预硫化耐硫变换催化剂的研制
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耐硫变换催化剂的硫化反应方程式
1变换催化剂的硫化反应
变换催化剂的硫化反应是一种化学反应,它通过硫来生成一种光和热敏感的产物。
这种反应常用来生产烃、醛、醚和酮等物质,例如用于制造医药和分子生物学工作的新物质。
变换催化剂的硫化反应可用以下方程式表示:
R-X + 2S → R-S-S-X
其中,R代表烃基,X代表定位基,S代表硫。
变换催化剂的硫化反应可以分为三个阶段:催化剂反应,催化剂形成,催化剂催化的产物形成。
在催化剂反应阶段,一部分被硫化的变换催化剂与原料烃发生反应,一部分变换催化剂不参与反应。
在催化剂形成阶段,未参与反应的变换催化剂与原料烃再次反应,形成活性变换催化剂。
最后,在催化剂催化的产物形成阶段,活性变换催化剂与硫反应,生成所需要的产物。
变换催化剂的硫化反应需要高温高压,除金属表面上的氧以外,反应中还有其他杂质,如不共存的轻烃物质。
所以,需要用精确的操作方法来防止反应副反应,确保硫化反应的高选择性。
总之,变换催化剂的硫化反应是一种反应,可以用来生产烃、醛、醚和酮等物质,是一种技术性的反应,需要用精确的操作方法才能得
到期望的产物。
黑龙江安瑞佳石油化工学习资料〔催化剂预硫化方法〕气分车间2013年4月催化剂的预硫化催化剂的预硫化有两种方法:一是干法预硫化,亦称气相预硫化,即在循环氢或氢氮混合气或氢气与丙烷或氢气与丁烷混合气存在下注入硫化剂进行硫化;二是湿法预硫化,亦称液相预硫化,即在循环氢存在下以轻油等为硫化油携带硫化剂注入反应系统进行硫化。
催化剂硫化的基本原理催化剂硫化是基于硫化剂〔CS2或二甲基二硫DMDS〕临氢分解生成的H2S,将催化剂活性金属氧化态转化为相应的硫化态的反应。
干法硫化反应:用氢气作载体,硫化氢为硫化剂。
MoO3 + 2H2S + H2MoS2 + 3H2O9CoO + 8H2S + H2Co9S8 + 9H2O3NiO + 2H2S + H2Ni3S2 + 3H2O湿法硫化反应:用氢气作载体,CS2为硫化剂。
CS2 + 4H22H2S + CH4MoO3 + CS2 + 5H2MoS2 + 3H2O + CH4MoO3 + CS2 + 3H2 MoS2 + 3H2O + C9CoO + 4CS2 + 17H2Co9S8 + 9H2O + CH49CoO + 4CS2 + 9H2Co9S8 + 9H2O + 4C3NiO + 2CS2 + 5H2Ni3S2 + 3H2O + CH4基于上述硫化反应式和加氢催化剂的装量及相关金属含量可估算出催化剂硫化剂的理论需要量。
其硫化剂的备用量〔采购量〕一般按催化剂硫化理论需硫量的倍考虑即可。
硫化剂和硫化油的选择实际上催化剂硫化时是H2S在起作用,所以所选用的硫化剂在临氢和催化剂存在的条件下,能在较低反应温度下分解生成H2S,以有利于催化剂硫化的顺利进行,提高硫化效果,同时硫化剂中的硫含量应较高,以减少硫化剂的用量,防止其它元素对硫化过程的不利影响,另外硫化剂价格廉价、毒性小、使用安全。
常用硫化剂的理化性质见表4。
表4 常用硫化剂的理化性质催化剂湿法硫化时需要硫化油,硫化油一般采用含链烷烃的直馏煤油或轻柴油,其指标见表5。
煤化工用耐硫变换催化剂 COS转化活性探究在以煤为原料制取的合成气中,含有无机硫(H2S)和以羰基硫(COS)为主的有机硫化物,这些硫化物会严重影响后续催化剂的使用寿命,必须选用有效的办法将其脱除。
Co-Mo系耐硫变换催化剂由于活性温区宽、具有良好的变换活性和选择性、不存在硫中毒等优点而被广泛应用。
该催化剂同时还具有较好的有机硫转化功能,将原料气中微量的有机硫(一般以COS表示)转化为易于脱除的无机硫,以利于在下游净化脱硫工序(低温甲醇洗脱硫)将其完全脱除。
摘要关键词:耐硫变换催化剂,水气比,COS转化,甲硫醇引言由于原料气中有机硫的形态大多为COS,大约为无机硫质量的10%,噻吩和CS2在煤气中含量很少,因此,我国早期研究多数都只是围绕COS的转化进行。
但是近年来,随着煤气化新技术不断被引进和开发,原料煤种也不断被拓宽和应用,由此产生的原料气组分也有很大的变化,特别是CO和H2S等组分含量增加时,将会有新的硫化物副产物(如硫醇,硫醚等)生成,某些工业装置在低温变换反应器的出口检测到微量的甲硫醇等物质[1]。
