ORGANİK KÜKÜRT HİDROKONVERSİYON KATALİSTU T201
1. Özellikler ve Uygulama Kapsamı
Hidrokarbon esaslı büyük ölçekli amonyak tesislerinde kullanılan bazı katalizörler, kükürt bileşiklerine duyarlıdır ve besleme gazındaki kükürt içeriği belirli bir değeri aştığında zehirlenmeye ve aktivitede bozulmaya eğilimlidir.Kobalt-molibden hidrokonversiyon katalizörü ve çinko oksit genellikle besleme gazlarının veya yağlarının kükürtten arındırılması için kullanılır.
Yüksek organik kükürt dönüştürme özelliğine sahip T201 hidro-dönüşüm katalizörü, büyük ölçekli amonyak tesisleri için besleme gazlarının hidro-dönüştürülmesine uygulanabilir.Besleme gazlarındaki organik sülfürü 0,1 ppm'den daha düşük bir seviyeye indirebilir.
İlgili ana hidro-dönüşüm reaksiyonları aşağıdaki gibidir:
RSH + H2 = RH + H2S
R,1SSR2+ 3H2 = R1H + R2M + H2S
R,1SR2+ 2H2 = R1H + R2M + H2S
C4'H4S + 4H2 = C4'H10+ H2S
COS + H2 = CO + H2S
burada R = alkil grupları.
Bu ürün, petrokimyada hafif yağların veya gaz halindeki hidrokarbonların organik sülfür hidro dönüşümüne de uygulanabilir.
2. Fiziksel Özellikler
|
Görünüm
|
açık mavi ekstrüzyon
|
|
Partikül boyutu / mm
|
φ3 x 4 ~ 15
|
|
Yığın yoğunluğu / kg · L-1
|
0.60 ~ 0.70
|
3.Kalite Normu
HG2505-93 endüstriyel standardına göre, T201 katalizörü aşağıdaki normlara uygun olmalıdır:
|
ezilme mukavemeti, N · cm-1
|
min80
|
|
Yıpranma kaybı, ％
|
max3.0
|
|
Tiyofen dönüşümü, ％
|
99
|
4. referans Çalışma Koşulları
|
Gaz veya yağda organik kükürt, ppm
|
100-200
|
|
'H2 yağ hacmi oranı
|
50-100
|
|
veya besleme gazının hidrojen içeriği, ％
|
2-5 (hacim)
|
|
LHSV saat-1
|
1-6
|
|
GHSV h-1
|
1000-2000
|
|
Çalışma basıncı, MPa
|
1,0-4,0
|
|
Çalışma sıcaklığı, ℃
|
300-450
|
|
Hidrojenlenmiş gazda amonyak, ppm
|
max100
|
|
Yem yağında arsenik, ppb
|
max100
|
|
Hidrojene gaz veya yağda organik kükürt, ppm
|
max0.1
|
Hidrojenasyon reaksiyonları 300-450 at'de gerçekleşir.Başlangıç sıcaklığı genellikle 350-380 ℃'da kontrol edilir.Yem yağındaki kükürt konsantrasyonu uzun süre belirli bir sınırın (ig, 0.2ppm) altında kalırsa, “Kükürt deşarjı” fenomeni gerçekleşir.Bu nedenle, iki bölümlü yağ hidrojenasyon sistemi için çalışma sıcaklığı 1st bölüm, 2 nolu katalizörü korumak için, atık nafta içinde 2-10ppm kükürt konsantrasyonunu sağlayacak şekilde olmalıdır.nd sülfür haldeki kesit.
5. Yükleme
(1) .Herhangi bir birikintinin reaktörünü temizleyin ve yüklemeden önce herhangi bir tozun katalizörünü eleyin.Reaktör içinde çalışan operatörler, doğrudan katalizöre basmadan geniş bir ahşap plaka üzerinde durmalıdır.
(2).Reaktörün üst ve alt kısmındaki atıl topları takın.Katalizör parçacıkları, katalizörden daha küçük ağ boyutuna sahip paslanmaz tel ağ ile atıl toplardan ayrılır.
(3).Partiküllerin kırılmasını önlemek için tüpün alt ucunu tutarken katalizörü yavaşça ve eşit bir şekilde maksimum 1,2 m yükseklikten reaktöre düşürmek için S tipi bir bez tüpüyle bağlanan bir huni kullanın.
