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催化剂器内干法硫化是在加氢裂化的加热、反应、换热、冷却、高压分离、循环氢压缩机及物流管线构成的高压循环回路内进行的。其程序包括:用经过加热炉加热的循环氢,按最大的循环氢流率和要求的升温速度加热催化剂,并按严格控制的流率将硫化剂(DMDS)注入到反应加热炉的入口,用硫化剂在氢气存在的条件下分解生成的H2S硫化催化剂。 催化剂预硫化时,在反应器内会发生下述两个主要反应:
(1)硫化剂(DMDS)首先和氢气反应,产生硫化氢和甲烷,此反应为放热反应。该反应一般发生在精制反应器R101的入口处,反应速度较快。
(2)氧化态的催化剂活性组分(氧化镍、氧化钼等)和硫化氢反应变成硫化态的催化剂活性组分,该反应是放热反应,发生在反应器内的各个催化剂床层上。预硫化时出现的温升现象即是此反应所致。
(3)根据上述化学反应方程式及催化剂中活性金属组分含量可计算出单位催化剂硫化完全所需硫化剂的理论量和生成水理论量。
硫化过程中还可能有不希望发生的副反应:氧化态的催化剂活性组分(氧化镍、氧化钼、氧化钨)被氢气还原,生成金属单质和水,这会极大损害催化剂的活性。该反应危害极大,应尽量避免发生。这个副反应在有氢气存在,无硫化氢的条件下,温度越高(大于230℃),越容易发生。
硫化过程主要经过230℃和370℃两次恒温阶段。硫化完成程度,一般以全程硫化剂加人量达到催化剂按金属计算理论硫含量的120%为准。恒温时问可通过测定反应器出口硫化氢浓度来确定。在230℃恒温前必须要求硫化氢完全穿透催化剂床层(以循环氢中开始出现大量硫化氢为标志)。硫化最终温度一般为360℃-370℃。事实上,在每一个温度下都有一个平衡极限值,即使再延长硫化时间,硫含量也不再增加,温度达300℃以上时硫化反应速度已经很快,可以达到硫化完全。
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