उच्च कार्बनिक सल्फर रूपांतरण क्षमता के साथ कार्बनिक सल्फाइड हाइड्रोकन्वर्शन उत्प्रेरक
1विशेषताएं और आवेदन का दायरा
Some catalysts used in hydrocarbon-based large-scale ammonia plants is sensitive to sulfur compounds and prone to be poisoned and deterioration in activity when sulfur content in feed gas exceeds certain valueकोबाल्ट-मोलिब्डेनम हाइड्रोकन्वर्सन उत्प्रेरक और जिंक ऑक्साइड का उपयोग आमतौर पर फ़ीड गैसों या तेलों के सल्फ़राइज़ेशन के लिए किया जाता है।
उच्च कार्बनिक सल्फर रूपांतरण क्षमता वाला T201 हाइड्रोकन्वर्सन उत्प्रेरक बड़े पैमाने पर अमोनिया संयंत्रों के लिए फ़ीड गैसों के हाइड्रोकन्वर्शन के लिए लागू होता है।यह खाद्य गैसों में कार्बनिक सल्फर को 0 से कम कर सकता है.1 पीपीएम
इसमें शामिल मुख्य हाइड्रोकन्वर्शन प्रतिक्रियाएं इस प्रकार हैं:
आरएसएच+एच2 = आरएच+एच2एस
R1SSR2+3H2 = R1H+R2H+H2S
R1SR2+2H2 = R1H+R2H+H2S
C4H4S+4H2 = C4H10+H2S
COS+H2 = CO+H2S
जहां आर=अल्किल समूह।
यह उत्पाद पेट्रोकेमिकल में हल्के तेलों या गैसीय हाइड्रोकार्बन के कार्बनिक सल्फर हाइड्रोकन्वर्शन के लिए भी लागू होता है।
2भौतिक गुण
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उपस्थिति
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हल्का नीला एक्सट्रूज़न
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कण आकार / मिमी
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φ3×4 ¢15
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थोक घनत्व/किग्रा·एल-1
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0.60 ¢ 0.70
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3गुणवत्ता मानक
औद्योगिक मानक HG2505-93 के अनुसार, उत्प्रेरक T201 निम्नलिखित मानक के अनुरूप होना चाहिएः
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कुचलने की ताकत,N·cm-1
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min80
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अपव्यय पर हानि, %
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मैक्स 3.0
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थियोफेन रूपांतरण,%
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99
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4. संदर्भ परिचालन की शर्तें
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गैसों या तेल में कार्बनिक सल्फर, पीपीएम
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100-200
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हाइड्रोजन और तेल के वॉल्यूम अनुपात
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50-100
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या फ़ीड गैस में हाइड्रोजन की मात्रा,%
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२-५ (vol)
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एलएचएसवी,एच-1
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1-6
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जीएचएसवी,एच-1
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1000-2000
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परिचालन दबाव, एमपीए
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1.0-4.0
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ऑपरेटिंग तापमान,°C
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300-450
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हाइड्रोजनीकृत गैस में अमोनिया, पीपीएम
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अधिकतम100
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फ़ूड तेल में आर्सेनिक, पीपीबी
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अधिकतम100
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हाइड्रोजनीकृत गैस या तेल में कार्बनिक सल्फर, पीपीएम
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अधिकतम 0.1
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हाइड्रोजनीकरण प्रतिक्रियाएं 300-450°C पर होती हैं। आरंभिक तापमान को आमतौर पर 350-380°C पर नियंत्रित किया जाता है। , 0.2ppm) के लिए दीर्घकालिक, सल्फर डिस्चार्ज की घटना होगी।प्रथम खंड में परिचालन तापमान ऐसा होना चाहिए जिससे अपशिष्ट नाफ़्ता में सल्फर की एकाग्रता 2 ¢ 10ppm सुनिश्चित हो।, ताकि उत्प्रेरक को सल्फाइड अवस्था में बनाए रखा जा सके।
5लोड करना
(1) लोड करने से पहले रिएक्टर को किसी भी मलबे से साफ करें और किसी भी पाउडर के लिए उत्प्रेरक को स्क्रीनिंग करें।रिएक्टर के अंदर काम करने वाले ऑपरेटरों को सीधे उत्प्रेरक पर कदम न रखते हुए एक चौड़ी लकड़ी की प्लेट पर खड़े होना चाहिए.
