Сульфидирование (активация) катализатора АГКД-400 БН(БК)

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 40 из 71Следующая ⇒

Данная стадия выполняется при загрузке свежего или отрегенерированного катализатора.

Основной задачей активации (сульфидирования) является достижение максимальной начальной активности катализатора, что обеспечивает минимальное закоксовывание его в начальный период работы и увеличивает общий цикл реакции.

Реакции сульфидирования между окислами металлов и сероводородом, выделяющимся в процессе разложения или гидрогенолиза сероорганических соединений, заключается в замещении кислорода оксида металла на серу с выделением воды и образованием сульфидов металлов: 

MoO₃ + H₂ + 2H₂S à MoS₂ + 3H₂O + Q

3NiO + H₂ + 2H₂S à Ni₃S₂ + 3H₂O + Q

9CoO + H₂ + 2H₂S à Co₉S₈ + 9H₂O + Q

Реакции сульфидирования сопровождаются высоким выделением тепла, что требует осторожности при проведении процесса осернения во избежание перегрева катализатора.

Сульфидирование катализатора АГКД-400 марок БН и БК рекомендуется осуществлять фракцией прямогонного дизельного топлива (содержание серы 0,3-0,5 % масс), предпочтительно облегченным по температуре конца кипения (320-340^оС), с добавлением в него диметилдисульфида (ДМДС).  

Для  подачи ДМДС в поток газосырьевой смеси (ГСС) перед теплообменником подготовить и собрать временную схему подачи реагента, состоящую из передвижной калибровочной емкости (бочки или цистерны) и насоса-дозатора, обеспечивающего подачу диметилдисульфида на всас насосов поз. Н-1(2), Н-3(4).

Количество серы, требующейся для полного сульфидирования катализаторов определяется количеством оксидов гидрирующих металлов. Количество диметилдисульфида, требующееся для сульфидирования 1 тонны катализатора, определяется процентным содержанием серы в этом соединении (68 % масс):

Для катализатора АКГД-400 марок БН и БК стехиометрически по уравнениям реакций сульфидирования на 1 тонну катализатора требуется соответственно 64 кг серы или 94 кг ДМДС .

Для форконтакта ФОР-2 стехиометрически по уравнениям реакций сульфидирования на 1 тонну требуется 18 кг серы или 26кг ДМДС

Для осернения порядка 166т катализатора АГКД-400 марок БН и БК и порядка 10,8т форконтакта ФОР-2 загружаемого в реакторы Р-1/1, Р-1/2, Р-2/1, Р-2/2 I-го и II-го потоков соответственно, с учетом потерь сероводорода с отдувочными газами при проведении сульфидирования потребность в диметилдисульфиде составляет порядка 20т.

Сульфидирование сопровождается выделением воды в количестве 45-50 литров на 1 тонну катализатора (4,5-5,0 % масс).

По окончанию сушки катализатора температуру в реакторе снижают до 150°С со скоростью 15-20°С в час при одновременном повышении давления со скоростью 4-5кгс/см² в час до рабочего значения и переходят к процессу смачивания катализатора. Циркуляциия ВСГ устанавливается из расчета 200-250 нм³/м³ сырья.

На установку принимается сырье - прямогонная дизельная фракция фр.180-320(340°С). Постепенно производительность блока по сырью доводится до 70-80% от проектной. Установка переводится на работу по технологической схеме с исключением подачи раствора МЭА на очистку циркулирующего ВСГ в абсорберы К-4, К-5 и выводом продукта в линию некондиции. Прием сырья и пуск отдельных блоков  установки осуществляется согласно разделу 6.1.1 настоящего регламента.

При начальном прохождении сырья через слой катализатора обычно наблюдается повышение температуры по высоте слоя вследствие теплоты адсорбции жидкости катализатором. Какие-либо реакции при этом не происходят вследствие низкой температуры в реакторе. Тем не менее, необходимо следить за изменением температуры по высоте слоя катализатора при смачивании катализатора, чтобы не допустить перепада температур по слою катализатора более 20°С. В случае повышения перепада температур выше указанного значения необходимо прекратить подачу сырья, не снижая при этом циркуляции ВСГ, и понизить температуру на выходе из печи.

После смачивания в течение четырех часов необходимо увеличить расход сырья и циркуляцию ВСГ до проектных значений и перевести блок на работу по циркуляционной схеме. Дальнейшее смачивание катализатора с одновременным подъемом температуры со скоростью 10-15°С в час продолжается до достижения температуры в слое катализатора 180°С

Для проведения первого этапа сульфидирования катализатора после выравнивания температуры на уровне 180°С по всему слою катализатора в сырье вводится сульфидирующий агент (ДМДС) из расчета 1-1,5% масс на сырье.

При невозможности подачи ДМДС, по достижении температуры в реакторе 180°С необходимо прекратить подъем температуры и снизить температуру в реакторах до 150°С. Подъем температуры продолжить после устранения причин, вызвавших невозможность подачи диметилдисульфида.

Для достижения полной конверсии серы сульфидирующего агента в сероводород температура в реакторах постепенно повышается до 230°С, при этом температура на выходе из реактора поз. Р-1/2 (Р-2/2) не должна превышать 240°С.

За ходом процесса сульфидирования следить по изменению температуры в реакторах, градиент которой по высоте слоя катализатора не должен превышать 20°С, и по количеству воды, выводимой из сепараторов поз. С-1, С-2, замер объема которой проводить ежечасно. В случае, если перепад температуры в реакторах превысит 20°С, необходимо снизить расход ДМДС Для оперативного контроля концентрации сероводорода на выходе с реакторов гидроочистки рекомендуется использование анализаторных трубок с диапазоном измерения от 0,01 до 7% об.

