连续重整催化剂脱硫方法

文档序号:5101487阅读:375来源:国知局

专利名称::连续重整催化剂脱硫方法连续重整催化剂脱^i方法本发明涉及一种脱除催化剂中硫化合物的方法,具体地说,是一种脱除石脑油重整催化剂中好u化合物的方法。
背景技术
:当连续重整催化剂发生硫中毒时,疏在催化剂载体上形成可逆吸附硫,这种可逆吸附硫会与催化剂载体相结合,造成催化剂的活性、选择性和使用寿命下降。如果在硫中毒期间没有立刻停止催化剂烧炭再生,硫就会被氧化为硫氧化物,硫氧化物与催化剂载体结合,形成硫酸根,使得催化剂上的氯含量下降,并且补氯困难,进而使催化剂的活性、选择性严重受损,催化剂的失活速率加快。在实际的工业生产中,已多次出现因催化剂疏酸根中毒而使生成油辛烷值大幅下降、生产周期大大缩短的事例。目前对重整催化剂上硫和硫酸根的脱除主要采用热氬脱硫的方法。Apesteguia等在Journalofcatalysis106,73-84(1987)曾对单铂催化剂上的硫酸根进行程序升温还原(TPR)的研究在500。C热氢还原条件下可以将硫酸根还原生成H2S,但生成的H2S易再次吸附于催化剂。CN1246517A公开了一种重整催化剂上石克酸#^的脱除方法,向受^5克酸#>污染的铂铼半再生重整催化剂床层中,于40060(TC通入氢气和能在该条件下分解出氯化氢的有机氯化物,以使催化剂中的硫酸根还原成H2S而脱附,恢复催化剂活性。热氢脱硫方法需要大量高纯度低硫氢气的供给,如果催化剂中的硫化物被还原后生成的H2S不能及时带出系统,就会再次吸附于催化剂上。当重整催化剂发生硫中毒时,其自身产氢能力大幅度下降,许多炼厂没有合适的外来氢源,因此当发生硫中毒事故时,采取热氢脱硫就存在很大的困难。发明内客本发明的目的是提供一种重整催化剂中硫的脱除方法,该法可及时脱除由原料引入的,易引起催化剂中毒的硫。本发明提供的连续重整催化剂脱硫方法,包括使重整反应装置排出的循环氢气经过循环氬压缩机出口,再经过脱硫罐脱除其中的硫化物,然后与重整反应原料混合进入重整反应器。本发明方法将热氢脱疏和吸附脱辟d目结合,使循环氢先在脱硫罐中进行吸附脱硫,再将氢气循环回重整反应器进行热氢脱硫,从而大大提高脱硫效率,可迅速脱除因操作失误而引起的硫中毒催化剂中的硫,恢复催化剂活性。附困说明图1为本发明方法流程示意图。Jl^实施方式在没有外来高纯氢气供给的连续重整装置,由于预加氢进料来自储罐,当设备存在问题时会造成高疏油串入,这部分油会造成重整催化剂的疏中毒。在这种情况下,循环H2中的H2S含量可以达到300ppm(正常运行时H2S含量〈lppm),甚至更高,如果不能将H2S尽快脱除至〈lppm,就会继续污染催化剂。当催化剂中的硫含量大于100ppm时,催化剂的活性明显受到影响,严重时会造成催化剂完全失活。通常采用热氩脱石克法脱除催化剂中的碌u。所谓热氳脱辟u是指在高温下,通常是在重整反应温度下,催化剂中的^/f匕合物与氢气反应而生成硫化氢,并随氢气排出反应器的过程。热氢脱^^过程需要大量的外来纯氢气才能尽快脱除催化剂上的硫,恢复催化剂的活性。否则只能利用中毒催化剂本身具有的低活性产生的氢气,进行热氢脱硫,緩慢恢复催化剂活性。本发明方法使用催化重整反应生成的氢气对催化剂进行热氢脱硫,再将从反应器排出的含硫氢气通过脱硫罐进行吸附脱硫,即用脱硫剂吸附氢气中的硫化氬,彻底脱除氢气中的硫化氢,经纯化后的氢气再返回反应器,重新用于重整反应,并进行热氢脱辟u。如此,热氢脱硫和吸附脱^克交替进行,可快速、有效地脱除催化剂中的硫化物,恢复因误操作而导致硫中毒的催化剂的活性。