(2) । रिएक्टर के ऊपर और नीचे निष्क्रिय गेंदों को स्थापित करें। उत्प्रेरक कणों को उत्प्रेरक की तुलना में छोटे जाल के आकार के स्टेनलेस तार जाल द्वारा निष्क्रिय गेंदों से अलग किया जाता है।
(3) S प्रकार के कपड़े के ट्यूब से जुड़े एक फनल का उपयोग करके उत्प्रेरक को 1 की अधिकतम ऊंचाई से धीरे-धीरे और समान रूप से गिराएं।कणों के टूटने को रोकने के लिए ट्यूब के निचले छोर को पकड़ते हुए रिएक्टर के लिए 2 मीटर.
(4) लोडिंग के दौरान लोडिंग ऑपरेटरों को सीधे उत्प्रेरक बिस्तर पर नहीं खड़ा होना चाहिए।
6स्टार्टअप और उत्प्रेरक पूर्व सल्फाइडिंग
सिस्टम को नाइट्रोजन या अन्य गैसों से शुद्ध करें और फिर नाइट्रोजन, हाइड्रोजन-नाइट्रोजन या प्राकृतिक गैस के साथ उत्प्रेरक बिस्तर को गर्म करें। गर्म करने की प्रक्रियाः 30~50°C/h से 120°C तक, 120°C पर 2 घंटे तक रखें,और फिर 30°50°C/h से 220°C तक. फिर गर्म करते समय प्री-सल्फाइडिंग करें।
सामान्यतः प्राकृतिक गैस, संबद्ध गैस या हल्के नाफ़्ता को कच्चे माल के रूप में उपयोग करते समय उत्प्रेरक के प्रथम प्रयोग के लिए पूर्व सल्फाइडिंग आवश्यक नहीं होती है,चूंकि गैस के रूप में फ़ीड में अकार्बनिक सल्फर ऑपरेशन के दौरान धीरे-धीरे सल्फाइडिंग को पूरा कर सकता हैहालांकि, उच्च और/या जटिल सल्फर के साथ हाइड्रोकार्बन के उपचार के मामले में, उच्च हाइड्रोजनीकरण गतिविधि प्राप्त करने के लिए पहली बार उपयोग के लिए presulfiding की आवश्यकता होती है।सल्फर अवशोषित मात्रा के बारे में 5% के कुल वजन के उत्प्रेरक के अंत में presulfiding.
पूर्व सल्फाइडिंग निम्नलिखित दो तरीकों से की जा सकती है:
(1)नाइट्रोजन या हाइड्रोजन में CS2 जोड़ना
220 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करने के बाद सीएस2 को फ़ीड गैस (हाइड्रोजन-नाइट्रोजन या हाइड्रोजन) में जोड़ें। ऑपरेटिंग तापमान तक 20 डिग्री सेल्सियस/घंटे पर गर्म करते हुए प्री-सल्फाइडिंग करें।पूर्व सल्फाइडिंग को पूर्ण माना जा सकता है जब उत्प्रेरक की सैद्धांतिक सल्फाइड अवशोषक क्षमता के बराबर सल्फाइड युक्त गैस जोड़ी जाती है.
