ORGANIK MENYANGKAL KATALIS HYDROCONVERSION T201
1. Fitur dan Cakupan Aplikasi
Beberapa katalis yang digunakan dalam pabrik amoniak skala besar berbasis hidrokarbon sensitif terhadap senyawa sulfur dan cenderung teracuni dan memburuk dalam aktivitas ketika kandungan sulfur dalam gas umpan melebihi nilai tertentu.Katalis hidrokonversi kobalt — molibdenum dan seng oksida biasanya digunakan untuk desulfurisasi gas atau minyak umpan.
Katalis hidrokonversi T201, dengan kemampuan konversi sulfur organik yang tinggi, berlaku untuk hidrokonversi gas umpan untuk pabrik amonia skala besar.Ini dapat menurunkan sulfur organik dalam gas umpan menjadi 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
di mana R = gugus alkil.
Produk ini juga berlaku untuk hidrokonversi sulfur organik dari minyak ringan atau gas hidrokarbon dalam petrokimia.
2. Sifat Fisik
|
Penampilan
|
ekstrusi biru muda
|
|
Ukuran partikel / mm
|
φ3 × 4 ～ 15
|
|
Kepadatan massal / kg · L-1
|
0,60 ～ 0,70
|
3. Norma Kualitas
Menurut standar industri HG2505-93, katalis T201 harus sesuai dengan norma berikut:
|
kekuatan menghancurkan, N · cm-1
|
min80
|
|
Kerugian karena gesekan, ％
|
max3.0
|
|
Konversi tiofena, ％
|
99
|
4. referensi Kondisi Operasi
|
Sulfur organik dalam gas atau minyak, ppm
|
100-200
|
|
H2 rasio volume minyak
|
50-100
|
|
atau kandungan hidrogen dari gas umpan, ％
|
2-5 (vol)
|
|
LHSV, h-1
|
1-6
|
|
GHSV, h-1
|
1000-2000
|
|
Tekanan operasi, MPa
|
1.0-4.0
|
|
Suhu operasi, ℃
|
300-450
|
|
Amonia dalam gas terhidrogenasi, ppm
|
maks. 100
|
|
Arsenik dalam minyak umpan, hal
|
maks. 100
|
|
Belerang organik dalam gas atau minyak terhidrogenasi, ppm
|
maks0.1
|
Reaksi hidrogenasi berlangsung pada 300-450 ℃.Suhu awal biasanya dikontrol pada 350-380 ℃.Jika konsentrasi sulfur dalam minyak umpan tetap di bawah batas tertentu (ig, 0,2 ppm) untuk jangka panjang, fenomena “belerang belerang” akan terjadi.Oleh karena itu, untuk sistem hidrogenasi oli dua bagian, suhu operasi dalam 1st bagian harus sedemikian rupa sehingga memastikan konsentrasi sulfur 2-10ppm dalam naphtha efluen, sehingga dapat mempertahankan katalis dalam 2nd bagian dalam keadaan sulfida.
5. Memuat
(1). Bersihkan reaktor dari setiap puing dan saring katalis dari bubuk apa pun sebelum memuat.Operator yang bekerja di dalam reaktor harus berdiri di atas pelat kayu lebar tanpa menginjak katalis secara langsung.
(2)Pasang bola inert di bagian atas dan bawah reaktor.Partikel katalis dipisahkan dari bola inert oleh jaring kawat stainless dengan ukuran mesh yang lebih kecil dari katalis.
(3)Gunakan corong yang dihubungkan oleh tabung kain tipe-S untuk menjatuhkan katalis secara perlahan dan merata dari ketinggian maksimum 1,2 m ke reaktor sambil memegang ujung bawah tabung untuk mencegah kerusakan partikel.
(4)Operator pemuatan tidak boleh berdiri langsung di alas katalis selama pemuatan.
6. Start-up dan Presulfiding Katalis
Bersihkan sistem dengan nitrogen atau gas lain dan kemudian panaskan unggun katalis dengan nitrogen, hidrogen-nitrogen, atau gas alam.Prosedur pemanasan: 30 ～ 50 ℃ / jam hingga 120 ℃, simpan 120 ℃ selama 2 jam, dan kemudian 30 ～ 50 ℃ / jam hingga 220 ℃.Kemudian lakukan presulfiding saat melakukan pemanasan.