(4).Yükleme operatörleri, yükleme sırasında doğrudan katalizör yatağının üzerinde durmamalıdır.
6. Başlatma ve Katalizör Öncesi Kükürt Giderme
Sistemi azot veya diğer gazlarla temizleyin ve ardından katalizör yatağını azot, hidrojen-azot veya doğal gazla ısıtın.Isınma prosedürü: 30 ～ 50 ℃ / s ila 120 ℃, 120 ℃'de 2 saat ve daha sonra 30 ～ 50 ℃ / s ila 220 keep arasında tutun.Daha sonra ısınırken presulfiding uygulayın.
Genellikle hammadde olarak doğal gaz, birleşik gaz veya hafif nafta kullanılırken katalizörün ilk kez kullanılması için ön sülfürleme gerekli değildir, çünkü gaz halindeki yemdeki inorganik sülfür operasyon sırasında kademeli olarak sülfürü yerine getirebilir.Bununla birlikte, hidrokarbonların yüksek ve / veya karmaşık kükürt ile muamele edilmesi durumunda, daha yüksek hidrojenasyon aktivitesine ulaşmak için ilk kez kullanım için ön sülfürleme gereklidir.Emilen kükürt, presülfidizasyonun sonunda katalizörün toplam ağırlığının yaklaşık% 5'ini oluşturur.
Presülfidizasyon iki şekilde yapılabilir:
(1) Azot veya hidrojene CS2 eklenmesi
220 ℃ 'ye kadar ısındıktan sonra besleme gazına (hidrojen-azot veya hidrojen) CS2 ekleyin.Çalışma sıcaklığına kadar 20 h / saat ısınırken presülfürleme yapın.Katalizörün teorik kükürt adsorban kapasitesine eşdeğer kükürt içeren gaz eklendiğinde ön sülfürün tamamlandığı düşünülebilir.
Presülfid durumu:
|
Gaz akımında kükürt, ％
|
0.5-1.0 (hacim)
|
|
GHSV, h-1
|
400-600
|
|
Basınç, Mpa
|
atmosferik ila düşük basınç (maks. 0,5)
|
(2) CS ekleme2 hafif yağa (tercihen hafif nafta)
Yatak sıcaklığı 220 ℃ ulaştığında sülfür ortamı katalizör yatağına geçmek.Çalışma sıcaklığına kadar 20 h / saat ısınırken sülfürleme devam edin.Katalizörün teorik sülfür emme kapasitesine eşdeğer sülfür ortamı eklendiğinde, ön sülfürleme tamamlanmış sayılabilir.Ardından basıncı çalışma durumuna yükseltin, hidrokarbon beslemesine geçin ve sıcaklığı, LHSV ve hidrojen / yağı ayarlayın ve yavaş yavaş normal tam yük işlemine geçin.
Aktivitesini arttırmak için katalizörün daha sonraki servis aşamasında çalışma sıcaklığını uygun şekilde artırın.
Presülfid durumu:
|
Sülfür ortamında kükürt, ％
|
0.5-1.0 (ağırlık)
|
|
Hidrojen / yağ oranı
|
600 (hacim)
|
|
Basınç, MPa
|
0.5
|
|
LHSV saat-1
|
1.0
|
7 Kapatma
(1) Geçici kapatma
Sıvı besleme için, besleme beslemesini durdurun, herhangi bir sıvı hidrokarbonu çıkarmak için sistemi 1 saat temizleyin, giriş ve çıkış vanalarını kapatın ve reaktördeki sıcaklığı ve basıncı koruyun.Gazlı besleme için, besleme kaynağını kesin ve basıncı koruyun.
(2) Uzun süreli kapatma
Reaktörün demonte edilmeden uzun süreli kapatma için,% 30'a kadar yük altında, katalizör kırılmasını önlemek için 30-50 ℃ / s'den 250 at'ye kadar olan sıcaklığı ve 0.5MPa / s'den daha yüksek olmayan basıncı 1.5MPa'ya düşürün.Daha sonra besleme beslemesini durdurun, sistemi 1 saat boyunca hidrojenle temizleyin, giriş ve çıkış vanalarını kapatın, basıncı pozitif (0.1MPa'dan az olmamak üzere) tutun ve sıcaklığın doğal olarak düşmesine izin verin.Gazlı besleme için, besleme beslemesini kesin ve basıncı ve sıcaklığı yukarıda belirtilen oranda düşürün.