本发明方法只需用重整反应自身产生的氢气,不用补充外来氩气,因此可避免外来H2携带高含量H2S而污染催化剂的情况发生。本发明方法中所述的脱硫罐中装有吸附脱硫剂,所述的脱硫剂应以化学吸附脱硫剂为宜,优选氧化铁脱硫剂或氧化锌脱硫剂。所述氧化铁脱硫剂中主要组分为氧化铁或F203'H20,氧化锌脱>5克剂优选含80~95质量%的氧化锌、0.5-10.0质量%的氧化钙和0.510.0质量%的氧化铁。所述脱石克罐中装填氧化铁脱辟"剂时,脱石克温度为20-140。C、优选30~100。C,压力为0.14雇Pa。所述脱硫罐中装填氧化锌脱硫剂时,脱硫温度为20-80。C、压力为0.14.0MPa。所述进入脱硫罐的氬气中含有10400ppm的石克,一般情况下含有1050ppm的硫。进入脱硫罐的氢气的体积空速优选500-1500小时'1。本发明方法中,热氢脱硫在重整反应器内较高的温度下进行,脱疏温度与重整反应温度相同。吸附脱硫在脱疏罐中进行,脱疏温度较低,脱硫罐宜设置在氢气循环压缩机出口与进料换热器之间。脱硫操作时,从重整反应器中排出的含有H2S的氢气,经氬气循环压缩机,进入脱硫罐进行吸附脱疏,氢气中的H2S被脱硫剂吸附,排出的不含硫氢气(一般含硫0.5ppm)与重整反应原料混合后,先进入换热器和加热炉,再进入重整反应器。下面结合本发明方法。图1中,重整原料油由管线9进入,重整生成物由管线10排出,经换热器6换热后进入气液分离器2进行气液分离,其中的氢气由管线7从顶部排出,一部经管线8排出体系,另一部分经氲气压缩机3用做循环氢气。压缩机出口温度40120。C,压力0.11.0MPa,从压缩机3出口排出的氢气进入脱硫罐4,脱去H2S的氢气由管线ll排出,与原料混合后经换热器6和加热炉5重新进入重整反应器1,供重整反应使用,并重新进行热氬脱辟b。本发明方法适用于连续重整反应装置,催化剂因操作失误引起硫中毒的情况下快速脱除催化剂中的硫,特别适用于没有系统外来纯氢气源,仅靠自身重整反应产生氬气的连续重整装置脱除催化剂中的硫,恢复硫中毒催化剂的活性。另外,本发明方法也适用于防止原料中的硫引起催化剂疏中毒的情况。下面通过实例进一步说明本发明,但本发明并不限于此。实例1在小型实验装置的不锈钢反应器内装填5克氧化铁脱疏剂[山西省汾阳催化剂厂生产的新型TG-3,粒度O(56)x(515)mm,褐色条状固体],脱硫剂的硫容为20wt°/。。将H2S含量为30ppm的H2于4(TC、0.4MPa、体积空速1200h"的条件下通入反应器,每隔10分钟采用检测管检测反应器出口气体中H2S的含量,结果见表l。实例2按实例1的方法脱除氢气中含有的H2S,不同的是使用的脱硫剂为齐鲁石化公司研究院生产的牌号为QTS-01的氧化锌脱硫剂,其粒度为0>4x(5~10)mm,硫容26wt%,其中含80-95质量%的ZnO、0.5~5质量%的CaO和0.5~5质量。/。的Fe203。脱疏温度为80。C,结果见表l。由表l中数据可以看出,在10小时的反应时间内,反应器出口气体中H2S含量均〈0.5ppm,催化剂吸附H2S量仅为8.6xl(y5g,说明采用气体脱硫催化剂可以获得完全符合工业要求的脱硫效杲。实例3采用本发明方法进行催化剂脱^5克。设定连续重整反应的气体循环量为30000mV小时,从反应器中排出的H2中H2S含量为30ppm,用图1所示方法进行脱辟u。在脱石克罐3中装填TG-3低温氧化铁脱硫剂,在0.4MPa、80°C、空速1000h"条件下可将循环H2中的H2S基本脱除,使循环H2中的H2S含量〈0.1ppm,则进入反应系统的纯净H2量为30000mV小时,所能带出的硫量为3600g。