Katalis hidrokonversi sulfida organik dengan kemampuan konversi belerang organik yang tinggi
1Fitur dan Lingkup Aplikasi
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 valueKatalizer hidrokonversi kobalt molybdenum dan seng oksida biasanya digunakan untuk desulfurisasi gas feed atau minyak.
Katalis hidrokonversi T201, dengan kemampuan konversi belerang organik yang tinggi, dapat digunakan untuk hidrokonversi gas pakan untuk pabrik amonia skala besar.Hal ini dapat menurunkan belerang organik dalam gas pakan kurang dari 0.1 ppm.
Reaksi hidrokonversi utama yang terlibat adalah sebagai berikut:
RSH+H2 = RH+H2S
R1SSR2+3H2 = R1H+R2H+H2S
R1SR2+2H2 = R1H+R2H+H2S
C4H4S+4H2 = C4H10+H2S
COS+H2 = CO+H2S
dimana R=kelompok alkil.
Produk ini juga dapat digunakan untuk hidrokonversi belerang organik minyak ringan atau hidrokarbon gas dalam petrokimia.
2. Sifat Fisik
|
Penampilan
|
Ekstrusi biru muda
|
|
Ukuran partikel / mm
|
φ3 × 4 ¢ 15
|
|
Densitas bulk/kg·L-1
|
0.60-0.70
|
3.Norm Kualitas
Menurut standar industri HG2505-93, katalis T201 harus sesuai dengan norma berikut:
|
kekuatan menghancurkan,N·cm-1
|
Min80
|
|
Kerugian pada attrition,%
|
Max3.0
|
|
Konversi thiophene,%
|
99
|
4. referensi Kondisi Operasi
|
Sulfur organik dalam gas atau minyak, ppm
|
100-200
|
|
Rasio volume H2 ke minyak
|
50 sampai 100
|
|
atau kandungan hidrogen dari gas pakan,%
|
2-5 ((vol)
|
|
LHSV,h-1
|
1-6
|
|
GHSV,h-1
|
1000-2000
|
|
Tekanan operasi, MPa
|
1.0-4.0
|
|
Suhu operasi,°C
|
300 sampai 450
|
|
Amonia dalam gas hidrogenasi, ppm
|
max100
|
|
Arsenik dalam minyak pakan, ppb
|
max100
|
|
Sulfur organik dalam gas hidrogenasi atau minyak, ppm
|
Max0.1
|
Reaksi hidrogenasi berlangsung pada 300-450°C. Suhu awal biasanya dikontrol pada 350-380°C. Jika konsentrasi belerang dalam minyak pakan tetap di bawah batas tertentu (misalnya , 0,2 ppm) untuk jangka panjang, akan terjadi fenomena "pengeluaran sulfur".suhu operasi di bagian 1 harus sedemikian rupa sehingga memastikan konsentrasi belerang 2 10 ppm dalam minyak bumi limbah , sehingga katalis di bagian ke-2 tetap dalam keadaan sulfat.
5. Pengisian
(1) Bersihkan reaktor dari segala puing-puing dan periksa katalis dari segala bubuk sebelum memuat.Operator yang bekerja di dalam reaktor harus berdiri di atas lempeng kayu yang lebar tanpa menginjak langsung katalis.
(2) Pengelolaan .Pasang bola inert di bagian atas dan bawah reaktor. Partikel katalis dipisahkan dari bola inert dengan kawat stainless yang memiliki ukuran mesh yang lebih kecil dari katalis.
(3) Gunakan corong yang dihubungkan dengan tabung kain tipe S untuk menjatuhkan katalis perlahan dan merata dari ketinggian maksimum 1.2m ke reaktor sambil memegang ujung bawah tabung untuk mencegah pecahnya partikel.
(4) Operator pemuatan tidak boleh berdiri langsung di atas tempat tidur katalis selama pemuatan.
