Yüksek organik kükürt dönüşüm yeteneğine sahip organik sülfür hidro dönüşüm katalizörü
1Özellikleri ve Uygulama Alanı
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 valueKobalt ∆molibdenum hidro dönüşüm katalizörü ve çinko oksit genellikle gıda gazlarının veya yağların kükürtsüzleştirilmesi için kullanılır.
Yüksek organik kükürt dönüşüm yeteneğine sahip T201 hidro dönüşüm katalizörü, büyük ölçekli amonyak tesisleri için gıda gazlarının hidro dönüşümü için uygulanabilir.Besin gazlarındaki organik kükürdün değerini 0'dan aşağı indirebilir..1 ppm.
İştirak eden ana hidro dönüşüm reaksiyonları şunlardır:
RSH+H2 = RH+H2S
R1SSR2+3H2 = R1H+R2H+H2S
R1SR2+2H2 = R1H+R2H+H2S
C4H4S+4H2 = C4H10+H2S
COS+H2 = CO+H2S
Burada R=alkil grupları.
Bu ürün aynı zamanda petrokimyasal alanlarda hafif yağların veya gazlı hidrokarbonların organik kükürt hidro dönüşümüne de uygulanabilir.
2Fiziksel Özellikler
|
Görünüşü
|
Açık mavi ekstrüzyonlar
|
|
Parçacık boyutu / mm
|
φ3 × 4 ̇15
|
|
Toplu yoğunluk/kg·L-1
|
0.60'0.70
|
3Kalite Norması
HG2505-93 endüstriyel standardına göre, katalizör T201 aşağıdaki normaya uygun olmalıdır:
|
Ezme dayanıklılığı,N·cm-1
|
Min80
|
|
Kaldırma kaybı, %
|
Max3.0
|
|
Tiofen dönüşümü,%
|
99
|
4. referans Çalışma koşulları
|
Gazlarda veya yağlarda organik kükürt, ppm
|
100-200
|
|
H2'nin petrol hacim oranına oranı
|
50-100
|
|
veya gıda gazının hidrojen içeriği,%
|
2-5 ((vol)
|
|
LHSV, h-1
|
1-6
|
|
GHSV,h-1
|
1000-2000
|
|
Çalışma basıncı, MPa
|
1.0-4.0
|
|
Çalışma sıcaklığı,°C
|
300-450
|
|
Hidrojenlenmiş gazda amonyak, ppm
|
en fazla 100
|
|
Yem yağındaki arsenik, ppb
|
en fazla 100
|
|
Hidrojenlenmiş gaz veya yağdaki organik kükürt, ppm
|
En fazla 0.1
|
Hidrojenleme reaksiyonları 300-450°C'de gerçekleşir. Başlangıç sıcaklığı genellikle 350-380°C'de kontrol edilir. Bu nedenle, iki bölümlü yağ hidrojenizasyon sistemi için, Gürtük boşaltması fenomeni gerçekleşir.1. bölümdeki çalışma sıcaklığı, atık benzinde kükürt konsantrasyonunun 2 ̊10 ppm olmasını sağlar., böylece 2. bölümdeki katalizörü sülfid halinde tutar.
5. Yükleme
(1).Reaktörü herhangi bir enkazdan temizleyin ve yüklemeden önce katalizörü herhangi bir tozdan tarayın.Reaktörün içinde çalışan operatörler doğrudan katalizöre basmadan geniş bir ahşap levha üzerinde durmalıdırlar..
(2) Reaktörün üst ve alt kısmına inert toplar yerleştirin. Katalizör parçacıkları, katalizörden daha küçük bir ağ büyüklüğüne sahip paslanmaz tel ağı ile inert toplardan ayrılır.
(3) S tipi bir kumaş tüpü ile bağlantılı bir huni kullanarak katalizörü en fazla 1 yükseklikten yavaşça ve eşit bir şekilde düşürün.Parçacıkların kırılmasını önlemek için tüpün alt ucunu tutarak reaktöre 2 metre uzaklıkta.
(4) Yükleme operatörleri yükleme sırasında doğrudan katalizör yatağında durmamalıdır.
