加氢催化剂的器内及器外再生技术.ppt

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1、4.4加氢催化剂的器内及器外再生技术4.4.1催化剂失活的原因催化剂再生的目的是将导致催化剂失活的因素加已消除，尽可能恢复其原有的活性。引起催化剂失活的主要三种原因是：催化剂表面生焦积炭在加氢过程中，原料油中烃类的裂解和不稳定化合物的缩合，都会在催化剂的表面生焦积碳，导致其金属活性中心被覆盖和微孔被堵塞封闭，是催化剂失活的重要原因。催化剂因积碳失活的速度取决于原料油的性质、操作条件的苛刻度以及催化剂本身固有的特性。催化剂上金属和灰分的沉积原料油中的金属特别是Fe、Ni、V、Ca等，以可溶性有机金属化合物的形式存在，它们在

2、加氢过程中分解后会沉积在催化剂表面，堵塞催化剂的微孔；As、Pb、Na等与催化剂活性中心反应，导致催化剂载体结构破坏。另外，石墨、氧化铝、硫酸铝、硅凝胶等灰分物质，它们堵塞催化剂孔口、覆盖活性中心，并且当再生温度过高时会与载体发生固相反应，这些都属于永久性失活。金属聚集及晶体大小和形态的变化非贵金属的加氢精制，在长期运转过程中存在金属聚集、晶体长大、形态变化及结构破坏等问题。上述三种失活机理中，只有因生焦积碳引起的催化剂失活，才能通过用含氧气体进行烧焦的方法来恢复其活性。4.4.2催化剂再生过程的原理催化剂的生焦（或积碳

3、），是一种氢含量少、碳氢比很高的固体缩合物复盖在催化剂的表面上，它可以通过用含氧气体对其进行氧化燃烧，生成二氧化碳和水，来加以脱除；由于绝大多数的加氢催化剂，都是在硫化态下使用，因此失活催化剂再生烧焦的同时，金属硫化物也发生燃烧，生成SOx,烧焦和烧硫都是放热反应。由于催化剂上的碳、氢、硫在再生燃烧时会放出大量的热量；因此，必须使用一种严格控制其氧含量的气体介质，小心地进行烧焦。通常，含氧气体介质指的是在氮气或水蒸汽中混兑适量的空气，控制其氧含量，防止催化剂再生过程中，因床层温度失控而超温。通常用于催化剂再生的气体介质为

4、含氧氮气（氮气＋适量的空气）。因再生条件下，水蒸汽会促使催化剂上的活性金属组分聚集，沸石、氧化铝的晶形结构被破坏；同时，采用水蒸气＋空气作再生介质时，为避免反应器下游设备的腐蚀，将一次通过含再生烟气的水蒸汽，从反应器出口直接排入大气，含大量酸性气的水蒸汽，会使所在社区的构筑物、环境受到严重的腐蚀和污染；采用氮气＋空气作再生介质时，再生介质经循环压缩机循环使用，只有经碱液中和处理已脱出酸性气的再生烟气部分排入大气，对空气的污染相对减少；其用于中和酸性气的含盐碱液，尚需妥善处理加以解决。加氢催化剂的器内再生，存在一定的〖风险

5、〗。因此，催化剂再生烧焦阶段，必须严格控制反应器入口循环再生介质中的氧含量(0.5v%1.0v%)，避免催化剂床层局部过热或超温而损伤催化剂和设备；一般来说，当温度>550℃时，氧化钼开始升华，催化剂的表面积、机械强度会有所降低；一旦发生超温，若发现不及时或处理不当，即会产生不可逆转的恶性连锁反应，直至烧毁催化剂和反应器。加氢催化剂的再生方式目前工业催化剂再生方式有两种，一是器内再生，即催化剂在反应器中不卸出，直接采用含氧气体介质再生；另一种为器外再生，它是将待再生的失活催化剂从反应器中卸出，运送到专门的催化剂再生工厂

6、进行再生。器内再生存在的不足之处是：生产装置因再生所需要的停工时间较长；再生条件难以严格控制，催化剂再生效果较差，活性恢复不理想；再生时产生的有害气体（SO2、SO3）及含硫、含盐污水，若控制或处理不当，会严重腐蚀设备，污染所在社区的环境。器外再生采用连续操作过程，再生周期短、效率高、能耗低且活性恢复率高。前些年因国内尚无催化剂器外再生工厂，大多数待再生剂都运往国外再生，再生费用较高，一次再生的平均费用大约相当新催化剂价格的1315％。1996年山东淄博邦达化工有限公司已开始催化剂器外再生的工业试验，近几年来一些炼厂的

7、催化剂相继委托该公司进行器外再生，也取得了较好的再生效果。同器内再生相比，器外再生有很多可取之处。70年代中期以来，美国、法国、日本等国相继实现了催化剂器外再生。据统计1975年器外再生仅占10％，1985年器外再生已占65％左右，1990年80％以上的加氢处理和加氢裂化催化剂采用器外再生技术，预计2000年将完全实现器外再生。器外再生技术是器内再生技术的延申和发展，两者的基本原理是同一的，只是实施的方式不同而矣。4.4.3加氢催化剂活性的器内再生催化剂再生前的脱油处理催化剂再生前脱油处理是以热氢气提的方式进行的，其目的

8、是在反应系统切断进料后，在略低于正常操作压力、温度400℃（稍高于正常反应温度）和循环压缩机全量循环的条件下，尽可能地将催化剂上所吸附的油脱除，以避免催化剂再生烧焦初期易出现的超温现象。当反应器催化剂上的油已脱除之后，应继续循环氢气，将反应器降温冷却到150℃。切记！在反应器任一点温度低于135℃以前，必须将反应系统