[发明专利]一种耐硫变换催化剂循环快速预硫化及利用其进行分段预硫化方法

说明书

技术领域

一种耐硫变换催化剂循环快速预硫化及利用其进行分段预硫化方法，属于耐硫变换催化剂预处理技术领域，具体涉及对钴钼系耐硫变换催化剂进行快速预硫化处理的方法。

背景技术

耐硫变换催化剂大多采用Co-Mo金属元素为活性组分，并以氧化态分散在Al₂O₃、Al₂O₃+Re₂O₃（Re代表稀土元素）等多孔载体上，具有使用温区宽、变换活性高，不存在硫中毒问题等特点。但是新催化剂在使用前必须通过硫化变成硫化态才具有活性，硫化过程的好坏直接影响着催化剂的变换活性和稳定性，在某种程度上直接影响其使用寿命。因此，耐硫变换催化剂的硫化是其应用的首要步骤和关键步骤之一。

传统的根据硫化时间先后分为预硫化和在线硫化。预硫化指在开车前先将催化剂在装置器内或器外硫化好然后用惰性气体保护至开车；在线硫化指在开车时用含硫化剂的工艺气进行硫化后直接开车。预硫化 根据硫化方式还可以分为循环硫化和一次性通过硫化。循环硫化是指硫化气体升温到一定温度后经过催化剂床层进行硫化，然后经过换热冷却再由压缩机打压至前面升温系统继续硫化，整个气体是全封闭循环硫化，唯一需要放空的地方是循环硫化到气体含量不符合硫化要求时要将一部分气体放空处理然后再补充一部分硫化气体。这种硫化方式经济，但是要求有专门的硫化管线，并且硫化后大多硫化设备由于吸附硫化氢腐蚀而不能用作他用。一次性通过硫化气体组成稳定，硫化气体通过反应器后直接放空，但是这种硫化方式浪费严重，消耗较大，近几年原料价格上涨及环保要求严格，一次性通过硫化已基本摈弃不用。在线硫化和预硫化一次性通过差不多，区别在于在线硫化是用工艺气硫化，而预硫化则是要配制专门的硫化气体，并且在线硫化是湿气硫化，预硫化是干气硫化。另外在线硫化由于硫化的同时也伴随着变换反应的发生，硫化超温现象普遍存在，因此在线硫化最重要的控制环节就是防止超温以及超温时的应对办法。

自然硫化法，在一变炉入口前不设加热器或者换热器，即利用热交换器出口200℃左右的湿变换气所含的少量硫化氢对催化剂进行缓慢硫化。这种硫化方法不仅所需时间大为延长，且硫化后催化剂活性远达不到预期要求，活性衰退亦较快，从而达不到应有的经济效益，因此自然硫化法是不可取的。

中国专利ZL200910273129.9公开了一种Co-Mo耐硫变换催化剂硫化过程气体不放空全循环的硫化方法。该方法利用Co-Mo耐硫变换催化剂部分硫化后的初活性，适当增湿硫化后循环气体使之发生CO+H₂O→CO₂+H₂变换反应，产生硫化反应所需的H₂，增湿的程度是控制入罗茨风机气体的温度在25~55℃范围内，优选在30~40℃范围内；不放空的循环气量比放空或部分放空硫化的气量略大，其数量以催化剂总体积计在200~300h^-1之间，优选在220~260h^-1之间。该循环硫化的方法消除了放空硫化造成的污染及浪费问题，大幅度地降 低活化成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种总硫化时间短、效率高、成本低的一种耐硫变换催化剂循环快速预硫化及利用其进行分段预硫化方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种耐硫变换催化剂循环快速预硫化的方法，其特征在于，其具体工艺步骤为：

1、将变换炉升温，当催化剂床层温度达到200~220℃时恒温2~6h后，控制硫化系统压力在0.20~1.60MPa，循环气空速为400~1500h^-1，循环气中的H₂的体积分数控制在1~25%，对催化剂进行硫化；

2、硫化初期，硫化剂采用少量多次的方式缓慢加入，硫化氢浓度为20~40g/m³，并通过控制硫化剂的加入量或循环气的温度控制催化剂床层的升温速率为40~100℃/h，催化剂床层温度在220~300℃；

3、当硫化氢穿透催化剂床层后，慢慢加大配入硫化剂量，保持循环气中硫化氢含量为30~60g/m³，将催化剂床层温度逐步升温至350~400℃，升温速率为40~100℃/h；