一种耐硫变换催化剂循环快速预硫化及利用其进行分段预硫化方法技术

技术编号:9816500 阅读:145 留言:0更新日期:2014-03-29 17:34
一种多段变换工艺中耐硫变换催化剂分段预硫化方法,属于耐硫变换催化剂预处理技术领域,具体涉及对钴钼系耐硫变换催化剂进行快速预硫化处理的方法。本发明专利技术对硫化条件不足出现升温和硫化速度缓慢的情况,采用分段硫化,即一段炉强化快速预硫化带后续二段炉升温的方法。强化一段硫化条件,保证一段催化剂硫化,实现快速、高效、完全硫化,同时通过快速硫化过程的高温硫化气带动后续二段床层温度升高,后续工段依次类推,进而大大减少硫化及升温所需时间,降低硫化费用。且采用循环硫化,放空量少,不会产生超温,硫化简便、安全,污染少,具有显著的经济和社会效益。

【技术实现步骤摘要】

,属于耐硫变换催化剂预处理
,具体涉及对钴钥系耐硫变换催化剂进行快速预硫化处理的方法。
技术介绍
耐硫变换催化剂大多采用Co-Mo金属元素为活性组分,并以氧化态分散在A1203、Al203+Re203 (Re代表稀土元素)等多孔载体上,具有使用温区宽、变换活性高,不存在硫中毒问题等特点。但是新催化剂在使用前必须通过硫化变成硫化态才具有活性,硫化过程的好坏直接影响着催化剂的变换活性和稳定性,在某种程度上直接影响其使用寿命。因此,耐硫变换催化剂的硫化是其应用的首要步骤和关键步骤之一。传统的根据硫化时间先后分为预硫化和在线硫化。预硫化指在开车前先将催化剂在装置器内或器外硫化好然后用惰性气体保护至开车;在线硫化指在开车时用含硫化剂的工艺气进行硫化后直接开车。预硫化根据硫化方式还可以分为循环硫化和一次性通过硫化。循环硫化是指硫化气体升温到一定温度后经过催化剂床层进行硫化,然后经过换热冷却再由压缩机打压至前面升温系统继续硫化,整个气体是全封闭循环硫化,唯一需要放空的地方是循环硫化到气体含量不符合硫化要求时要将一部分气体放空处理然后再补充一部分硫化气体。这种硫化方式经济,但是要求有专门的硫化管线,并且硫化后大多硫化设备由于吸附硫化氢腐蚀而不能用作他用。一次性通过硫化气体组成稳定,硫化气体通过反应器后直接放空,但是这种硫化方式浪费严重,消耗较大,近几年原料价格上涨及环保要求严格,一次性通过硫化已基本摈弃不用。在线硫化和预硫化一次性通过差不多,区别在于在线硫化是用工艺气硫化,而预硫化则是要配制专门的硫化气体,并且在线硫化是湿气硫化,预硫化是干气硫化。另外在线硫化由于硫化的同时也伴随着变换反应的发生,硫化超温现象普遍存在,因此在线硫化最重要的控制环节就是防止超温以及超温时的应对办法。自然硫化法, 在一变炉入口前不设加热器或者换热器,即利用热交换器出口200°C左右的湿变换气所含的少量硫化氢对催化剂进行缓慢硫化。这种硫化方法不仅所需时间大为延长,且硫化后催化剂活性远达不到预期要求,活性衰退亦较快,从而达不到应有的经济效益,因此自然硫化法是不可取的。中国专利ZL200910273129.9公开了一种Co-Mo耐硫变换催化剂硫化过程气体不放空全循环的硫化方法。该方法利用Co-Mo耐硫变换催化剂部分硫化后的初活性,适当增湿硫化后循环气体使之发生CCHH2O — C02+H2变换反应,产生硫化反应所需的H2,增湿的程度是控制入罗茨风机气体的温度在25~55°C范围内,优选在3(T40°C范围内;不放空的循环气量比放空或部分放空硫化的气量略大,其数量以催化剂总体积计在20010(?-1之间,优选在22016(?-1之间。该循环硫化的方法消除了放空硫化造成的污染及浪费问题,大幅度地降低活化成本。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供一种总硫化时间短、效率高、成本低的。