另外,节能型低水/气变换工艺由于具有显著的节能效益受到青睐,但是当工艺气中水/气较低时,会对有机硫转化以及甲硫醇等硫化物的生成造成怎样的影响,成为目前困扰和影响煤化工生产的新问题[2]。
1实验1.1催化剂的制备选取QDB催化剂作为基本研究样品,采用等体积法浸渍催化剂载体,于400℃焙烧2h制得催化剂。
催化剂中活性组分CoO和MoO3的质量分数分别为1.8%和8.0%。
1.2催化剂加压活性评价装置原料气经减压器减压至指定反应压力后,先进入混合器预热,然后进入反应炉,进行有机硫转化反应,反应后气体经冷凝器冷却,分离出液态水,尾气经过减压器减压放空,并在线取样分析尾气组成。
活性评价装置中,气体流量通过质量流量控制器调控;反应所需要的水可通过高压恒流微量泵向混合器泵入,调节水的泵入量可控制水气比。
1.3组分分析反应开始后,每隔30min对原料气和反应尾气进行气体在线分析。
SB—7型耐硫变换催化剂的研究
朱天存;顾仁兴
【期刊名称】《化肥工业》
【年(卷),期】1997(024)003
【摘要】用新的工艺路线和制备方法研制定型的SB-7型耐硫变换催化剂,具有活性高,起活温度低,热稳定性好,堆密度小和生产工艺简单等优点,本文系统研究了添加剂的种类和用量,活性组份含量及各种制备工艺参数对催化剂性能的影响,测定了各种反应参数(温度、压力、空速、汽气比)及高温处理与催化活性的关系。
比较了硫化温度和硫化时间在提高催化活性中的作用,在全低变流程中对SB-7催化剂进行了工业规模的考验。
【总页数】4页(P12-14,47)
【作者】朱天存;顾仁兴
【作者单位】化工部上海化工研究院;化工部上海化工研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ113.247
【相关文献】
1.RSB-M型耐硫变换催化剂工业应用 [J], 任怀斌;余东洋;陈四华;江小毛;许令奇;李军;周晓奇;李寒旭
2.SB—5型钴钼耐硫变换催化剂反应动力学的研究 [J], 潘银珍;邹世平
3.SB304 Q型超低温耐硫变换催化剂使用总结 [J], 丁志发;司建华
4.SB309型高压耐硫变换催化剂应用总结 [J], 余东洋
5.SB—5型Co—Mo耐硫变换催化剂本征动力学的研究 [J], 陈富生; 潘银珍因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
变换催化剂硫化的原理嘿,你知道变换催化剂硫化是咋回事不?这可是个超级神奇的过程呢!变换催化剂,那家伙,就像是化学反应中的超级英雄。
而硫化呢,就像是给这位超级英雄赋予特殊能力的神秘仪式。
咱先说说变换催化剂是干啥的。
它就像是一个神奇的魔法师,能把一种物质变成另一种物质。
在工业生产中,它的作用可大了去了。
它能让那些原本没啥用的气体,变成有用的宝贝。
比如说,能把一氧化碳变成二氧化碳,这可不是一般的厉害吧!那硫化又是咋回事呢?硫化就像是给这个魔法师穿上了一件魔法铠甲。
这件铠甲可不是随便就能穿上的,得有一套特殊的方法。
硫化的过程,就像是一场精心策划的魔法表演。
首先,得把催化剂准备好,就像魔法师要准备好自己的魔杖一样。
然后,把含有硫的物质加进去,这就像是给魔杖注入魔法力量。
接着,在一定的温度和压力下,让它们发生反应。
这个反应可不像普通的化学反应那么简单哦!它就像是一场神秘的魔法仪式,充满了各种奇妙的变化。
你想想看,这就好比是在打造一把绝世宝剑。
先要选好材料,然后经过高温煅烧、淬火等一系列复杂的工序,才能打造出一把锋利无比的宝剑。
变换催化剂硫化也是一样,要经过一系列精心设计的步骤,才能让催化剂发挥出最大的作用。
在硫化的过程中,催化剂的表面会发生很多变化。
那些原本平平无奇的表面,会变得充满活力,就像被施了魔法一样。
硫会和催化剂中的金属元素结合,形成一种特殊的化合物。
这种化合物就像是魔法铠甲上的符文,赋予了催化剂强大的力量。
硫化后的催化剂,就像是脱胎换骨了一样。
它的性能会大大提高,能够更好地完成自己的使命。
它可以在更恶劣的环境下工作,也可以更高效地进行化学反应。
你说,这变换催化剂硫化是不是很神奇呢?它就像是一个隐藏在工业生产背后的魔法,默默地为我们的生活带来便利。