6Memulai dan Catalyst Presulfiding
Membersihkan sistem dengan nitrogen atau gas lain dan kemudian memanaskan tempat tidur katalis dengan nitrogen, hidrogen-nitrogen atau gas alam.dan kemudian dari 30°50°C/jam sampai 220°CKemudian lakukan presulfidasi saat pemanasan.
Biasanya presulfida tidak diperlukan untuk penggunaan pertama katalis ketika menggunakan gas alam, gas terkait atau naphtha ringan sebagai bahan baku,karena belerang anorganik dalam pakan gas dapat memenuhi sulfide secara bertahap selama operasiNamun, dalam kasus pengolahan hidrokarbon dengan sulfur tinggi dan/atau rumit, presulfiding diperlukan untuk pertama kalinya digunakan untuk mencapai aktivitas hidrogenasi yang lebih tinggi.Sulfur yang diserap mencapai sekitar 5% dari total berat katalis pada akhir presulfidasi.
Presulfida dapat dilakukan dengan dua cara berikut:
(1) Menambahkan CS2 ke dalam nitrogen atau hidrogen
Tambahkan CS2 ke gas input (hidrogen-nitrogen atau hidrogen) setelah dipanaskan hingga 220°C. Lakukan presulfida dengan pemanasan pada 20°C/jam sampai suhu operasi.Presulfiding dapat dianggap lengkap ketika gas yang mengandung belerang yang setara dengan kapasitas adsorpsi belerang teoretis katalis ditambahkan.
Kondisi presulfida:
|
Sulfur dalam aliran gas, %
|
0.5-1.0 (vol)
|
|
GHSV, h-1
|
400-600
|
|
Tekanan, Mpa
|
atmosfer hingga tekanan rendah ((max0.5)
|
(2) Menambahkan CS2 ke dalam minyak ringan (sebaiknya naphtha ringan)
Pasang media sulfida ke dalam katalis saat suhu katalis mencapai 220°C. Teruskan sulfida sambil memanaskan pada 20°C/jam sampai suhu operasi.Presulfide dapat dianggap selesai ketika media sulfide yang setara dengan kapasitas penyerapan belerang teoretis katalis ditambahkanKemudian meningkatkan tekanan ke kondisi operasi, beralih ke hidrokarbon feed dan menyesuaikan suhu, LHSV dan hidrogen / minyak, dan dan secara bertahap melanjutkan ke operasi penuh beban normal.
Meningkatkan suhu operasi dengan benar pada tahap layanan kemudian katalis untuk meningkatkan aktivitasnya.
Kondisi presulfida:
|
Sulfur dalam medium sulfida, %
|
0.5-1.0 ((wt)
|
|
Rasio hidrogen terhadap minyak
|
600 ((vol)
|
|
Tekanan, MPa
|
0.5
|
|
LHSV,h-1
|
1.0
|
7 Penutupan
(1) Penutupan sementara
Untuk pasokan cairan, hentikan pasokan, membersihkan sistem selama 1 jam untuk menghapus setiap hidrokarbon cair, tutup inlet dan katup outlet dan menjaga suhu dan tekanan di reaktor.memotong pasokan pakan dan mempertahankan tekanan.
(2)Penghentian jangka panjang
Untuk penutupan jangka panjang tanpa membongkar reaktor, menurunkan beban menjadi 30%, menurunkan suhu pada 30-50°C/jam menjadi 250°C dan tekanan menjadi 1,5MPa pada suhu tidak lebih dari 0.5MPa/jam untuk menghindari kerusakan katalisKemudian hentikan pasokan pakan, buang sistem dengan hidrogen selama 1 jam, tutup katup masuk dan keluar, jaga tekanan pada positif (tidak kurang dari 0,1 MPa) dan biarkan suhu turun secara alami.Untuk pakan berupa gas, Potong pasokan pakan dan menurunkan tekanan dan suhu pada tingkat yang disebutkan di atas.