Reaktörün sökülmesi ile uzun süreli kapatma için, sistemi azotla temizleyin, pozitif basıncı koruyun ve sıcaklığı 40 ℃ sökmeye getirin.
(3) Kapatma sonrası başlatma
İlk çalıştırma ile aynı prosedür.Sıvı besleme için, katalizörün azaltılmasını önlemek için (özellikle 250 over üzeri), çalışma sıcaklığına kadar azot veya inert gazla ısıtın.Sonra yağı ve hidrojeni beslemek için kaydırın.Gazlı yem için, doğrudan gazlı yem ve hidrojen ile ısıtın.
Isınma için hidrojenleme gazı kullanıldığında, sıcaklık sıvı hidrokarbonun çiğlenme noktasını aştıktan hemen sonra hidrokarbon beslemesini reaktöre geçirin ve daha sonra çalışma sıcaklığına kadar ısınmaya devam edin.
(4) Arızi kapatma
Olayların çeşitli nedenleri nedeniyle, arızi kapatma için genel amaçlı bir prosedür verilemez.Katalizöre zarar vermekten kaçınmak için dikkat edilmesi gereken ipuçları şunlardır:
1Reaktör sıcaklığı 200 ℃'dan yüksek olduğunda 50 ℃ / saat'in üzerindeki düşük sıcaklık, reaktörün gücü ve aktivitesi ve servis ömrü için zararlıdır.
Reaktör hidrojen arzında kısa süreli kesintiye (birkaç dakika) dayanabilir.Uzun süre kesinti olması, katalizör üzerinde kok oluşumuna neden olabilir, bazen o kadar ciddidir ki rejenerasyon veya değişim gereklidir.
3 250 ℃ üzerinde sülfür içermeyen hidrojen ile uzun süreli temas, katalizörün azalmasına ve dolayısıyla aktivite kaybına neden olabilir.
8. Yenileme
Katalizörün aktivitesi, kok oluşumu nedeniyle servis süresi ile bozulabilir.Bu bozulma, çalışma gereksinimine dayanılmaz hale geldiğinde, katalizörü yeniden oluşturmak gerekir.
“Sökmeden uzun süreli kapatma” prosedürüne göre kapatın.Sıcaklığı 250 ° C'ye ve basıncı atmosfere getirin ve ardından rejenerasyon için hava içeren buharı (% 0.5-1.0 oksijen) reaktöre geçirin.Tamamen hava olana kadar sıcaklık artışı ile buhardaki oksijen konsantrasyonunu artırın.Giriş ve çıkıştaki oksijen konsantrasyonu eşitlenmedikten sonra 4 saat boyunca 450 ℃ (maksimum 475 ℃) tutun.Daha sonra rejenerasyonun tamamlandığı düşünülebilir.
Buhardaki oksijen konsantrasyonunu arttırırken hızlı sıcaklık artışı gözlemlendiğinde, hava eklemeyi durdurun ve yalnızca buharı tahliye sıcaklığı artışına geçirin.Sıcaklık normale döndüğünde hava eklemeye devam edin ve arttırın.Ekzotermik reaksiyon meydana gelebilir ve 350-400 ℃ 'de belirgin bir sıcaklık artışına neden olabilir.Hava ilavesini sıkı bir şekilde kontrol edin ve sıcaklık artışıyla katalizöre zarar gelmesini önleyin.
Oksijen ve CO analizi2çıkış akımındaki konsantrasyon, rejenerasyonun ilerlemesini denetlemek için yararlıdır.Giriş ve çıkış akımındaki oksijen aynı yaklaştığında rejenerasyonun tamamlandığı düşünülebilir.Hava akışını geçmeye devam edin ve sıcaklığı 40 ～ 50 ℃ / s'den 220 at'ye düşürün.Daha sonra azot temizleme ve presülfidizasyona ve son olarak normal çalışmaya geçin.
Rejenerasyon döngüsü normal çalışma koşullarında 2-3 yıldır.
9. Paket ve Depolama
Katalizör, plastik torbalarla kaplı demir varil içine paketlenmiştir.Kuru ve serin bir yerde saklanmalıdır.Katalizör genellikle özelliklerde ve aktivitede kayda değer bir bozulma olmadan birkaç yıl saklanabilir.
rejenerasyon sırasında katalizörün aktivite kaybına neden olabilecek sıcaklık artışını önlemek için.