没有它,我们的生活可就没那么精彩了。
所以说,变换催化剂硫化是一个非常重要的过程。
它让那些看似普通的催化剂变得与众不同,为工业生产带来了巨大的贡献。
我们应该好好研究这个过程,让它发挥出更大的作用。
2020年第3期陆向东:循环流化床锅炉运行分析研究・81・导致锅炉停车检修,分析其主要原因如下:1)风机系统变频器故障跳车。
2)给煤机入口及落煤管堵煤。
3)频繁更换煤种,煤质不稳定,煤粒度较大(6mm〜13mm占比20%,$13mm占比15%),为保证物料充分流化,加大一次风量运行,烟气流速加快,加剧了受热面的磨损。
4)省煤器及吊挂管、包墙过热器、I级过热器、川级过热器、水冷屏均出现爆管泄漏。
3改进措施1)针对风机跳车问题,对电气机柜间进行空水冷改造,降低机柜间电气元件的运行温度,同时对风机系统安装在线运行监视,基本杜绝了风机跳车导致的锅炉停车。
2)加装给煤机清堵机和落煤管防堵机,当检测到断煤信号时,清堵机自动运行,通过刮刀沿煤仓出口内壁旋转保证正常下煤;当落煤管堵塞时,落煤管防堵机运行,刮刀沿管壁内侧360。
旋转将管壁清理干净,解决落煤管堵煤问题。
3)根据煤种变化情况,及时调整高幅筛和破碎机运行工况,煤粒度得到有效控制(>13mm占比3%,6mm〜13mm占比10%),运行一次风量由22万m3/h减至20万rrf/h,水冷风室风压由9.8KPa 降至&8KPa,确保炉膛底部低风量薄料层运行,有效降低烟气流速和排烟温度,大大降低了受热面的磨损率。
4)针对换热器爆管泄漏问题,通过采取对前炉膛水冷壁进行防磨喷涂处理,尾部烟道川级换热器上部顶棚包墙区域进行金属防磨喷涂,同时在让管前制作防磨带,I级过热器、川级过热器最上一排管的迎风面加装防磨护瓦,在下级省煤器上部加装导流板,防止烟气直接冲刷省煤器换热管等一系列措施。
爆管泄漏停炉次数大大减少,锅炉稳运率明显提升。
4结语伴随着节能环保、燃烧效益高的循环流化床锅炉技术的日益发展,设备结构逐步优化完善,使用率也大大增加。
(编辑:于智伟)Operation analysis of CFB boilerCHEN Xiangdong(Yangquan Coal Industry Group Taiyuan New Chemical Materials Co.,Ltd.,Taiyuan Shanxi030400,China)Abstract:With the deepening of the concept of energy conservation and environmental protection,compared with the traditional equipment,the circulating fluidized bed boiler technology with higher combustion efficiency and more environmentally friendly combustion process has made considerable development,and has become one of the main power system equipment of modern thermal power plants and chemical enterprises.Based on this,the existing problems and improvement measures in the operation process of four CFB boilers configured by our company are collected and sorted out to provide reference and help for personnel in the same industry.Key words:circulating fluidized bed boiler;arrangement;reference国产新型耐硫变换催化剂国际领先6月7日,“低水/气(CO)比有机硫转化型耐硫变换催化剂”通过了由中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定。
