Catalizador de conversión de sulfuros orgánicos en hidroconversión con alta capacidad de conversión de azufre orgánico
1Características y ámbito de aplicación
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 valueEl catalizador de hidroconversión de cobalto molibdeno y el óxido de zinc se utilizan generalmente para la desulfuración de gases o aceites de alimentación.
El catalizador de hidroconversión T201, con una alta capacidad de conversión de azufre orgánico, es aplicable a la hidroconversión de gases de alimentación para plantas de amoníaco a gran escala.Puede reducir el azufre orgánico en los gases de alimentación a menos de 0..1 ppm.
Las principales reacciones de hidroconversión son las siguientes:
La cantidad de agua que se puede extraer del agua de un recipiente
R1SSR2+3H2 = R1H+R2H+H2S
La cantidad de agua que se puede extraer de las aguas residuales de las aguas residuales de las aguas residuales de las aguas residuales de las aguas residuales de las aguas residuales de las aguas residuales de las aguas residuales.
C4H4S+4H2 = C4H10+H2S
El CO+H2 = CO+H2S
donde R=grupos alquilo.
Este producto también es aplicable a la hidroconversión orgánica de azufre de aceites ligeros o hidrocarburos gaseosos en petroquímica.
2Propiedades físicas
Apariencia
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extrusiones de color azul claro
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Tamaño de las partículas / mm
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φ3 × 4 ̇15
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Densidad a granel/kg·L-1
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0.60 ¢ 0.70
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3.Norma de calidad
De acuerdo con la norma industrial HG2505-93, el catalizador T201 debe cumplir la norma siguiente:
fuerza de trituración,N·cm-1
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Min 80
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Pérdida por desgaste, %
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El máximo.0
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Conversión de tiofeno, en %
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99
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4. referencia Condiciones de funcionamiento
Sulfuro orgánico en gases o petróleo, ppm
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100 a 200
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Relación entre el volumen de H2 y el de aceite
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50 a 100
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o contenido de hidrógeno del gas de alimentación, en %
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2-5 (vol. 1)
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El LHSV, h-1
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1 a 6
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El GHSV, h-1
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1000 a 2000
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Presión de funcionamiento, MPa
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1.0-4. ¿Qué quieres decir?0
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Temperatura de funcionamiento, °C
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Entre 300 y 450
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Amoniaco en gas hidrogenado, en ppm
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el número máximo 100
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Arsénico en el aceite de piensos, ppb
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el número máximo 100
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Sulfuro orgánico en gas o petróleo hidrogenados, ppm
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Es el máximo.1
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Las reacciones de hidrogenación tienen lugar a 300-450°C. La temperatura inicial se controla generalmente a 350-380°C. Si la concentración de azufre en el aceite de alimentación se mantiene por debajo de un cierto límite (por ejemplo, Por lo tanto, para un sistema de hidrogenación de aceite de dos secciones, el efecto de la descarga de azufre en el aceite de hidrógeno se reduce a un mínimo de 0,2 ppm.La temperatura de funcionamiento en la primera sección debe ser tal que asegure una concentración de azufre de 2·10 ppm en la gasolina de efluente., para mantener el catalizador en la segunda sección en estado sulfurado.
5. Carga
(1) Limpiar el reactor de cualquier residuo y filtrar el catalizador de cualquier polvo antes de cargarlo.Los operadores que trabajan dentro del reactor deben pararse sobre una placa de madera ancha sin pisar directamente el catalizador..
(2) El Consejo Europeo .Instalar bolas inertes en la parte superior e inferior del reactor. Las partículas del catalizador se separan de las bolas inertes por una red de alambre inoxidable de malla más pequeña que el catalizador.
(3) Utilice un embudo conectado por un tubo de tela tipo S para dejar caer el catalizador lenta y uniformemente desde una altura máxima de 1.2 m al reactor manteniendo el extremo inferior del tubo para evitar la rotura de las partículas.
(4) Los operadores de carga no deben estar directamente sobre el lecho del catalizador durante la carga.
6Inicio y presulfuro del catalizador
Se purgará el sistema con nitrógeno u otros gases y se calentará el lecho del catalizador con nitrógeno, hidrógeno-nitrógeno o gas natural. Proceso de calentamiento: de 30 a 50 °C/h a 120 °C, se mantendrá a 120 °C durante 2 horas.y luego de 30°50°C/h a 220°C. Luego realizar la presulfuración mientras se calienta.
Por lo general, no es necesario el presulfuro para el primer uso del catalizador cuando se utiliza gas natural, gas asociado o nafta ligera como materia prima,ya que el azufre inorgánico en el alimento gaseoso puede alcanzar la sulfuración gradual durante el funcionamientoSin embargo, en el caso del tratamiento de hidrocarburos con alto y/o complicado contenido de azufre, se necesita la presulfuración para su primera utilización para lograr una mayor actividad de hidrogenación.El azufre absorbido es aproximadamente del 5% del peso total del catalizador al final de la presulfuración..
La presulfuración puede realizarse de las siguientes dos maneras:
(1)Añadir CS2 en nitrógeno o hidrógeno
Añadir CS2 al gas de alimentación (hidrógeno-nitrógeno o hidrógeno) después de calentarlo hasta 220°C. Realizar la presulfuración mientras se calienta a 20°C/h hasta la temperatura de funcionamiento.La presulfuración puede considerarse completa cuando se añade un gas que contiene azufre equivalente a la capacidad teórica de adsorción de azufre del catalizador..
