Welche Ursachen führen zu einer verkürzten Lebensdauer des Vorhydrierungskatalysators? Wie kann die Lebensdauer des Vorhydrierungskatalysators verlängert werden?

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Zu den Ursachen für eine verkürzte Lebensdauer des Vorhydrierungskatalysators gehören: (1) zu hohe Temperatur im Reaktor; (2) zu hoher Trockenpunkt der Zufuhr; (3) zu geringe Durchflussrate der Zufuhr; (4) zu geringe Reinheit des Wasserstoffs in der Zirkulationsgasphase, was zu einem Rückgang des Wasserstoffdrucks führt; (5) zu gutes Wasserstoff-Öl-Verhältnis usw. Um die Lebensdauer des Vorhydrierungskatalysators zu verlängern, müssen die fünf oben genannten Hauptfaktoren, die zur Verringerung der Lebensdauer des Katalysators durch Koksbildung führen, in zulässigen Grenzen gehalten werden: (1) Kontrolle der Reaktionstemperatur – Die Reaktionstemperatur muss stets auf dem minimalen Wert gehalten werden, der für die Erreichung der gewünschten Desulfurisierungs- und Denitrifizierungsrate erforderlich ist. Die Erhöhung der Reaktionstemperatur beschleunigt die Bildung von Koks und verkürzt somit die Betriebszeit zwischen den Regenerierungen. Ebenso ändert sich bei einer Änderung der Zufuhrmenge auch die Reaktionstemperatur. Üblicherweise wird die Reaktionstemperatur verringert, bevor die Zufuhrmenge gesenkt wird – oder umgekehrt: Die Zufuhrmenge wird erhöht, bevor die Temperatur angehoben wird. (2) Kontrolle des Destillationsbereichs der Rohstoffe – falls der Trockenpunkt der Rohstoffe ansteigt. Der Schwefel- und Stickstoffgehalt wird zunehmen, wodurch höhere Temperaturen zur Entfernung erforderlich sind. Die Zufuhr der schweren Destillate enthält eine größere Menge an Kohlenstoffvorläufern, was zu einer erhöhten Ablagerung von Katalysatorablagerungen führt. Daher muss der Destillationsbereich der Rohstoffe unbedingt kontrolliert werden, damit keine Stoffe mit zu hohem Trockenpunkt in den Reaktor gelangen. (3) Kontrolle der Zufuhrgeschwindigkeit: Wenn die Menge an Zutaten stark abnimmt, verlängert sich die Verweildauer des Rohöls im Reaktor – also die sogenannte Reaktionszeit. Dadurch steigt auch die Menge an Koks, der entsteht ； Gleichzeitig führt eine zu niedrige Zufuhrmenge – also eine zu geringe Luftgeschwindigkeit – dazu, dass die hydraulischen Bedingungen schwieriger werden. Die Verteilung der Ströme im Reaktor kann ungleichmäßig werden; es können Strömungen an den Wänden entstehen. Dadurch sinkt die Effizienz des Katalysators. Um dies auszugleichen, ist eine höhere Reaktionstemperatur erforderlich – was wiederum zur weiteren Ablagerung von Kohlenstoff führt und die Lebensdauer des Katalysators verkürzt. Um dieses Problem zu vermeiden, wird in der Regel gefordert, dass die Zufuhrmenge mindestens 70 % des berechneten Wertes beträgt. (4) Kontrolle der Wasserstoffreinheit (Wasserstoffsättigung) Wenn die Wasserstoffreinheit (Wasserstoffsättigung) abnimmt, kann die Hydrogenisierungsreaktion nicht effektiv ablaufen. Dadurch nimmt die Neigung zur Bildung von Koks zu, und die Aktivität des Katalysators sinkt. Deshalb müssen die Bediener die Reaktionstemperatur erhöhen, um das Problem auszugleichen – was die Situation jedoch noch verschlimmert. Um die Lebensdauer des Katalysators zu verlängern und die Bildung von Koks möglichst zu verringern, sollte die Anlage nicht unter Bedingungen mit einer Wasserstoffreinheit von weniger als 70 % (mol.) betrieben werden. Es sollte versucht werden, die Reinheit des Wasserstoffs im System zu erhöhen, indem man die Reinheit des zugeführten Wasserstoffs verbessert und/oder eine größere Menge an neuem Wasserstoff bereitstellt. (5) Kontrolle des geeigneten Wasserstoff-Öl-Verhältnisses Das geeignete Wasserstoff-Öl-Verhältnis ist eine grundlegende Voraussetzung, um die Lebensdauer des Katalysators zu gewährleisten. Wenn das Gerät unter Bedingungen arbeitet, bei denen das Verhältnis von Wasserstoff zu Öl unter dem vorgesehenen Wert liegt, steigen sowohl die Temperatur im Katalysatorbett als auch die Temperatur an den Wänden der Heizrohre. Dadurch wird eine beschleunigte Bildung von Koks verursacht. Ein Ausfall des Wasserstoffs ist besonders gefährlich. Daher sollte in der Regel, wenn das Verhältnis von Wasserstoff zu Öl auf den vorgegebenen Mindestwert fällt, der Heizofen abgeschaltet und abgekühlt werden oder andere Notmaßnahmen ergriffen werden (Sicherheitsvorkehrungen).