关于催化剂的预硫化1.苯加氢装置所用催化剂为两种:预反应催化剂(M8-21,NiMo 4.90吨;NiO:4%, MoO3:14%)和主反应催化剂(M8-12,CoMo 11.9吨; CoO:3.3%, MoO3:14%),预计催化剂运转周期为3年,总寿命约为6年。
2.催化剂的作用●在预反应器内进行如下反应:⑴炔烃等不饱和物的加成转化反应:CnH2n-2+H2NiMo CnH2nC6H5C2H3+H2NiMo C6H5C2H5⑵含硫化合物的加氢脱硫反应:CS2+4H2NiMo CH4+2H2S●在主反应器进行如下反应:⑴烯烃的加成反应C n H2n+H2CoMo C n H2N+2⑵加氢脱硫反应C4H4S(噻吩)+4H2CoMo C4H10+H2S⑶加氢脱氮反应C6H7N+H2CoMo C6H14+NH3⑷加氢脱氧反应C6H6O+H2CoMo C6H6+H2O⑸副反应、芳香烃氢化反应C6H6+3H2CoMo C6H123.催化剂预硫化的目的本装置所用原始催化剂的主要成分为金属钴、镍、钼的氧化物,对粗苯中杂质的加氢并不具备催化作用,需将其变为硫化态,方具有活性。
4.催化剂硫化的反应机理催化剂硫化所用硫化剂为DMDS(二甲基二硫),其在标准条件下为液体,恶臭,剧毒。
在催化剂硫化条件下,其被气化,并与氢气反应:CH3-S-S-CH3+ 3H2= 2 H2S + 2CH4反应生成的硫化氢再与金属钴、镍、钼的氧化物进行反应:H2S + CoO =Co S + H2OH2S + NiO =NiS + H2O2H2S + H2 + MoO3=MoS2 + 3H2O5.催化剂预硫化的过程⑴加氢系统的冷循环和升温加氢系统气密试验合格后,通过点燃H6101提高R6102的温度,通过循环,提到整个加氢系统的温度并应达到以下条件:V-6103 PIC-6171 2.4MPaR6101 TI-6151 159℃TI-6153 149℃H6101 TI-6161 145℃TI-6162A 244℃PICA-6167 开度16%R6102 TICA-6164 242℃TI-6167A 235℃E6104A TI-6145 65℃E TI-6144 63℃⑵B.T(总硫<1.0ppm)加入以上条件以达到主反应器预硫化的条件,但预反的温度比较低,不利于所需加入的DMDS的气化,为此必须提高与反应器的温度。
预硫化耐硫变换催化剂的研制
周红军 王毓秀
(齐鲁石化公司研究院 淄博 255400)
1. 引言
钴钼系耐硫低变催化剂已广泛用于中、小氮肥厂,使用前必须对催化剂进行
高温硫化,常用的硫化方法是用CS2或H2S做为硫化剂进行现场硫化。但现场硫
化时常常出现因操作不当引起催化剂超温,损坏催化剂的活性,严重时整炉催化
剂报易燃,其次CS2易燃,在硫化过程中经常会出现入空管或硫化罐着火等不安
全因素;再者由于CS2和H2S对生物有剧毒,特别是CS2,它可以通过呼吸道及皮
肤侵害人体机能(对操作人员造成极大危害);此外,现场硫化不仅耗费时间、
煤气、电力、硫化剂等,并且一般需2—3天才能转入正常生产,因此,研制一
种新型换代的耐硫低变催化剂是很有必要的。
预硫化催化剂解决了这一难题,它吸收了荷兰AKZO公司的选技术,采用器
外预硫化,在制备催化剂的同时也把硫化剂加入,装置开车时直接升温并入系统,
不需要加硫化剂。实验结果表明,用此方法硫化的催化剂活性高,且稳定性好,
综合性能优于有CS2硫化的催化剂,该催化剂已申请中国专利。
2. 预硫化耐硫变催化剂的主要功能
2.1 物化性能
预硫化催化剂的物化性能常规硫化的QCS—02系列催化剂的性能相当,如章
丘第二化肥厂的中串低催化剂,青州化肥厂的中低低催化剂,平阴化肥厂的全低
催化剂,昌乐化肥厂及章丘第一化肥厂的复活催化剂等。
2. 变换活性
在1.0MPa下进行加压活性评价,常规催化剂在400℃下硫化10 h,然后评
价活性,预硫化催化剂用干气升温后直接评价活性结果见表1。
表1不同硫化催化剂的加压原粒度活性对比
一氧化碳变换率/%
硫规催化剂—————————————————————————————
—————
400℃ 300℃ 200℃
180℃
常规硫化QCS—02 86.2 42.9 17.8
7.4
预硫化QCS—02 88.9 57.6 24.6
18.6
表1结果表明:预硫化的方法能提高活性,特别是低温活性。