Untuk penutupan jangka panjang dengan pembongkaran reaktor, membersihkan sistem dengan nitrogen, mempertahankan tekanan positif dan menurunkan suhu ke 40 °C pembongkaran.
(3)Memulai setelah mati
Prosedur yang sama dengan start awal: untuk makanan cair, untuk menghindari pengurangan katalis (terutama di atas 250 °C), pemanasan dengan nitrogen atau gas inert sampai suhu operasi.Kemudian beralih ke minyak pakan dan hidrogenUntuk pakan berupa gas, panaskan langsung dengan pakan berupa gas dan hidrogen.
Jika gas hidrogenasi digunakan untuk pemanasan, masukkan hidrokarbon ke reaktor segera setelah suhu melebihi titik embun hidrokarbon cair,dan kemudian terus pemanasan sampai suhu operasi.
(4)Penghentian secara tidak sengaja
Karena berbagai penyebab insiden, tidak ada prosedur tujuan umum yang dapat diberikan untuk penutupan secara tidak sengaja. Berikut adalah tips yang harus diperhatikan untuk menghindari kerusakan katalis:
Menurunkan suhu ke atas 50°C/jam ketika suhu reaktor lebih tinggi dari 200°C merugikan kekuatan dan aktivitas serta umur kerja reaktor.
2Reaktor dapat mentolerir gangguan jangka pendek pasokan hidrogen (beberapa menit).kadang-kadang begitu serius sehingga regenerasi atau perubahan diperlukan.
Kontak jangka panjang dengan hidrogen bebas belerang pada suhu di atas 250°C dapat menyebabkan pengurangan dan karenanya hilangnya aktivitas katalis.
8. Regenerasi
Aktivitas katalis dapat memburuk seiring waktu kerja karena pembentukan kokes. Ketika kerusakan ini menjadi tidak dapat ditoleransi untuk persyaratan operasi, perlu untuk meregenerasi katalis.
Matikan sesuai dengan prosedur untuk "Penghentian jangka panjang tanpa pembongkaran". Turunkan suhu ke 250 ° C dan tekanan ke atmosfer dan kemudian kirimkan uap yang mengandung udara (0,5-1.0% oksigen) ke reaktor untuk regenerasiMeningkatkan konsentrasi oksigen dalam uap dengan kenaikan suhu sampai benar-benar udara.Tetap pada 450°C (maksimum 475°C) selama 4 jam setelah tidak ada kenaikan suhu dan konsentrasi oksigen di inlet dan outlet menjadi samaKemudian regenerasi dapat dianggap selesai.
Jika suhu meningkat dengan cepat sambil meningkatkan konsentrasi oksigen dalam uap, hentikan menambahkan udara dan biarkan uap saja naik ke suhu relief.Kembali dan meningkatkan penambahan udara ketika suhu menjadi normalReaksi eksotermik dapat terjadi dan menyebabkan kenaikan suhu yang luar biasa pada 350-400 °C. Kontrol ketat tambahan udara dan mencegah kerusakan katalis oleh lonjakan suhu.
Analisis konsentrasi oksigen dan CO2 dalam aliran keluar berguna untuk memeriksa kemajuan regenerasi.Regenerasi dapat dianggap selesai ketika oksigen dalam aliran masuk dan keluar mendekati yang sama. Lanjutkan untuk melewati aliran udara dan menurunkan suhu pada 40 ~ 50 ° C / h ke 220 ° C. Kemudian beralih ke nitrogen pembersihan dan presulfiding dan akhirnya operasi normal.
Siklus regenerasi adalah 2-3 tahun dalam kondisi operasi normal.
9Kemasan dan Penyimpanan
Katalis dikemas dalam tong besi yang dilapisi dalam dengan kantong plastik.Katalis biasanya dapat disimpan selama beberapa tahun tanpa kerusakan yang signifikan dalam sifat dan aktivitas.
selama regenerasi untuk mencegah lonjakan suhu yang dapat menyebabkan hilangnya aktivitas katalis.