Biasanya presulfiding tidak diperlukan untuk penggunaan katalis yang pertama kali ketika menggunakan gas alam, gas terkait atau naphtha ringan sebagai bahan baku, karena sulfur anorganik dalam umpan gas dapat memenuhi sulfida secara bertahap selama operasi.Namun, dalam kasus merawat hidrokarbon dengan sulfur tinggi dan / atau rumit, presulfiding diperlukan untuk penggunaan pertama kali untuk mendapatkan aktivitas hidrogenasi yang lebih tinggi.Jumlah yang diserap belerang sekitar 5% dari total berat katalis pada akhir presulfida.
Presulfiding dapat dilakukan dengan dua cara berikut:
(1) Menambahkan CS2 ke dalam nitrogen atau hidrogen
Tambahkan CS2 ke dalam gas umpan (hidrogen-nitrogen atau hidrogen) setelah pemanasan hingga 220 ℃.Lakukan presulfiding saat melakukan pemanasan pada 20 ℃ / jam hingga suhu operasi.Presulfiding dapat dianggap lengkap bila gas yang mengandung sulfur setara dengan kapasitas adsorben sulfur teoretis dari katalis ditambahkan.
Kondisi presulfiding:
|
Belerang dalam aliran gas, ％
|
0,5-1,0 (vol)
|
|
GHSV, h-1
|
400-600
|
|
Tekanan, Mpa
|
atmospheric ke tekanan rendah (maksimal 0,5)
|
(2) Menambahkan CS2 menjadi minyak ringan (sebaiknya naphtha ringan)
Masukkan media sulfida ke dalam unggun katalis ketika suhu unggun mencapai 220 ℃.Terus sulfida sambil melakukan pemanasan pada 20 ℃ / jam sampai suhu operasi.Presulfiding dapat dianggap lengkap bila media sulfida yang setara dengan kapasitas penyerapan sulfur teoretis dari katalis ditambahkan.Kemudian naikkan tekanan ke kondisi operasi, beralih ke umpan hidrokarbon dan sesuaikan suhu, LHSV dan hidrogen / minyak, dan dan secara bertahap melanjutkan ke operasi beban penuh normal.
Tingkatkan suhu operasi dengan baik pada tahap layanan selanjutnya dari katalis untuk meningkatkan aktivitanya.
Kondisi presulfiding:
|
Belerang dalam media sulfida, ％
|
0,5-1,0 (wt)
|
|
Rasio hidrogen dengan minyak
|
600 (vol)
|
|
Tekanan, MPa
|
0,5
|
|
LHSV, h-1
|
1.0
|
7 Shutdown
(1) Pematian sementara
Untuk umpan cair, hentikan pasokan pakan, bersihkan sistem selama 1 jam untuk menghilangkan hidrokarbon cair, tutup katup saluran masuk dan keluar serta pertahankan suhu dan tekanan di reaktor.Untuk pakan gas, potong pasokan pakan dan pertahankan tekanannya.
(2) Pematian jangka panjang
Untuk pematian jangka panjang tanpa pembongkaran reaktor, beban lebih rendah hingga 30%, turunkan suhu pada 30-50 ℃ / jam hingga 250 ℃ dan tekanan ke 1.5MPa tidak lebih besar dari 0.5MPa / jam untuk menghindari kerusakan katalis.Kemudian hentikan pasokan pakan, bersihkan sistem dengan hidrogen selama 1 jam, tutup katup saluran masuk dan keluar, pertahankan tekanan pada positif (tidak kurang dari 0,1MPa) dan biarkan suhu turun secara alami.Untuk pakan gas, potong pasokan pakan dan turunkan tekanan dan suhu pada tingkat yang disebutkan di atas.
Untuk pematian jangka panjang dengan pembongkaran reaktor, bersihkan sistem dengan nitrogen, pertahankan tekanan positif dan turunkan suhu menjadi 40 ℃.