以40吨重整催化剂上的总硫含量1000ppm计算,则催化剂中的S含量为40kg,将催化剂上的硫完全脱除所需时间为11小时。实例4采用本发明方法进行催化剂脱硫。设定连续重整反应的气体循环量为30000mV小时,从反应器中排出的H2中H2S含量为30ppm,用图1所示方法进行脱硫。在脱硫罐3中装填QTS-Ol常温氧化锌脱硫剂,在0.4MPa、80°C、空速1200h"条件下可将循环&中的H2S基本脱除,使循环H2中的H2S含量〈0.5ppm,则进入反应系统的纯净H2量为30000mV小时,所能带出的硫量为3600g。以40吨重整催化剂上的总硫含量1000ppm计算,则催化剂中的S含量为40kg,将催化剂上的硫完全脱除所需时间为11小时。对比例1采用热氬脱石充法进行催化剂脱硫。在中毒重整催化剂没有完全失活的情况下,在反应条件下可生成一部分氩气,利用这种新生成的氢气进行热氢脱硫,可以逐渐脱去催化剂上的硫,慢慢恢复催化剂的活性。循环H2出口压力0.4MPa,温度80°C,气体循环量30000m3/小时,其中H2S含量30ppm。反应系统的H2产量为5000mV小时,这部分纯氢为热氢脱碌u反应所需H2的唯一来源,当其携带H2S含量达到30ppm时,所能带出的硫量为600g。以40吨重整催化剂上的总硫含量1000ppm计算,则催化剂中的S重量为40kg,用上述方法将催化剂上的硫完全脱除所需时间为66小时。上述结杲说明,采用本发明的方法进行催化剂脱硫较之热氩脱石克,达到同样的脱硫效果时,脱硫速度大大提高,脱硫时间显著减少。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>权利要求1、一种连续重整催化剂脱硫方法,包括使重整反应装置排出的循环氢气经过循环氢压缩机出口,再经过脱硫罐脱除其中的硫化物,然后与重整反应原料混合进入重整反应器。2、按照权利要求1所述的方法,其特征在于所述的脱硫罐中装有吸附脱硫剂。3、按照权利要求2所述的方法,其特征在于所述脱硫剂为氧化铁脱疏剂或氧化锌脱辟u剂。4、按照权利要求3所述的方法,其特征在于所述的氧化铁脱硫剂中主要组分为氧化铁或F203'H20,氧化锌脱硫剂中含80~95质量%的氧化锌、0.510.0质量%的氧化钙和0.5-10.0质量%的氧化铁。5、按照权利要求1所述的方法,其特征在于脱硫罐中装填氧化铁脱疏剂时,脱硫温度为3014(TC、压力为0.14.0MPa。6、按照权利要求1所述的方法,其特征在于脱硫罐中装填氧化锌脱硫剂时,脱疏温度为20~80°C、压力为0.14.0MPa。7、按照权利要求1所述的方法,其特征在于进入脱疏罐的氬气中含有10400ppm的碌u。8、按照权利要求1所述的方法,其特征在于进入脱硫罐的氢气的体积空速为5001500小时"。9、按照权利要求1所述的方法,其特征在于从脱硫罐排出的不含硫的氬气与重整反应原料混合后,经换热器和加热炉后再进入重整反应器。全文摘要一种连续重整催化剂脱硫方法,包括使重整反应装置排出的循环氢气经过循环氢压缩机出口,再经过脱硫罐脱除其中的硫化物,然后与重整反应原料混合进入重整反应器。本发明方法将热氢脱硫与吸附脱硫相结合,可在没有外来氢气的情况下快速脱除催化剂中的硫。文档编号C10G35/04GK101153227SQ20061011349公开日2008年4月2日申请日期2006年9月29日优先权日2006年9月29日发明者方大伟申请人:中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院
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