转化催化剂硫中毒及其处理 催化剂中毒( 二 )


(2)硫随工艺空气体进入第二转化阶段 。通常硫在进入二段炉之前基本被一段转化催化剂吸收,但随工艺空气进入二段的硫仍会降低二段催化剂的活性,增加二段转化气中残留的甲烷 。
3.硫中毒机理
虽然原料气中的硫以多种形式存在,但各种有机硫化物通过加氢脱硫和水蒸气重整基本上都转化为H2S,因此重整催化剂的硫中毒与原料气中的硫物种无关,其中毒程度只与硫含量有关 。硫的中毒作用是硫与转化催化剂活性表面上的镍原子发生化学吸附(反应1),破坏镍颗粒表面的活性中心 。计算出每1000个镍原子中少于1个硫原子就足以产生严重的中毒效应 。
尼+ H2S =尼斯+H2
3Ni +2H2S = Ni3S2 +2H2
动词 (verb的缩写)原料气中允许的硫含量与操作工艺条件有关 。
原料气中允许的硫含量与操作工艺条件有关 。操作温度越高,催化剂硫中毒的程度越低,因此原料气中允许的硫含量略多 。在部分氧化合成气的工艺条件下,由于氧气的存在和较高的操作温度,允许的硫浓度可以略高 。因为间歇转化法的吹炼阶段实际上相当于催化剂再生,脱硫要求可以放宽 。对于蒸汽转化工艺,一般要求原料气中的硫含量应小于0.3 mg/m3,最大不应超过0.7 mg/m3 。温度越低,催化剂允许的硫浓度越低 。例如,当重整器出口温度为775℃时,允许的硫极限为1 mg/m3,在750℃时,为0.7 mg/m3 。这表明原料气中允许的硫含量与操作条件密切相关 。
不及物动词催化剂中毒的判断
至于如何判断催化剂硫中毒的问题,首先要定期对脱硫系统各部分取样分析,了解脱硫系统的运行状况,分析时结果要准确 。其次,在转化过程中,如果一次炉出口转化气中CH4含量突然升高,催化剂层压降增大,一次炉燃料消耗降低,转化管外壁出现热带,都是转化催化剂中毒加深的迹象 。然而,判断催化剂是否因重整气中CH4含量的增加而中毒是不及时的 。实践证明,通过转化管外壁温度的变化来判断催化剂是否中毒是比较敏感的 。催化剂中毒表现为活性下降,出口甲烷增加,转化气中可检测到硫超标 。对于一段转化催化剂,炉管上部温度比较低,所以先中毒 。中毒严重时,炉管会出现斑驳、热带,并逐渐向下扩展 。
七、中毒处理及实例

转化催化剂硫中毒及其处理 催化剂中毒

文章插图
轻度硫中毒时,可将清洁原料改为在高水碳比下运行,使催化剂重新具有活性 。也可以切断原料,改还原操作条件,使催化剂逐渐释放硫,恢复活性 。硫中毒严重时,可通过氧化还原再生 。下面举几个具体的例子来判断硫磺中毒并进行治疗 。
合成氨厂的脱硫系统是钴钼加氢脱硫剂连接氧化锌脱硫剂 。在开车期间,发现通过脱硫系统后进入一次炉的原料气的硫含量保持在约0.86 mg/m3,这种现象持续了约15天 。由于进入一段炉的原料气含硫量超标,为了避免一段转化催化剂中毒,必须放空 。
根据对该装置脱硫系统的分析,加氢脱硫剂虽然是新装填的,但未硫化,活性较低 。但该厂原料气的硫含量只有0.86mg/m3左右,有机硫化物在350~400℃热分解,而氧化锌对H2S有很好的吸收能力,所以通过脱硫系统后不可能保持硫含量不变 。该厂使用的硫分析仪为HP 5890,长度为30m,直径为0.56mm的甲基硅酮Sepp柱在这种情况下,烷烃的出峰时间与硫化物的出峰时间非常接近,约为0.8分钟,因此两个色谱峰重叠,将烷烃色谱峰误认为硫化物峰 。色谱柱改为GDX-104,样品分析前其他条件不变 。发现脱硫后的原料气中检测不到硫化物,于是顺利开工进料 。
八 。结论和建议

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