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种耐硫变换催化剂循环快速预硫化的方法,其特征在于,其具体工艺步骤为: 1、将变换炉升温,当催化剂床层温度达到20(T22(TC时恒温2飞h后,控制硫化系统压力在0.20~1.60MPa,循环气空速为400150(?'循环气中的H2的体积分数控制在I~25%,对催化剂进行硫化; 2、硫化初期,硫化剂采用少量多次的方式缓慢加入,硫化氢浓度为2(T40g/m3,并通过控制硫化剂的加入量或循环气的温度控制催化剂床层的升温速率为4(T10(TC /h,催化剂床层温度在22(T300°C ; 3、当硫化氢穿透催化剂床层后,慢慢加大配入硫化剂量,保持循环气中硫化氢含量为3(T60g/m3,将催化剂床层温度逐步升温至35(T400°C,升温速率为4(Tl00°C /h ; 4、将催化剂床层温度逐步提高至40(T45(TC,升温速率为4(Tl00°C/h ;同时继续提高循环气中硫化氢含量至40g/nT70g/m3,硫化剂加入量以维持硫化氢含量在要求范围内即可,当循环气经过催化剂床层后连续3次分析出口气中硫化氢含量不发生变化时,该段催化剂预硫化结束。其中,所述预硫化剂循环气中用的硫化剂选自硫化氢(硫化氢)、二硫化碳(CS2)、乙硫醇(EM)、正丁硫醇(NBM)或硫氧碳(COS)中的一种。优选的,步骤I中循环气空速保持500100(?'优选的,步骤2、3、4中催化剂床层的升温速率为50~70°C /h。步骤2、3、4中硫化剂加入量以维持硫化氢含量在要求范围内即可。具体的,所述的循环气以惰性气体为主,另外需配入体积分数19^25%的氢气,氢气纯度要求不低于99.9%,氧气含量不能高于0.1%。氢气含量高于25%则容易发生催化剂活性组分还原反应,低于1%则会影响硫化剂氢解反应生成硫化氢。所述的惰性气体为氮气和氩气。本专利技术还包含一种多段变换工艺耐硫变换催化剂分段循环快速预硫化的方法,其特征在于,其具体实施步骤为: 7.1、将各段变换炉串联升温; 7.2、将除一段炉外的其余段切出硫化系统并保压,同时对一段炉内催化剂进行上述的耐硫变换催化剂循环快速预硫化处理; 7.3、当一段炉内循环气中硫化氢含量至40g/nT70g/m3时,将二段炉串入硫化系统,利用一段炉出口硫化气对二段炉催化剂进行升温;当一段炉内催化剂预硫化结束后,将一段炉切出硫化系统; 7.4、依次对其他各段炉内催化剂进行上述的耐硫变换催化剂循环快速预硫化处理,直至所有变换炉催化剂全部硫化完全。对上述工艺步骤具体描述如下: 1、将全部变换炉串联升温;2、当一段炉中催化剂床层温度达到20(T22(TC时恒温2飞h后,控制一段炉硫化系统压力在0.20~1.60MPa,循环气空速为400150(?'循环气中的H2的体积分数控制在I~25%,对一段炉内催化剂进行硫化,除一段炉外的其余段切出硫化系统并保压; 3、硫化初期,硫化剂采用少量多次的方式缓慢加入,硫化氢浓度为2(T40g/m3,并通过控制硫化剂的加入量或循环气的温度控制催化剂床层的升温速率为4(T10(TC /h,催化剂床层温度在22(T300°C ; 4、当硫化氢穿透催化剂床层后,慢慢加大配入硫化剂量,保持循环气中硫化氢含量为3(T60g/m3,将一段炉催化剂床层温度逐步升温至35(T400°C,升温速率为4(Tl00°C /h ; 5、将一段催化剂床层温度逐步提高至4(KT45(TC,升温速率为4(TlO(TC/h,继续提高一段炉内循环气中硫化氢含量至4(T70g/m3,同时将二段炉串入硫化系统,利用一段炉出口硫化气对二段炉催化剂 进行升温;保持一段炉入口硫化氢浓度4(T70g/m3,连续3次分析一段催化剂床层出口气中硫化氢含量不发生变化时,可判断为一段催化剂硫化结束,此时,可将一段炉切出硫化系统; 6、按照步骤2、步骤3、步骤4、步骤5中方法进行二段炉催化剂进行快速预硫化及后续三段变换炉床层升温,以此类推,直至所有变换炉催化剂全部硫化完全。