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器外硫化

2021-03-30

器外硫化

在当今炼化行业追求高效、安全、环保与卓越运营的时代背景下,催化剂的性能直接决定了装置运行的经济效益与技术水准。为助力合作伙伴在激烈的市场竞争中抢占先机,嘉恩环保科技有限公司推出专业化、一体化的 “器外硫化技术”服务解决方案。

器外硫化技术,也称为器外预硫化技术,是炼油和化工行业中的一项重要工艺。它指的是在专门的硫化反应器中,在催化剂装入工业主反应器(如加氢精制、加氢处理反应器)之前,预先完成催化剂的硫化过程。

简单来说,这是一种 “先硫化,再装填” 的模式,与传统的器内硫化(将未硫化的催化剂直接装入工业反应器,然后在反应器内通入硫化剂进行硫化)形成鲜明对比。

与传统器内硫化的对比

特性

器外硫化技术

传统器内硫化技术

硫化地点

在催化剂制造商或专门的硫化中心完成

在用户的工业主反应器内完成

过程控制

专业化、标准化、条件精准可控,批次一致性好

受装置条件、操作经验影响大,不易控制均匀性

开工时间

极短。装填后只需简单还原钝化层,通常可在24小时内投料。

很长。需要复杂的升温、硫化、恒温等步骤,通常需要3-7天。

安全性

高。危险、复杂的硫化过程在专业工厂完成;现场装填安全。

较低。现场使用有毒、可燃的硫化剂(如CS₂,DMDS),存在泄露、火灾风险,且硫化过程会产生H₂S。

环保性

好。硫化过程产生的废气、废水在专业工厂集中处理。

较差。硫化废气(含H₂S)需进入装置硫回收单元,增加负担,初期可能排放不达标。

硫化效果

均匀、彻底、重现性好,催化剂活性高且稳定。

受床层温度分布、流体分布影响,易出现硫化不均,影响整体活性。

初期产品

催化剂活性高,开工后很快能生产出合格产品,减少不合格油品。

硫化初期活性低,可能产生大量不合格产品,需要回炼或降级。

投资与成本

催化剂本身价格更高,但节省了开工时间、硫化剂成本,减少了废料和操作风险。

催化剂价格低,但开工成本高(燃料、硫化剂、人工、时间),综合效益可能更低。

技术原理与工艺流程

催化剂的活性组分(通常是钼、钨、钴、镍等的氧化物)在氧化态下活性很低。硫化的目的是将这些金属氧化物转化为高活性的金属硫化物(如 MoS₂、WS₂)。

器外硫化的典型步骤

1.原料准备:在器外硫化工厂,将新鲜的氧化态催化剂与精确计量的硫化剂(通常是单质硫或有机多硫化物)均匀混合。

2.硫化反应:在严格控制温度、压力和气氛(通常为氢气或惰性气体)的专用硫化反应器中进行硫化反应。反应温度曲线被精确编程,以确保硫化完全且均匀。

3.稳定化与钝化:硫化完成后,催化剂处于高活性的“热”状态,非常活泼,暴露在空气中会剧烈氧化放热,有着火风险。因此,需要对其进行钝化处理——通常在表面形成一层薄而致密的氧化膜(例如,通入低浓度氧气),使其在空气中保持稳定,便于安全运输和装填。

4.运输与装填:将已硫化并钝化好的催化剂运输至用户现场,像惰性催化剂一样安全地装入工业主反应器。

5.快速活化:装置开工时,只需在氢气气氛下,在相对温和的条件下(通常低于器内硫化的温度)将钝化层还原,即可迅速恢复催化剂的全活性,投入正常生产。