铁钼预加氢脱硫槽使用效果影响因素及操作分析

1、铁钼预加氢脱硫槽使用效果影响因素及操作分析焦炉煤气作为焦化装置的副产品，在面对日益严峻的石油供应以 及环境压力下，作为一种优质、高效、低成本的原料和燃料，其综合 利用日益受到各方面的广泛重视。焦炉煤气制甲醇发展前景广阔。甲 醇是重要的C1化工原料，又是未来的清洁能源之一，其应用领域十 分广泛，选择适当的下游产品进一步深加工，不仅可以扩大企业规模， 还可以依此增加产品的附加值，从而提高企业的经济效益。焦炉煤气制甲醇工艺中焦炉气中形态复杂、难以用常规方法分解 脱除的噻吩、硫醚、硫醇等有机硫如何深度脱除？目前只有加氢转化 法是相对经济可靠的成熟技术。加氢转化脱硫工艺经过多年的改进， 已经由一级加氢脱

2、硫发展到二级加氢脱硫工艺，二级加氢前加预加氢， 但目前氧含量影响大、预加氢催化剂寿命短等缺陷。在已有的工程经验基础上，河北富越化工科技有限公司(以下简 称富越化工)在优化加氢脱硫系统操作的基础上，通过调整优化催化 剂使用及工艺调节的组合，达到了既保证系统稳定运行又充分利用催 化剂的目的，取得了很好的效果。一、工艺流程简述来自焦炉气压缩的压力2.6MPa、温度40C焦炉气经过吸油槽(R-0106A/B)除去焦炉气中所带的焦油和压缩机油，出吸油槽焦炉 气进入进出料换热器管程(E-0103)加热，然后去加热炉(F-0201)对流 段焦炉气加热器E4，加热到250C后，进入铁钳预加氢反应器 (R-01

3、01A/B)初步加氢，经第一调整换热器调节温度后进入铁钳加氢 反应器(R-0102),焦炉气中不饱和烃、有机硫化物在有氢气的条件下， 经铁钼加氢催化剂不饱和烃转化为饱和烃，有机硫转化为H2S，经铁 钼加氢(R-0102)转化后的焦炉气经一段氧化锌脱硫槽(R-0103A/B)， H2S被氧化锌吸收。然后焦炉气在钻钼加氢反应器(R-0104)中进一步 加氢转化，有机硫转化率N98%，转化后的焦炉气经二段氧化锌脱硫 槽(R-0105A/B/C)，H2S被吸收，最终焦炉气中总硫含量小于0.1ppm， 温度为350C，压力约2.32.5 MPaG,该净化气体作为焦炉气进出料 换热器E-0103的热源，用

4、于加热管程的原料焦炉气，壳程焦炉气被 冷却到235C后送往转化工段。为防止原料气中氧含量、烯烃等超标 引起异常飞温现象，本工段在铁钼预加氢反应器(R-0101A/B)和一段 氧化锌脱硫槽(R-0103A/B)后增加调整换热器，用循环水冷却，保证 操作过程中及时调整温度。二、反应原理铁钼触媒对有机硫及烯烃的加氢转化反应RSH(硫醇)+H =RH+HS+Q 22RSR(硫醚)+2H2=RH+RH+H2S+QCHS (噻吩)+4H =C H +HS+Q 4 424 102CS2 (二硫化碳)+4H2=CH4+2H2S+QCOS (硫氧化碳)+H2=co+H2S+qC2H4+H2=C2H6+Q生产中铁

5、钼触媒在进行上述反应的同时还存在以下副反应：CO+3H =CH +H O+Q(甲烷化反应) 242H +O =2H O+Q（燃烧反应）222C2H4=C+CH4 （析碳反应）2CO=C+CO2 （析碳反应）生产中铁钼的转化反应及副反应均为放热反应，在操作中应控制 好触媒层升温。设计中铁钼触媒主要的副反应是甲烷化反应，按CO15% 考虑，因此操作中要注意原料气中气体成份变化。三、影响铁钼加氢催化剂活性的因素1、正常工艺情况下要求氨含量在30mg/Nm3以下，如果氨含量过 高，会首先占据铁钼、钻钼催化剂活性点，导致催化剂活性下降，从 而影响催化剂有机硫加氢转化效果。通常夏季气温升高，化产硫铵工 段

6、调节不及时会导致焦炉煤气氨含量超标。2、系统长期运行管道内壁粘附积存很厚的碳层，开停车过程中 管道冷热膨胀收缩，积碳层脱落随气流至催化剂表层，堵塞催化剂微 孔，增加了床层阻力，降低有效接触面积。3、吸油槽吸油效果差，导致大分子焦油及压缩机润滑油、萘等 在加氢催化剂表面裂解析碳或结焦，影响催化剂活性。4、铁钼预加氢脱硫槽设备尺寸ei600 x 10900mm，铁钼加氢催化 剂装填量10m 3。满负荷运行控制可达到5200h-i，空速大导致接触时 间短，有机硫转化效果差。5、由于焦炉煤气含有较高浓度的CO和CO2，选择加氢催化剂应 注意：a.对噻吩类有机硫加氢分解性能好的加氢催化剂会诱导碳氧 化物

7、发生对加氢工艺不利的强放热的甲烷化反应，应尽可能避免或 减轻CO和CO2在加氢催化剂上发生甲烷化反应。b.应尽可能提高噻 吩、硫醚、硫醇等有机硫的加氢转化率。C.应避免CO和不饱和烯 烃在加氢转化时分解析碳而降低催化剂的活性。6、加氢催化剂硫化过程控制至关重要，硫化效果好坏直接影响 催化剂使用寿命。四、催化剂使用统计自2011年8月投产以来铁钼预加氢催化剂共计更换39槽，其中 淄博鲁源LYT710铁钼加氢催化剂2槽；西北院JT-8铁钼加氢催化剂 4槽；三聚T-202C铁钼加氢催化剂33槽。五、操作调整1、催化剂更换依据：、预加氢脱硫槽阻力高0.1Mpa，其他 设备平衡后精脱硫系统阻力0.5Mpa；、一级铁钼加氢阻力高 60Kpa，需切出系统进行反吹，新催化剂可保证有机硫转化率。2、催化剂活性：根据系统工艺调节需要串并联操作对其活性及 使用寿命影响较大;、旧串新并旧操作可把催化剂利用到最大限度， 新催化剂气量控制由低到高，使用寿命可达1个月，适合一级加氢后 期催化剂床层体温操作；）、旧串新操作可减缓催化剂床层阻力升高， 减少催化剂表面积碳；、预加氢A/B并联操作可减少更换催化剂抽 堵盲板数量，降低抽加盲板作业风险。3、催化剂床层空速与反应温升相互协调，铁钼预加氢脱硫槽与 铁钼加氢脱硫槽相互配合，根据催