專利名稱：一種硫化鎢－鎳系加氫精制催化劑的方法
技術領域：
本發明涉及一種硫化鎢-鎳系加氫精制催化劑的方法。
鎢-鎳系加氫精制催化劑在煉油工業用于直餾汽油、煤油、柴油、臘油及各種二次加工餾分油的加氫精制，具有優良的低壓加氫脫硫、脫氮活性和脫膠質等性能。鎢-鎳系加氫精制催化劑在使用前或再生后系氧化態，其活性和選擇性都很差，達不到生產要求，為保證其在使用中顯示較高的加氫脫硫脫氮活性，均需在使用前，采用硫化劑對鎢-鎳系加氫精制催化劑進行預硫化，使之轉變為硫化態。
國內外現有的硫化劑有二硫化碳、二甲基硫醚、二甲基二硫醚、二硫醇、噻吩、高純硫化氫(260℃ 1MPa)、含硫尾氣和固體硫化劑(如硫磺)等。預硫化方法可分為濕法、干法預硫化法兩大類。濕法、干法預硫化法的區別在于濕法預硫化法在硫化過程中要投入開工循環油作硫化劑載體，而干法預硫化法不投入開工循環油。濕法預硫化法采用液體硫化劑。干法預硫化法采用氫氣、氮氣作載體，按所用硫化劑不同，干法預硫化法又分為氣體硫化劑干法預硫化法和固體硫化劑干法預硫化法兩種。此外，還有一種特殊的硫化法，為使用含硫原料加氫過程中自身硫化法。
液體硫化劑濕法預硫化法的缺點是毒性大、勞動保護條件差、操作麻煩、注入困難、而且需要專門設置一臺硫化劑發生器并使用大量的開工循環油，預硫化時間長；氣體硫化劑干法預硫化的缺點是硫化劑運輸困難、毒性大、勞動保護條件差、預硫化時間長，對設備管道有很大的腐蝕作用；固體硫化劑干法預硫化法是目前最先進的預硫化方法，它的優點是所采用的固體硫化劑為顆粒狀，常溫下不揮發、無氣味、不自燃，使用安全可靠，不污染環境，改善了工人的勞動條件，硫化時間短(8～10小時)，床層溫度平穩，并且催化劑的活性更高，控制簡便易行，缺點是需要改造原有流程，另外增加一臺固定床硫化劑爐用于產生硫化氫，此固定床硫化劑爐及配管因考慮抗硫化氫腐蝕及氫蝕要求采用不銹鋼，并且要求具有1．5MPa的耐壓等級，設備投資較高，約30～40萬元，而且硫化劑爐的使用效率不高，僅在新的或再生過的鎢-鎳系加氫精制催化劑開工時使用，約3～5年使用一次；使用含硫原料加氫過程中自身硫化法的硫化時間長，硫化效果沒有保障，一般不用此法。
本發明的目的在于提供一種用于硫化鎢-鎳系加氫精制催化劑的方法。
本發明是這樣實現的將固體硫化劑與鎢-鎳系加氫精制催化劑按4(催化劑)∶1(硫化劑)～20∶1的重量比(最佳比例為10∶1～15∶1)共同裝入鎢-鎳加氫精制反應器，其中鎢-鎳系加氫精制催化劑裝在鎢-鎳加氫反應器的下層，固體硫化劑裝在鎢-鎳系加氫精制催化劑的上面，建立鎢-鎳加氫反應器氮氣升溫流程，將鎢-鎳加氫反應器的床溫升到120～170℃，然后配入含氫氣體，如重整氫、合成氨裝置生產的合成氣、醇脫氫裝置生產的脫氫尾氣、煤制氣裝置生產的水煤氣，通過提高加熱器出口溫度和配氫濃度逐步將鎢-鎳加氫反應器床層溫度提至350℃，然后不再提高加熱器出口溫度，如床層溫升已不明顯，則可以提高H2濃度至100％，觀察不到鎢-鎳加氫反應器因硫化而產生的溫升，且鎢-鎳加氫反應器出口硫化氫連續一小時小于0．3～0．6PPm，可認為預硫化結束，整個過程約8～10小時。
具體工藝步驟如下一、將固體硫化劑與鎢-鎳系加氫精制催化劑按4(催化劑)∶1(硫化劑)～20∶1的重量比(最佳比例為10∶1～14∶1)共同裝入鎢-鎳加氫反應器，其中鎢-鎳系加氫精制催化劑裝在鎢-鎳加氫反應器的下層，固體硫化劑裝在鎢-鎳系加氫精制催化劑的上面，耐火瓷球、鋼絲網和蓖板的裝填同原有鎢-鎳系加氫精制催化劑方案。
二、打開低壓氮氣閥門，將0．3～0．5MPa低壓氮氣引入鎢-鎳加氫反應器，吹掃置換，建立鎢-鎳加氫反應器氮氣升溫流程，如原有流程有壓縮機，可建立氮氣循環升溫流程。利用原有的加熱器對氮氣進行加熱，載氣空速為125～500h-1，按原有的鎢-鎳加氫反應器氮氣升溫流程對固體硫化劑和鎢-鎳加氫精制催化劑同時升溫，升溫速度為80～120℃／h，將鎢-鎳加氫反應器床溫升到120～170℃。