6Başlatma ve Katalizör Ön Sülfürleme
Sistem azot veya diğer gazlarla temizlenir ve daha sonra katalizör yatağını azot, hidrojen-azot veya doğal gazla ısıtılır.ve sonra 30°50°C/h'den 220°C'ye kadarSonra ısınırken presulfürleme yapın.
Doğal gaz, ilgili gaz veya hafif nafta hammaddesi olarak kullanıldığında katalizörün ilk kullanımı için genellikle presulfidlenmeye gerek yoktur.Gazlı beslemedeki inorganik kükürt, çalışma sırasında yavaş yavaş sülflenmeye neden olabilir.Bununla birlikte, yüksek ve/veya karmaşık kükürtlü hidrobarların işlenmesi durumunda, daha yüksek hidrojeneleme etkinliğine ulaşmak için ilk kez kullanmak için presulfidlenmeye ihtiyaç vardır.Sülfür emilen miktarlar, presulfürleme sonunda katalizörün toplam ağırlığının yaklaşık% 5'ini oluşturur..
Presulfidleme aşağıdaki iki şekilde yapılabilir:
(1) CS2'yi azot veya hidrojen'e eklemek
220°C'ye kadar ısıtıldıktan sonra CS2'yi giriş gazına (hidrojen-nitrojen veya hidrojen) ekleyin. 20°C/saat sıcaklıkta çalışma sıcaklığına kadar ısıtılırken presulfidleme yapın.Katalisörün teorik kükürt emici kapasitesine eşdeğer kükürt içeren gaz eklendiğinde, presülfid tamamlanmış sayılabilir..
Sülfür öncesi durum:
|
Gaz akışındaki kükürt,%
|
0.5-1.0 ((vol)
|
|
GHSV, h-1
|
400-600
|
|
Basınç, Mpa
|
Atmosferik basınçtan düşük basıncaya kadar ((max0.5)
|
(2) CS2'yi hafif yağlara eklemek (tercihen hafif naftalı)
Katalisör yatağına sülfitleyici ortamı, yatağın sıcaklığı 220°C'ye ulaştığında geçirin. Sülfitleyici ortamı, çalışma sıcaklığına kadar 20°C/saatte ısıtmaya devam edin.Katalisörün teorik kükürt emici kapasitesine eşdeğer kükürt ortamı eklendiğinde, presülfid tamamlanmış sayılabilir.Daha sonra basıncı çalışma durumuna yükseltin, hidrokarbon beslemesine geçin ve sıcaklığı, LHSV ve hidrojen/yağı ayarlayın ve yavaş yavaş normal tam yüklü çalışmaya devam edin.
Aktivitesini artırmak için katalizörün daha sonraki servis aşamasında çalışma sıcaklığını uygun şekilde artırmak.
Sülfür öncesi durum:
|
Sülfürlü ortamda kükürt,%
|
0.5-1.0 ((wt)
|
|
Hidrojen/yağ oranı
|
600 ((vol)
|
|
Basınç, MPa
|
0.5
|
|
LHSV, h-1
|
1.0
|
7 Kapatma
(1) Geçici kapatma
Sıvı besleme için, beslemeyi durdurun, tüm sıvı hidrokarbonları çıkarmak için sistemi 1 saat boyunca temizleyin, giriş ve çıkış valflerini kapatın ve reaktördeki sıcaklığı ve basıncı koruyun.Beslemeyi kes ve basıncı koru..
(2) Uzun süreli kapanma
Reaktörün sökülmesi olmadan uzun süreli kapatma için, yükü %30'a düşürün, sıcaklığı saatte 30-50°C'den 250°C'ye düşürün ve basıncı 1,5MPa'ya düşürün.Katalizör kırılmasını önlemek için 5MPa/saatDaha sonra beslemeyi durdurun, sistemi 1 saat boyunca hidrojenle temizleyin, giriş ve çıkış valflerini kapatın, basıncı pozitif (en az 0.1MPa) tutun ve sıcaklığın doğal olarak düşmesine izin verin.Gazlı yemler için, besleme kaynağını kes ve yukarıda belirtilen hızda basınç ve sıcaklığı düşür.