В процессе сульфидирования циркуляционный ВСГ на выходе из реактора поз. Р-1/2, Р-2/2 анализируется на содержание сероводорода и водорода. При снижении концентрации водорода ниже 60% об. Необходимо подать на установку свежий ВСГ с установок химического завода по трубопроводам №8634 или 2417, при необходимости произвести отдув ВСГ – по трубопроводам №2479 в топливную сеть завода или на факел.

Появление сероводорода в ВСГ на выходе из реактора поз. Р-1/2, Р-2/2 свидетельствует о том, что фронт сульфидирования прошел по всему объему загруженного катализатора.

В конце первого этапа сульфидирования содержание сероводорода в циркуляционном водородсодержащем газе резко увеличивается (более, чем на  0,2 % об.) – «прорыв сероводорода». После «прорыва сероводорода» в ЦВСГ на выходе из реактора поз. Р-1/2, Р-2/2 подачу ДМДС в сырье прекращают на один час. Через час проверяют содержание сероводорода на входе и выходе из реактора. Возобновляют ввод сульфидирующего агента на прежнем уровне до прорыва сероводорода более 0,2 % об.

На втором этапе сульфидирования при подаче ДМДС в прямогонное дизельное топливо в количестве 1-1,5 %масс температуру в реакторах повысить до 320°С со скоростью 15°С в час.

С момента первого прорыва сероводорода, присутствие сероводорода на выходе из реактора поз. Р-2/1 (Р-2/2) в количестве не менее 0,2 % об. является обязательным условием дальнейшей операции сульфидирования.

На этом первый этап сульфидирования считается законченным.

В случае аварийного прекращения процесса сульфидирования во избежание восстановления катализатора следует понизить температуру на входе в реактор до 240°С

На втором этапе сульфидирования не допускать снижения концентрации сероводорода в ЦВСГ на выходе из реактора поз. Р-2/1 (Р-2/2) менее 0,2% об. При её падении необходимо или приостановить подъем температуры на входе в реактор или увеличить дозирование ДМДС

Если концентрация сероводорода в ЦВСГ превысит 0,5%об. необходимо сократить подачу ДМДС. Такая ситуация может возникнуть при циркуляционной схеме подачи ВСГ с недостаточным отдувом.

Катализатор выдерживать при температуре 320°С в течение 1 часа, затем снизить температуру до 280-290°С и выдерживть при этой температуре до выравнивания концентраций сероводорода на входе и выходе из реактора еще 2 часа. Затем подачу диметилдисульфида прекратить.

Сульфидирование катализаторов считать законченным в том случае, если:

- не наблюдается заметного перепада температур по высоте слоя катализатора;

-выделение воды из сепаратора высокого давления уменьшилось;

-по расчетам можно определить, что отсутствует заметное поглощение серы катализаторами и, что эквивалент серы в требуемом количестве выведен из пусковой фракции и добавляемого осерняющего агента.

Во время сульфидирования подпитка циркулирующего газа свежим водородсодержащим газом производится в количестве, позволяющим поддерживать концентрацию водорода в ЦВСГ не ниже 60% об.

Анализ циркуляционного водородсодержащего газа на содержание сероводорода проводится через каждые 30 минут. С момента появления сероводорода и до прекращения сульфидирования необходимо следить, чтобы в ЦВСГ на выходе из реактора поз. Р-2/1 (Р-2/2) концентрация сероводорода не опускалась ниже 0,2 %об., во избежание протекания обратной реакции восстановления сульфидов металлов.

Холодильники поз. ХВ-1,2, Х-1 и поз. ХВ-3(4), поз. Х-2 в процессе сульфидирования должны обеспечивать максимальное охлаждение.

При сульфидировании ежечасно проводить контроль и регистрацию следующих параметров:

- расход сырья;

- расход ДМДС;

- расход циркуляционного ВСГ; расход свежего ВСГ;

- расход ВСГ на отдув;

- содержание сероводорода (каждые 30 минут);

- содержание водорода в ЦВСГ на входе в реактора поз. Р-1/1, Р-2/1 и выходе из реакторов поз. Р-1/2, Р-2/2;

- содержание серы в сырье и продукте;

- температура на входе, выходе, в слое катализатора для каждого реактора;

- давление на входе для каждого реактора,

- количество воды в холодном сепараторе высокого давления.

Каждые 30 минут проводится анализ ВСГ на входе в реактора поз. Р-1/1, Р-2/1 и выходе из реакторов поз. Р-1/2, Р-2/2 на следующие показатели:

-содержание сероводорода;

-содержание водорода;

После окончания сульфидирования исключить контактирование катализатора с горячим ВСГ, не содержащим сероводород, во избежание риска восстановления катализатора.

Далее приступить к увеличению нагрузки по сырью. Работа на прямогонном сырье осуществляется в течение 4-5 суток с постепенным подъемом температуры (5°С/сутки) до значения, обеспечивающего требуемое содержание серы. Такой срок работы на прямогонном дизельном топливе необходим для стабилизации активности катализатора на высоком уровне, поскольку именно в первоначальные 24-100 часов происходит интенсивное отложение кокса на катализаторе, определяющее его начальную активность и стабильность работы во времени.

До получения продукта требуемого качества гидроочищенное дизельное топливо выводится в парк некондиции.

С момента окончания сульфидрования включают в работу колонну МЭА очистки и регулируют подачу раствора таким образом, чтобы поддерживать содержание сероводорода в циркулирующем газе на выходе из колонны на уровне 0,1 % об.

По окончании указанного срока переходят на переработку смесевого сырья в соответствии с настоящим технологическим регламентом.

Познавательные статьи:



Техника нижней прямой подачи мяча

Комплекс физических упражнений для развития мышц плечевого пояса

Стандарт Порядок надевания противочумного костюма

Общеразвивающие упражнения без предметов