पूर्व सल्फाइडिंग स्थितिः
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गैस धारा में सल्फर,%
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0.5-1.0 ((vol)
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जीएचएसवी, एच-1
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400-600
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दबाव, एमपीए
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वायुमंडलीय से निम्न दबाव तक ((max0.5)
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(2) सीएस2 को हल्के तेल में जोड़ना (अधिमानतः हल्के नाफ्टा)
जब बिस्तर का तापमान 220°C तक पहुँच जाता है तो सल्फाइडिंग मीडियम को उत्प्रेरक बिस्तर में भेज दिया जाता है। ऑपरेटिंग तापमान तक 20°C/h पर गर्म करते हुए सल्फाइडिंग जारी रखें।पूर्व सल्फाइडिंग को पूर्ण माना जा सकता है जब उत्प्रेरक की सैद्धांतिक सल्फाइड अवशोषण क्षमता के बराबर सल्फाइडिंग माध्यम जोड़ा जाता हैफिर ऑपरेशन की स्थिति में दबाव बढ़ाएं, हाइड्रोकार्बन फ़ीड पर स्विच करें और तापमान, एलएचएसवी और हाइड्रोजन/तेल को समायोजित करें, और धीरे-धीरे सामान्य पूर्ण भार संचालन के लिए आगे बढ़ें।
उत्प्रेरक की गतिविधि बढ़ाने के लिए बाद के सेवा चरण में परिचालन तापमान को ठीक से बढ़ाएं।
पूर्व सल्फाइडिंग स्थितिः
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सल्फाइडिंग मीडियम में सल्फर,%
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0.5-1.0 ((wt)
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हाइड्रोजन और तेल का अनुपात
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६०० ((vol)
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दबाव, एमपीए
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0.5
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एलएचएसवी,एच-1
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1.0
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7 बंद करना
(1) अस्थायी बंद
तरल फ़ीड के लिए, फ़ीड की आपूर्ति बंद करें, किसी भी तरल हाइड्रोकार्बन को हटाने के लिए 1 घंटे के लिए सिस्टम को साफ करें, इनलेट और आउटलेट वाल्व बंद करें और रिएक्टर में तापमान और दबाव बनाए रखें।फ़ीड की आपूर्ति काटें और दबाव बनाए रखें.
(2)दीर्घकालिक बंद
रिएक्टर के विघटन के बिना दीर्घकालिक बंद करने के लिए, 30% लोड तक कम करें, तापमान को 30-50°C/h से 250°C तक और दबाव को 1.5MPa तक कम करें और 0 से अधिक न करें।उत्प्रेरक टूटने से बचने के लिए 5 एमपीए/घंटाफिर फ़ीड की आपूर्ति बंद करें, 1 घंटे के लिए सिस्टम को हाइड्रोजन से साफ करें, इनलेट और आउटलेट वाल्व बंद करें, दबाव को सकारात्मक (कम से कम 0.1MPa) पर बनाए रखें और तापमान को स्वाभाविक रूप से गिरने दें।गैसयुक्त फ़ूड के लिए, फ़ीड की आपूर्ति को काटें और ऊपर बताई गई दर पर दबाव और तापमान को कम करें।
दीर्घकालिक बंद करने के लिए रिएक्टर को अलग करने के साथ, सिस्टम को नाइट्रोजन से साफ करें, सकारात्मक दबाव बनाए रखें और तापमान को 40 डिग्री सेल्सियस तक कम करें।
(3) बंद होने के बाद शुरू करना
प्रारंभिक स्टार्टअप के समान प्रक्रियाः तरल फ़ीड के लिए, उत्प्रेरक के घटने से बचने के लिए (विशेष रूप से 250 °C से अधिक), ऑपरेटिंग तापमान तक नाइट्रोजन या निष्क्रिय गैस के साथ गर्म करें।फिर फ़ीड तेल और हाइड्रोजन पर स्विच करेंगैसयुक्त फ़ीड के लिए, गैसयुक्त फ़ीड और हाइड्रोजन के साथ सीधे गर्म करें।
जब हीटिंग के लिए हाइड्रोजनीकरण गैस का प्रयोग किया जाता है, तो तरल हाइड्रोकार्बन के ओस बिंदु से अधिक तापमान होने के तुरंत बाद हाइड्रोकार्बन को रिएक्टर में खिलाया जाता है।और फिर ऑपरेटिंग तापमान तक गर्म करने के लिए जारी.
