為什么加氫催化劑使用前必須進(jìn)行預(yù)硫化?
加氫催化劑有活性的是有效金屬組分W,Mo,Ni,Co的硫化物,只有硫化物狀態(tài)時(shí)才具有較高的加氫活性和穩(wěn)定性、選擇性。催化劑的預(yù)硫化過(guò)程就是恢復(fù)其活性的過(guò)程,由于硫化態(tài)的催化劑容易與O2發(fā)生氧化反應(yīng),所以新鮮的加氫催化劑都是以氧化態(tài)形式進(jìn)行運(yùn)輸、儲(chǔ)存。加氫催化劑在剛剛裝填到反應(yīng)器內(nèi)也是以氧化化態(tài)存在的,故加氫催化劑在使用前必須進(jìn)行預(yù)硫化,以恢復(fù)其活性。
催化劑硫化的目的是什么?
催化劑在生產(chǎn)、運(yùn)輸和儲(chǔ)存過(guò)程中,為了控制催化劑的活性,其活性金屬組分是以氧化態(tài)的形式存在的;催化劑經(jīng)過(guò)硫化以后,其加氫活性和熱穩(wěn)定性都大大提高,所以催化劑在接觸油之前必須進(jìn)行預(yù)硫化,使其活性和穩(wěn)定性都能達(dá)到生產(chǎn)要求。
催化劑預(yù)硫化的方式都有哪些?
催化劑的預(yù)硫化按照載硫的方式可分為器內(nèi)預(yù)硫化和器外預(yù)硫化。
器內(nèi)預(yù)硫化是在催化劑裝入反應(yīng)器之后再進(jìn)行預(yù)硫化處理。器內(nèi)預(yù)硫化又分兩種方式:一種是在氫氣存在下直接使用一定濃度的硫化氫或在循環(huán)氣中注入二硫化碳或其它有機(jī)硫化物進(jìn)行硫化,稱為干法預(yù)硫化;另一種是在氫氣存在下,用含硫化合物(二硫化碳、二甲基二硫等)的烴類或餾分油在液相或半液相狀態(tài)下進(jìn)行硫化,稱為濕法預(yù)硫化。
器外預(yù)硫化技術(shù)是將新鮮或再生的氧化態(tài)催化劑在裝入加氫裝置之前進(jìn)行預(yù)硫化處理的工藝方法。采用特殊的工藝過(guò)程,將硫化劑提前引入催化劑孔道內(nèi),或以某種硫化物的形式與催化劑的活性金屬組分相結(jié)合,將氧化態(tài)催化劑轉(zhuǎn)變?yōu)槠魍忸A(yù)硫化催化劑,裝填后無(wú)需引入硫化劑,以縮短開工時(shí)間。
常用的硫化劑都有哪些?
硫化劑的作用是在硫化過(guò)程中提供H2S與金屬氧化物反應(yīng),為此,硫化劑的選用原則是在硫化過(guò)程中能在較低溫度下分解為H2S,保證催化劑硫化的順利進(jìn)行,提高硫化效果。經(jīng)綜合考慮使用效果、價(jià)格、分解溫度、安全環(huán)保等因素,器內(nèi)預(yù)硫化劑主要包括二硫化碳(CS2)、二甲基二硫化物(DMDS)、正丁硫醇(NBM)、二甲基硫化物(DMS)、甲硫醚等,目前,工業(yè)上普遍采用的硫化劑是CS2和DMDS。器外預(yù)硫化劑主要包括元素硫、硫化銨、有機(jī)硫化物(C1~C20的硫醇、二甲基硫化物、二硫化碳等),有機(jī)硫化物作為器外預(yù)硫化劑已成為近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。
預(yù)硫化的反應(yīng)原理是怎樣的?
催化劑預(yù)硫化反應(yīng)是一個(gè)十分復(fù)雜的放熱過(guò)程,至今其反應(yīng)過(guò)程有多種假說(shuō),目前被大家普遍接受的反應(yīng)原理是基于硫化劑(以DMDS為例)與氫氣在一定條件下反應(yīng),加氫生成硫化氫,在氫氣和硫化氫存在下,將催化劑活性金屬由氧化態(tài)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的硫化態(tài),基于上述化學(xué)反應(yīng),可根據(jù)裝置催化劑裝填量及相應(yīng)的金屬含量計(jì)算出催化劑硫化的理論需硫量和理論生水量。一般工業(yè)上都是基于此方法準(zhǔn)備硫化劑用量。