(3) Start-up setelah shutdown
Prosedur yang sama dengan start-up awal.Untuk umpan cair, untuk menghindari reduksi katalis (terutama lebih dari 250 ℃), pemanasan dengan nitrogen atau gas inert sampai suhu operasi.Kemudian bergeser untuk memberi makan minyak dan hidrogen.Untuk umpan gas, lakukan pemanasan langsung dengan umpan gas dan hidrogen.
Ketika gas hidrogenasi digunakan untuk pemanasan, masukkan umpan hidrokarbon ke dalam reaktor segera setelah suhu melebihi titik embun hidrokarbon cair, dan kemudian lanjutkan pemanasan hingga suhu operasi.
(4) Shutdown insidental
Karena berbagai penyebab insiden, tidak ada prosedur tujuan umum yang dapat diberikan untuk penutupan insidentil.Berikut ini adalah tips yang harus diperhatikan untuk menghindari kerusakan pada katalis:
1Lebih rendahnya suhu pada lebih dari 50 ℃ / jam ketika suhu reaktor lebih tinggi dari 200 ℃ berbahaya bagi kekuatan dan aktivitas serta masa pakai reaktor.
2 Reaktor dapat mentolerir gangguan pasokan hidrogen dalam waktu singkat (beberapa menit).Gangguan lama dapat menyebabkan pembentukan kokas pada katalis, kadang-kadang sangat serius sehingga diperlukan regenerasi atau penggantian.
3 Kontak jangka panjang dengan hidrogen bebas belerang pada lebih dari 250 ℃ dapat menyebabkan reduksi dan karenanya kehilangan aktivitas katalis.
8. Regenerasi
Aktivitas katalis dapat memburuk dengan waktu layanan karena pembentukan kokas.Ketika deteriorasi ini menjadi tidak dapat ditoleransi terhadap persyaratan operasi, maka perlu untuk regenerasi katalis.
Matikan sesuai dengan prosedur untuk "shutdown jangka panjang tanpa pembongkaran".Turunkan suhu ke 250 ℃ dan tekanan ke atmosfer dan kemudian melewati uap yang mengandung udara (0,5-1,0% oksigen) ke dalam reaktor untuk regenerasi.Tingkatkan konsentrasi oksigen dalam uap dengan kenaikan suhu hingga benar-benar udara.Pertahankan pada 450 ℃ (maksimum 475 ℃) selama 4 jam setelah tidak ada kenaikan suhu dan konsentrasi oksigen di inlet dan outlet menjadi sama.Maka regenerasi dapat dianggap selesai.
Ketika kenaikan suhu yang cepat diamati sambil meningkatkan konsentrasi oksigen dalam uap, berhenti menambahkan udara dan melewatkan uap semata-mata untuk meredakan kenaikan suhu.Lanjutkan dan tingkatkan penambahan udara saat suhu menjadi normal.Reaksi eksotermal dapat terjadi dan menyebabkan kenaikan suhu yang luar biasa pada 350-400 ℃.Kontrol dengan ketat penambahan udara dan cegah kerusakan katalis dengan lonjakan suhu.
Analisis oksigen dan CO2konsentrasi dalam aliran keluar sangat membantu untuk memeriksa kemajuan regenerasi.Regenerasi dapat dianggap selesai ketika oksigen dalam aliran inlet dan outlet mendekati hal yang sama.Terus lewat aliran udara dan turunkan suhu pada 40 ～ 50 ℃ / jam hingga 220 ℃.Kemudian beralih ke pembersihan nitrogen dan presulfida dan akhirnya operasi normal.
Siklus regenerasi adalah 2-3 tahun dalam kondisi operasi normal.
9. Paket dan Penyimpanan
Katalis dikemas dalam tong besi yang dilapisi dengan kantong plastik.Itu harus disimpan di tempat yang kering dan dingin.Katalis biasanya dapat disimpan selama beberapa tahun tanpa penurunan sifat dan aktivitas yang luar biasa.
selama regenerasi untuk mencegah lonjakan suhu yang dapat menyebabkan hilangnya aktivitas katalis.