2.3 催化剂温度
在加压评价装置的上进行活性评价,将二种硫化方法的催化剂运转前后强度
的变化列于表2,可以看出,催化剂预硫化与常规硫化的变化规律一致,运转后
强度增大。
表2催化剂强度对比
强度(N.颗-1)
硫化催化剂—————————————————————————————
————— 运 转 前
运 转 后
常规硫化QCS—02 54.0 63.0
预硫化QCS—02 49.5 56.3
2.4 预硫化催化剂开车条件下的考察
将预硫化的QCS—02中串低催化剂进行了不同开车条件的实验。
(1) 原料气氛的影响
把预硫化催化剂升温至250℃,稳定4h原料气中加水蒸汽和不加水蒸泊的
活性评价结果见表3。从表功看出,升温过程中,原料气加入蒸汽不利于提高催
化剂的变换活性,特别是高温活性,因此,使用干气升温有利于活性的提高。
表3 原料气氛对催化剂QCS—02活性的影响
一氧化碳变换率/%
原料气氛 ————————————————————————————
—————
250℃ 300℃ 400℃
干气 9.69 22.9 65.52
加水蒸气 8.42 20.94 45.95
(2) 升温时间的影响
把预硫化QCS—02中串低催化剂用于气升温至250℃,一是直接评价活性,
另一为在250℃时稳定4h后再评价活性,实验结果见表4。可以看出,增加升温
时间有利于提前催化剂的低温活性。
表4升温时间对催化剂QCS—02活性的影响
一氧化碳变换率/%
时间 ————————————————————————————
—————
250℃ 300℃ 400℃
无稳定 6.33 20.30 65.10
稳定4h 9.19 22.90 65.3
(3) 起始温度的影响
对预硫化QCS—02中串低催化剂进行干气升温至不同温度,然后再评价不同
温度的活性,结果见表5。从表5看出,在起始温度400℃即高温下使用,不利
于催化剂活性的发挥,在实际应用中应从低温向高温过渡。
表5 起始温度对催化剂QCS—02活性的影响
一氧化碳变换率/%
起始温度 ———————————————————————————
—————
250℃ 300℃ 400℃
250℃ 6.33 20.30 65.10
400℃ 5.39 18.20 61.10
加压评价也验证了这一结论,在1.0MPa压力下,考察预硫催化剂“原粒度”
活性,表6所示是由高温向低温的评价结果,表7所示是由低温向高温的评价结
果。可以看出其中规律与表5一样,证明首先从高温下使用催化剂不利于催化剂
活性发挥。
表6 起始温度从高温到低温对活性的影响
一氧化碳变换率/%
催化剂 ————————————————————————————
————
400℃ 300℃ 200℃ 180℃
300℃
QCS—02 86.7 76.4 57.9 14.0
82.3
表7起始温度从低温到高温对活性的影响
一氧化碳变换率/%
催化剂 ————————————————————————————
————
200℃ 250℃ 300℃ 200℃ 180℃
QCS—02 65.4 93.0 96.1 83.0 71.4
2.5 预硫化催化剂的适用性
将用混捏法制备的工业K8—11催化剂进行预硫化后再进行活性评价,结果
见表8。数据表明,用不同方法制备的耐硫变换催化剂,采用预硫化方法同样能
提高催化剂的变换活性。
表8硫化方法对K8—11催化剂性的影响
一氧化碳变换率/%
催化剂 ———————————————————————————
—————
285℃ 350℃ 450℃
常规 3.25 10.23 33.95
预硫化 7.70 22.87 40.53
_____________________________________________________________________
__________
2.6 选择性
工业模拟实验表明,在压力<3.0MPa,温度180—400℃范围内无甲烷化副
反应发生。
3. 工业应用
此技术首先应用于QCS—02中串低催化剂,并在昌乐化工总厂低变炉上段实现阶
段工业应用,低变炉入口205℃,段间215—220℃,出口215—220℃,下段基
本上无温升,处于备用状态,低变入口CO体积分数为3%—4%,出口为1%—1.5%。