LS-951T Claus尾气加氢催化剂的应用

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1、LS-951TClaus尾气加氢催化剂的应用郭绍宗中石化齐鲁分公司胜利炼油厂1.前言2005年4月胜利炼油厂第一硫磺回收装置停工检修后，根据Claus尾气加氢反应器体积和LS-951T催化剂装填堆密度，齐鲁分公司研究院组织生产了9吨催化剂（其中2.5吨用于其它装置撇顶回填），经物化性质分析和初活性评价均达到质量指标要求。第一硫磺回收装置催化剂均采用中石化齐鲁分公司研究院开发的LS-300催化剂。2005年5月初装入LS-951T尾气加氢催化剂为6.048吨,较装置原用尾气加氢催化剂少装填3.952吨。2005年7月16日～8月

2、6日、2005年9月7日～9月16日、2006年5月14日～5月20日对尾气加氢装置的运行情况进行了三次标定。结果表明，在反应器入口温度237℃-262℃下，催化剂表现出较高的低温加氢活性及有机硫水解活性，加氢反应器出口非硫化氢的含硫化合物小于100mg/m3，满足目前工业硫磺回收装置含硫化合物排放标准要求（小于1200mg/m3）。2.胜利炼油厂第一硫磺装置Claus反应尾气处理工艺流程简介胜利炼油厂第一硫磺装置Claus反应尾气处理工艺流程见图2。两级Claus转化后，尾气中仍含有1%-3%左右的含硫化合物，包括H2S、SO

3、2、S、COS、CS2等。SO2、S与氢气反应转化成H2S，COS、CS2水解转化为硫化氢，还原、水解后的气体经冷却塔冷却至42℃以下，并在装有甲基二乙醇胺（MDEA）溶液的吸收塔中，其中的H2S被胺液选择吸收。吸收液经再生塔，溶解在MDEA中的H2S被汽提出来，MDEA溶液继续循环使用。汽提出的H2S送入制硫装置；硫磺尾气中的H2S被MDEA吸收后，净化气进尾气焚烧炉焚烧后通过烟囱排入大气。反应机理：（1）在加氢反应器中：SO2+3H2→H2S+2H2OSn+nH2→nH2S(n=1-8)COS+H2O→H2S+CO2CS2+

4、2H2O→2H2S+CO2（2）在硫化氢吸收塔中：R2N-CH3+H2S→[R2NH-CH3]HS（3）在再生塔中的反应：[R2NH-CH3]HS→R2N-CH3+H2S第一硫磺装置Claus反应尾气处理工艺流程示意图3.LS-951T催化剂的装填和预处理尾气加氢装置上进行了首次装填，装量为6.048吨，相对该装置原使用催化剂T的装量减少了3.952吨。3.2催化剂的硫化LS-951T催化剂的硫化直接采用Claus尾气中富含的硫化氢进行硫化。催化剂床层温度达到200℃时，调整Claus单元操作，使尾气中H2S/SO2=4～6/1

5、，提高配氢气量，控制反应器入口气中氢含量在3%左右，缓缓将尾气引入加氢反应器。尾气引入后，反应器入口以20℃/h的速度升至250℃，尾气全部引入加氢反应器，提高加氢反应器出口氢含量至4%-5%，开始恒温硫化。预硫化完毕，然后以20℃～30℃/h速度将床层温度提至300℃恒温4小时。Claus单元（H2S+COS）/SO2调整为2/1，转入正常生产，反应器入口温度控制在260℃～300℃。表1胜利炼油厂第一硫磺尾气加氢装置工艺运行参数（一）标定日期尾气量m3/h入口压力MPa出口压力MPa反应器温度分布，℃入口上部中部下部7.17

6、41760.0100.0093023163113037.2045890.0100.0093013153103067.2236000.0100.0092933163143077.2344570.0100.0092963213193117.2539540.0100.0092953153103097.2738170.0100.0092883163123077.2942430.0100.0092883213133088.0140120.0100.0092803103083068.0342150.0100.0092753123093088

7、.0539690.0100.0092653123103098.0638000.0100.009266319318313表2LS-951T催化剂在第一硫磺尾气加氢装置标定结果（一）标定日期反应器入口气体组成,mg/m3反应器出口气体组成,mg/m3CS2COSSO2CS2COS7.176587≤0.1≤0.1≤0.17.206476≤0.1≤0.1≤0.17.227281≤0.1≤0.1≤0.17.2368124≤0.1≤0.1≤0.17.2567242≤0.1≤0.1≤0.17.27622310.4≤0.1≤0.17.29848

8、60.6≤0.1≤0.18.01562370.8≤0.1≤0.18.0364781.0≤0.1≤0.18.05581230.8≤0.1≤0.18.06741420.8≤0.1≤0.1表3胜利炼油厂第一硫磺尾气加氢装置工艺运行参数（二）标定日期尾气量m3/h入口压