所述的“一种多段变换工艺耐硫变换催化剂分段预硫化方法”其实为利用所述的“一种耐硫变换催化剂循环快速预硫化的方法”对分段的变换炉进行分段快速预硫化的方法,每一段实施的步骤及工艺条件均与快速预硫化相同,所不同的是当对第二段硫化炉进行硫本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种耐硫变换催化剂循环快速预硫化的方法,其特征在于,具体工艺步骤为:1.1、将变换炉升温,当催化剂床层温度达到200~220℃时恒温2~6h后,控制硫化系统压力在0.20~1.60MPa,循环气空速为400~1500h?1,循环气中的H2的体积分数控制在1~25%,对催化剂进行硫化;1.2、硫化初期,硫化剂采用少量多次的方式缓慢加入,硫化氢浓度为20~40g/m3,并通过控制硫化剂的加入量或循环气的温度控制催化剂床层的升温速率为40~100℃/h,催化剂床层温度在220~300℃;1.3、当硫化氢穿透催化剂床层后,慢慢加大配入硫化剂量,保持循环气中硫化氢含量为30~60g/m3,将催化剂床层温度逐步升温至350~400℃,升温速率为40~100℃/h;1.4、将催化剂床层温度逐步提高至400~450℃,升温速率为40~100℃/h;同时继续提高循环气中硫化氢含量至40g/m3~70g/m3,硫化剂加入量以维持硫化氢含量在要求范围内即可,当循环气经过催化剂床层后连续3次分析出口气中硫化氢含量不发生变化时,该段催化剂预硫化结束。

【技术特征摘要】
1.一种耐硫变换催化剂循环快速预硫化的方法,其特征在于,具体工艺步骤为: 1.1、将变换炉升温,当催化剂床层温度达到200~220°C时恒温2飞h后,控制硫化系统压力在0.20~1.60MPa,循环气空速为400150(?'循环气中的H2的体积分数控制在I~25%,对催化剂进行硫化; 1.2、硫化初期,硫化剂采用少量多次的方式缓慢加入,硫化氢浓度为2(T40g/m3,并通过控制硫化剂的加入量或循环气的温度控制催化剂床层的升温速率为4(T10(TC /h,催化剂床层温度在220~300°C ; 1.3、当硫化氢穿透催化剂床层后,慢慢加大配入硫化剂量,保持循环气中硫化氢含量为3(T60g/m3,将催化剂床层温度逐步升温至35(T400°C,升温速率为4(Tl00°C /h ; 1.4、将催化剂床层温度逐步提高至40(T45(TC,升温速率为4(Tl00°C /h ;同时继续提高循环气中硫化氢含量至40g/nT70g/m3,硫化剂加入量以维持硫化氢含量在要求范围内即可,当循环气经过催化剂床层后连续3次分析出口气中硫化氢含量不发生变化时,该段催化剂预硫化结束。2.根据权利要求1所述的一种耐硫变换催化剂循环快速预硫化的方法,其特征在于:所述硫化剂选自硫化氢、二硫化碳、乙硫醇、正丁硫醇或硫氧碳中的一种。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员:白志敏余汉涛齐焕东赵庆鲁王敏田兆明陈依屏王昊姜建波郭建学李文柱郭杰
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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