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硫化劑的硫化原理

2021-09-04 05:46:22  1577 次瀏覽

催化劑器內(nèi)干法硫化是在加氫裂化的加熱、反應(yīng)、換熱、冷卻、高壓分離、循環(huán)氫壓縮機(jī)及物流管線構(gòu)成的高壓循環(huán)回路內(nèi)進(jìn)行的。其程序包括:用經(jīng)過加熱爐加熱的循環(huán)氫,按的循環(huán)氫流率和要求的升溫速度加熱催化劑,并按嚴(yán)格控制的流率將硫化劑(DMDS)注入到反應(yīng)加熱爐的入口,用硫化劑在氫氣存在的條件下分解生成的H2S硫化催化劑。 催化劑預(yù)硫化時(shí),在反應(yīng)器內(nèi)會(huì)發(fā)生下述兩個(gè)主要反應(yīng):

(1)硫化劑(DMDS)首先和氫氣反應(yīng),產(chǎn)生硫化氫和甲烷,此反應(yīng)為放熱反應(yīng)。該反應(yīng)一般發(fā)生在精制反應(yīng)器R101的入口處,反應(yīng)速度較快。

(2)氧化態(tài)的催化劑活性組分(氧化鎳、氧化鉬等)和硫化氫反應(yīng)變成硫化態(tài)的催化劑活性組分,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),發(fā)生在反應(yīng)器內(nèi)的各個(gè)催化劑床層上。預(yù)硫化時(shí)出現(xiàn)的溫升現(xiàn)象即是此反應(yīng)所致。

(3)根據(jù)上述化學(xué)反應(yīng)方程式及催化劑中活性金屬組分含量可計(jì)算出單位催化劑硫化完全所需硫化劑的理論量和生成水理論量。

硫化過程中還可能有不希望發(fā)生的副反應(yīng):氧化態(tài)的催化劑活性組分(氧化鎳、氧化鉬、氧化鎢)被氫氣還原,生成金屬單質(zhì)和水,這會(huì)極大損害催化劑的活性。該反應(yīng)危害極大,應(yīng)盡量避免發(fā)生。這個(gè)副反應(yīng)在有氫氣存在,無硫化氫的條件下,溫度越高(大于230℃),越容易發(fā)生。

硫化過程主要經(jīng)過230℃和370℃兩次恒溫階段。硫化完成程度,一般以全程硫化劑加人量達(dá)到催化劑按金屬計(jì)算理論硫含量的120%為準(zhǔn)。恒溫時(shí)問可通過測定反應(yīng)器出口硫化氫濃度來確定。在230℃恒溫前必須要求硫化氫完全穿透催化劑床層(以循環(huán)氫中開始出現(xiàn)大量硫化氫為標(biāo)志)。硫化終溫度一般為360℃-370℃。事實(shí)上,在每一個(gè)溫度下都有一個(gè)平衡極限值,即使再延長硫化時(shí)間,硫含量也不再增加,溫度達(dá)300℃以上時(shí)硫化反應(yīng)速度已經(jīng)很快,可以達(dá)到硫化完全。

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