Condición de pre-sulfuro:
Sulfuro en el flujo de gas, %
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0.5-1.0 (vol)
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VHSG, h-1
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400 a 600
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Presión, Mpa
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de presión atmosférica a baja (max0,5)
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(2) Añadir CS2 en aceite ligero (preferiblemente nafta ligera)
Cuando la temperatura del lecho del catalizador alcance los 220 °C, se introduce en el lecho del catalizador un medio sulfurado. Se continúa la sulfurado mientras se calienta a 20 °C/h hasta la temperatura de funcionamiento.La presulfuración puede considerarse completa cuando se añade un medio sulfurado equivalente a la capacidad teórica de absorción de azufre del catalizador.Luego, elevar la presión a la condición de funcionamiento, cambiar a la alimentación de hidrocarburos y ajustar la temperatura, LHSV y hidrógeno / aceite, y gradualmente proceder a la operación normal de carga completa.
Aumentar adecuadamente la temperatura de funcionamiento en la etapa posterior de servicio del catalizador para aumentar su actividad.
Condición de pre-sulfuro:
Sulfuro en medio sulfurado, en %
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0.5-1.0 (peso)
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Relación entre el hidrógeno y el aceite
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600 (vol)
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Presión, MPa
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0.5
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El LHSV, h-1
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1.0
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7 Apagado
(1) Cierre temporal
Para la alimentación líquida, detener el suministro de alimentación, purgar el sistema durante 1 hora para eliminar cualquier hidrocarburo líquido, cerrar las válvulas de entrada y salida y mantener la temperatura y la presión en el reactor.cortar el suministro de alimentación y mantener la presión.
(2)Apagamiento a largo plazo
Para el apagado a largo plazo sin desmontaje del reactor, bajar a un 30% de carga, reducir la temperatura a 30-50°C/h a 250°C y la presión a 1,5 MPa a un máximo de 0.5 MPa/h para evitar la rotura del catalizadorLuego, detenga el suministro de alimentación, limpie el sistema con hidrógeno durante 1 hora, cierre las válvulas de entrada y salida, mantenga la presión positiva (no inferior a 0,1 MPa) y deje que la temperatura baje naturalmente.Para piensos gaseosos, Cortar el suministro de alimento y bajar la presión y la temperatura a la velocidad antes mencionada.
Para el apagado a largo plazo con desmontaje del reactor, purgar el sistema con nitrógeno, mantener la presión positiva y bajar la temperatura a 40 °C para desmontaje.
(3) Reinicio después del apagado
El mismo procedimiento que en el arranque inicial: para evitar la reducción del catalizador (especialmente a más de 250 °C), calentar con nitrógeno o gas inerte hasta la temperatura de funcionamiento.Luego cambiar a aceite de alimentación e hidrógenoPara los alimentos gaseosos, calentar directamente con alimentos gaseosos e hidrógeno.
Cuando se utilice gas hidrogenante para el calentamiento, se introducirán hidrocarburos en el reactor inmediatamente después de que la temperatura supere el punto de rocío del hidrocarburo líquido.y luego continuar el calentamiento hasta la temperatura de funcionamiento.
(4)Apagado accidental
Debido a la variedad de causas de los incidentes, no se puede establecer un procedimiento de propósito general para el apagado accidental.
La reducción de la temperatura a más de 50°C/h cuando la temperatura del reactor es superior a 200°C es perjudicial tanto para la resistencia como para la actividad y la vida útil del reactor.
2El reactor puede tolerar una interrupción del suministro de hidrógeno de corta duración (varios minutos).a veces tan grave que se requiere la regeneración o el cambio.
3 El contacto a largo plazo con hidrógeno libre de azufre a una temperatura superior a 250 °C puede provocar la reducción y, por tanto, la pérdida de actividad del catalizador.
8Regeneración.
La actividad del catalizador puede deteriorarse con el tiempo de servicio debido a la formación de coque.
Apagarse según el procedimiento de "apagado a largo plazo sin desmontaje". Bajar la temperatura a 250 °C y la presión a la atmósfera y luego pasar el vapor que contiene aire (0,5-1.0%) en el reactor para la regeneración.Aumentar la concentración de oxígeno en el vapor con el aumento de la temperatura hasta el aire total.Mantener a 450°C (máximo 475°C) durante 4 horas después de que no haya aumento de temperatura y la concentración de oxígeno en la entrada y la salida se igualeEntonces la regeneración puede considerarse completada.
Cuando se observe un rápido aumento de la temperatura mientras se incrementa la concentración de oxígeno en el vapor, dejar de añadir aire y pasar únicamente el vapor al aumento de la temperatura de alivio.Reanudar y aumentar la adición de aire cuando la temperatura se vuelve normalLa reacción exotérmica puede producirse y causar un notable aumento de la temperatura a 350-400 °C. Controlar estrictamente la adición de aire y evitar daños al catalizador por aumento de la temperatura.
El análisis de la concentración de oxígeno y CO2 en el flujo de salida es útil para inspeccionar el progreso de la regeneración.La regeneración puede considerarse completada cuando el oxígeno en el flujo de entrada y salida se acerca a la mismaContinuar con el flujo de aire y bajar la temperatura a 40-50°C/h a 220°C. Luego pasar a la depuración de nitrógeno y presulfuro y finalmente al funcionamiento normal.
El ciclo de regeneración es de 2-3 años en condiciones normales de funcionamiento.
9Envase y almacenamiento
El catalizador está embalado en un barril de hierro revestido por bolsas de plástico y debe guardarse en un lugar seco y fresco.El catalizador generalmente puede almacenarse durante varios años sin un notable deterioro en las propiedades y la actividad.
durante la regeneración para evitar un aumento de temperatura que pueda causar pérdida de actividad del catalizador.