Reaktörün sökülmesiyle birlikte uzun süreli kapatma için, sistemi azotla temizleyin, pozitif basıncı koruyun ve sıcaklığı 40 °C'ye düşürün.
(3)Kapatıldıktan sonra yeniden başlatmak
İlk çalıştırma ile aynı prosedür. Sıvı besleme için katalizörün azaltılmasını önlemek için (özellikle 250 °C'den fazla), çalışma sıcaklığına kadar azot veya inert gazla ısıtın.Sonra besleme yağı ve hidrojenine geçinGazlı beslenme için, doğrudan gazlı beslenme ve hidrojen ile ısıtın.
Isıtma için hidrojene gazı kullanıldığında, sıcaklık sıvı hidrokarbonun çiy noktasını aştıktan hemen sonra reaktöre hidrokarbon akışı yapılır.ve sonra çalışma sıcaklığına kadar ısınmaya devam.
(4) Kaza sonucu kapatma
Olayların çeşitli nedenleri nedeniyle, kazara kapatma için genel amaçlı bir prosedür verilmez.
Reaktör sıcaklığı 200°C'den yüksekken 50°C/h'den fazla sıcaklığa düşmek, hem reaktörün dayanıklılığına hem de etkinliğine ve kullanım ömrüne zarar verir.
Reaktör, hidrojen tedarikinin kısa süreli kesintisine (bir kaç dakika) katlanabilir.bazen o kadar ciddi ki yenilenme veya değişim gerekli.
250°C' den fazla sıcaklıkta sülfürsüz hidrojenle uzun süreli temas, katalizörün azaltılmasına ve dolayısıyla aktivite kaybına neden olabilir.
8Yenilenme.
Katalizörün etkinliği, kok oluşumu nedeniyle servis süresi ile birlikte kötüleşebilir. Bu bozulma çalışma gereksinimleri için tolere edilemez hale geldiğinde, katalizörü yeniden oluşturmak gerekir.
Temperatürü 250°C ve basıncı atmosferik seviyeye düşürün ve daha sonra hava içeren buharı (0.5-1.% 0 oksijen) reaktöre yenilenme için.Buhardaki oksijen konsantrasyonunu ve sıcaklığı tamamen hava haline getir.Sıcaklık artışı olmadığından ve giriş ve çıkışta oksijen konsantrasyonu eşit olduktan sonra 4 saat boyunca 450°C'de (en fazla 475°C) tutun.O zaman yenilenme tamamlanmış sayılabilir.
Buhardaki oksijen konsantrasyonunu arttırırken hızlı bir sıcaklık artışı gözlemlendiğinde, hava eklemeyi bırakın ve sadece buharı hafif sıcaklık artışına geçirin.Sıcaklık normal hale geldiğinde hava eklemeye devam edin ve arttırınEkzotermal reaksiyon 350-400°C'de dikkat çekici bir sıcaklık artışına neden olabilir. Hava eklenmesini sıkı bir şekilde kontrol edin ve sıcaklık artışıyla katalizöre zarar verilmesini önleyin.
Çıkış akışındaki oksijen ve CO2 konsantrasyonu analizi, yenilenmenin ilerlemesini incelemek için yararlıdır.Yenilenme, giriş ve çıkış akışlarındaki oksijen aynı noktaya yaklaştığında tamamlanmış sayılabilir.. Hava akışına devam edin ve sıcaklığı 40 ~ 50 ° C / h'den 220 ° C'ye düşürün. Daha sonra azot temizleme ve presulfidleme ve nihayetinde normal çalışmaya geçin.
Regenerasyon döngüsü normal çalışma koşullarında 2-3 yıldır.
9Paketleme ve Depolama
Katalizör, plastik torbalarla kaplı demir fıçılarda paketlenir ve kuru ve serin bir yerde saklanmalıdır.Katalizör genellikle özelliklerinde ve etkinliğinde belirgin bir bozulma olmadan birkaç yıl boyunca saklanabilir..
Yenilenme sırasında katalizörün aktivitesi kaybına neden olabilecek sıcaklık artışını önlemek için.