三、準備好氫源，如重整氫、合成氨裝置生產的合成氣、醇脫氫裝置生產的脫氫尾氣、煤制氣裝置生產的水煤氣均可，控制壓力比低壓氮氣壓力高0．1MPa，在加熱器前選擇合適的地點，如壓縮機入口，將氫氣配入氮氣升溫流程，通過提高加熱器出口溫度和配氫濃度控制床溫升溫速度為30～40℃／h，逐步將床層溫度提至350℃，然后不再提高加熱器出口溫度，如床層溫升已不明顯，則可以提高H2濃度至100％，觀察不到鎢-鎳加氫反應器因硫化而產生的溫升，且鎢-鎳加氫反應器出口硫化氫連續一小時小于0．3～0．6PPm，可認為預硫化結束，整個過程約8～10小時。
四、預硫化結束后，停止配入氫氣，用氮氣吹掃置換管線，轉入正常開車。
本發明的積極效果在于不要設備投資，不改造原有流程，不需要增加硫化劑爐及相應管線，使用簡單控制方便，節省設備投資約30～40萬元，另外每次開車可節省40M3的開工循環用汽油，汽油價格1700元／M3，可節約開支68000元，兩項合計可創直接經濟效益46．8萬元；硫化時間短，比液體硫化劑濕法預硫化法節省30～40小時，增加30～40小時的生產時間；對于年產60萬噸／a柴油加氫裝置，可多產加氫柴油3000噸，柴油每噸2000元，可創間接經濟效益600萬元，如果原有流程有循環壓縮機，可在預硫化開車過程中實現H2、N2、H2S等介質的閉路循環，不排放H2S，無毒無污染、安全可靠，大大改善了工人的勞動保護條件；如果沒有壓縮機，不能進行閉路循環，則尾氣需進行堿吸收處理，處理后含硫化氫＜10mg／M3，符合車間空氣硫化氫含量安全標準。
將按工藝步驟1(鎢-鎳系加氫精制催化劑與固體硫化劑的重量比為8∶1)裝填的鎢-鎳加氫反應器升溫，90分鐘后床溫升到160℃，開始配入氫氣，初始氫氣濃度為5％，立即觀察到明顯的溫升，當溫度上升變慢時，從提高氫氣濃度和提高加熱器出口溫度這兩個措施中任選一個，以加快反應速度。配氫后6小時，觀察不到因鎢-鎳加氫催化劑硫化而產生的溫升，硫化結束。再過1小時，尾氣中硫化氫含量降到76PPm為止，結束實施。硫化過程中最高床溫為220℃。
將按工藝步驟1(鎢-鎳系加氫精制催化劑與固體硫化劑的重量比為15∶1)裝填的鎢-鎳加氫反應器升溫，90分鐘后床溫升到160℃，開始配入氫氣，初始氫氣濃度為6．5％，立即觀察到明顯的溫升，當溫度上升變慢時，從提高氫氣濃度和提高加熱器出口溫度這兩個措施中任選一個，以加快反應速度。配氫后8小時，觀察不到因鎢-鎳加氫精制催化劑硫化而產生的溫升，硫化結束。再過5小時，尾氣中硫化氫含量降到0．14PPm，結束實施。最高床溫為260℃。
權利要求
1.一種硫化鎢-鎳系加氫精制催化劑的方法，先將固體硫化劑裝入硫化劑爐，然后將鎢-鎳系加氫精制催化劑裝入鎢-鎳加氫反應器，其特征在于將固體硫化劑與鎢-鎳系加氫精制催化劑分層按比例共同裝入鎢-鎳加氫反應器。
2.根據權利要求1所述的一種用于硫化鎢-鎳系加氫精制催化劑的方法，其特征在于鎢-鎳系加氫精制催化劑與固體硫化劑的裝填重量比為4∶1～20∶1，最佳比例為10∶1～15∶1。
3.根據權利要求1所述的一種用于硫化鎢-鎳系加氫精制催化劑的方法，其特征在于鎢-鎳系加氫精制催化劑裝在鎢-鎳加氫反應器的下層，固體硫化劑裝在鎢-鎳系加氫精制催化劑的上面。
全文摘要
本發明涉及一種硫化鎢－鎳系加氫精制催化劑的方法,其特征在于將固體硫化劑與鎢－鎳系加氫精制催化劑分層按一定的比例共同裝入鎢－鎳加氫反應器,建立鎢－鎳加氫反應器氮氣升溫流程,其鎢－鎳加氫反應器的床溫為120～350℃,整個過程約8～10小時。本發明能有效地克服原有鎢－鎳系加氫精制催化劑預硫化方法預硫化時間長、毒性大、勞動保護條件差、操作麻煩、而且需要專門設置一臺固定床硫化劑發生器并使用大量的開工循環油、硫化劑運輸困難、對設備管道有很大的腐蝕作用、需要改造原有流程等缺點。
文檔編號C10G45/02GK1286290SQ9911554
公開日2001年3月7日 申請日期1999年8月28日 優先權日1999年8月28日
發明者宋星星 申請人:宋星星