，同時應認真觀察副反應器各點溫度變化。7．正常操作及使用條件7.1溫度副反應器適宜的反應溫度初期控制在195±5℃，末期控制在2307.2壓力副反應器的反應壓力為2.0MPa。7.3空速副反應器的進料空速為2~3h-1(v)。7.4氫油比副反應器的氫油比為80~120：1（v）。8裝置停車8.1周期性停車裝置停油，副反應器隔離并用中壓蒸汽保溫，等待下一周期運轉(zhuǎn)。8.2臨時停車裝置全循環(huán)裝置停油，相應減少氫氣量。加入環(huán)己烷進行循環(huán)。保持正常生產(chǎn)條件，以備重新開車。8.3緊急停車立即停油，隔離副反應器并用中壓蒸汽保溫。查明原因后，重新開車。8.4正常停車8.4.1裝置進料走旁路，將副反應器與系統(tǒng)隔離。8.4.2慢慢將副反應器壓力降壓至0.1~0