(4) आकस्मिक बंद
घटनाओं के विभिन्न कारणों के कारण, आकस्मिक बंद करने के लिए कोई सामान्य प्रयोजन प्रक्रिया नहीं दी जा सकती है। उत्प्रेरक को नुकसान से बचने के लिए निम्नलिखित युक्तियों पर ध्यान दिया जाना चाहिएः
जब रिएक्टर का तापमान 200 डिग्री सेल्सियस से अधिक होता है तो तापमान को 50 डिग्री सेल्सियस/घंटे से कम करना रिएक्टर की शक्ति और गतिविधि और सेवा जीवन दोनों के लिए हानिकारक होता है।
2रिएक्टर हाइड्रोजन की आपूर्ति के अल्पकालिक (कई मिनटों) रुकावट को सहन कर सकता है। लंबे समय तक रुकावट उत्प्रेरक पर कोक्स के गठन का कारण बन सकती है।कभी-कभी इतना गंभीर कि पुनर्जन्म या परिवर्तन आवश्यक होता है.
250°C से अधिक पर सल्फर मुक्त हाइड्रोजन के साथ दीर्घकालिक संपर्क उत्प्रेरक की गतिविधि में कमी और इस प्रकार हानि का कारण बन सकता है।
8पुनर्जन्म
उत्प्रेरक की गतिविधि कोक्स के गठन के कारण सेवा समय के साथ बिगड़ सकती है। जब यह बिगड़ना संचालन आवश्यकताओं के लिए असहनीय हो जाता है, तो उत्प्रेरक को पुनर्जीवित करना आवश्यक है।
बंद करने के लिए प्रक्रिया के अनुसार ′′ लंबे समय तक बंद करने के लिए बिना disassembly ′′. तापमान 250 °C और दबाव वायुमंडलीय करने के लिए नीचे लाने के लिए और फिर हवा युक्त भाप (0.5-1.0 ऑक्सीजन) को पुनर्जनन के लिए रिएक्टर में. पूरी तरह से हवा तक तापमान वृद्धि के साथ भाप में ऑक्सीजन एकाग्रता में वृद्धि.तापमान में वृद्धि नहीं होने और इनलेट और आउटलेट पर ऑक्सीजन की एकाग्रता बराबर होने के बाद 4 घंटे के लिए 450°C (अधिकतम 475°C) पर बनाए रखेंतब पुनरुत्पादन को पूरा माना जा सकता है।
जब भाप में ऑक्सीजन की एकाग्रता बढ़ते हुए तापमान में तेजी से वृद्धि देखी जाती है, तो हवा जोड़ना बंद कर दें और केवल भाप को राहत तापमान वृद्धि के लिए पारित करें।तापमान सामान्य हो जाने पर हवा को फिर से जोड़ना और बढ़ानाएक्सोथर्मल प्रतिक्रिया हो सकती है और 350-400°C पर तापमान में उल्लेखनीय वृद्धि का कारण बन सकती है। हवा के अतिरिक्त को सख्ती से नियंत्रित करें और तापमान में वृद्धि से उत्प्रेरक को नुकसान से बचें।
आउटलेट स्ट्रीम में ऑक्सीजन और CO2 सांद्रता का विश्लेषण पुनर्जनन की प्रगति की जांच करने में सहायक है।पुनरुत्पादन को पूरा माना जा सकता है जब प्रवेश और निकास धारा में ऑक्सीजन एक ही स्तर तक पहुंचती है. हवा के प्रवाह को जारी रखें और तापमान को 40-50°C/h से 220°C तक कम करें। फिर नाइट्रोजन शुद्धिकरण और पूर्व-सल्फाइडिंग और अंत में सामान्य संचालन पर स्विच करें।
सामान्य परिचालन की स्थिति में पुनर्जनन चक्र 2-3 वर्ष है।
9पैकेज और भंडारण
उत्प्रेरक को लोहे के बैरल में पैक किया जाता है जिसमें प्लास्टिक की थैलियां होती हैं। इसे सूखी और ठंडी जगह पर रखा जाना चाहिए।उत्प्रेरक आमतौर पर गुणों और गतिविधि में उल्लेखनीय गिरावट के बिना कई वर्षों तक संग्रहीत किया जा सकता है.
पुनरुत्पादन के दौरान तापमान वृद्धि को रोकने के लिए जो उत्प्रेरक की गतिविधि के नुकसान का कारण बन सकता है।
