Проблема восстановления катализаторов гидрогенизации
Thread Content
Уважаемые специалисты, у меня уже много лет есть один вопрос, который меня беспокоит: можно ли восстановить катализаторы для гидрогенизации. В большинстве источников говорится, что катализаторы легко восстанавливаются, но я сомневаюсь в этом. Я обсуждал этот вопрос с учеными из Исследовательского института Фусунь и преподавателями нефтяного университета, но так и не получил ответа. Давайте сначала выслушаем мое мнение. Я считаю, что катализаторы в окисленном состоянии действительно легко восстанавливаются, поэтому температура при добавлении серы должна быть ниже 180 градусов — в этом нет никаких сомнений. Но легко ли восстанавливаются катализаторы в сульфидированном состоянии? При процессе гидрогенизации с использованием горячего водорода температура очень высока: для дизельного топлива она составляет 360 градусов, а для воскового масла — около 400 градусов. В таких условиях катализаторы не восстанавливаются. Кроме того, процесс гидрогенизации в жидкой фазе занимает очень много времени. Еще один вопрос: все считают, что содержание серы в циркулирующем водороде должно поддерживаться на определенном уровне. Но я считаю, что это не нужно в устройствах для гидрогенизации. Ведь даже если содержание серы в циркулирующем водороде равно нулю, содержание серы в реакторе, особенно вокруг катализатора, будет очень высоким. А в случае циклической гидрокрекинговой обработки требуется более высокое содержание серы в циркулирующем водороде, потому что при крекинге важную роль играют кислые центры, а сероводород может усилить кислотность, тем самым повышая эффективность крекинга. У кого-нибудь есть теоретические данные о восстановлении катализаторов в сульфидированном состоянии? Буду благодарен за информацию.
Сейчас уровень сероводорода во время газовой экстракции катализатора не так высок, как раньше.
Почему температура горячего водорода для экстракции задаётся на уровне 400 °C для воскового масла и 360 °C для дизельного топлива?
Опыт и мнения учёных***
1. При использовании горячего водорода с маслом всё равно необходимо контролировать содержание сероводорода, поскольку в среде чистого водорода всегда существует возможность его восстановления. 2. На этапе нормального производства, если содержание серы в сырье достаточно высоко, содержание сульфида водорода в циркулирующем водороде становится менее важным, поскольку сульфид водорода, образующийся в ходе реакции, может уже превратиться в аммонийные соли и быть удаленным путем промывки. Содержание сероводорода в реакторе можно определить по общему содержанию серы в кислой воде, при условии, что его уровень в реакторе достаточен.
Я тоже сталкиваюсь с проблемой: при остановке процесса гидрогенизации в жидкой фазе, когда горячий водород содержит масло, отсутствует компрессор для циркуляции водорода. Поэтому объем циркулирующего газа мал, и время, в течение которого водород будет содержать масло, неизбежно будет долгим. Что делать, если в процессе снижается уровень сероводорода? Пожалуйста, дайте совет!
Как правило, концентрация H2S снижается. Я считаю, что при понижении температуры часть H2S впитывается в катализатор. В таких случаях, ради безопасности, можно добавить некоторое количество сульфидирующего вещества. Если концентрация превышает 500 ppm, это обеспечивает безопасную и стабильную работу катализатора.
В статье, опубликованной в журнале «Журнал каталитики» в 2005 году под названием «Каталитическое восстановление SO2 и NO с использованием катализатора на основе сульфида NiWAl2O3. I. Разложение и восстановление NO», упоминается, что при использовании метода H2-TPR для исследования свойств сульфидного катализатора NiWAl2O3 при температуре 250°C образуется небольшое количество H2S. Следовательно, восстановление возможно
Перед остановкой необходимо добавить сульфидирующее вещество, чтобы повысить концентрацию сероводорода в системе; после достижения определенной концентрации производится охлаждение, при этом горячий водород уносит масло. Да?
1. Полностью согласен с анализом автора — он очень точный! 2. Что касается этого вопроса, я впервые услышал о нем примерно в 2005 году; раньше об этом не было известно, и ни один поставщик не выдвигал таких требований! Позже я обсуждал это с многими поставщиками, и ответ был одинаковым: такая возможность существует, но имейте в виду, что «возможность» — это степенной прилагательный! Всё возможно! Лично я считаю, что причина этой проблемы заключается в большом количестве зарубежных катализаторов, поступающих на китайский рынок. У этих катализаторов есть строгие требования, и другие производители пытаются соответствовать им, но почему это не удается — до сих пор не ясно! 3. Для этого я тоже изучал некоторые материалы, и самой ясной информацией являются указания в книге «Процессы гидрирования»: при температуре ниже 230°C редукция (образование сульфидного состояния) не происходит. Я понимаю это так: эксперименты специалистов проводились только при этой температуре, поэтому можно с уверенностью сказать, что при более низких температурах редукция не происходит. Однако отсутствие экспериментов при более высоких температурах не означает, что редукция там обязательно не происходит! 4. Практический опыт: снова согласен с автором поста — температура при использовании горячего водорода очень высока, но я не видел случаев восстановления катализатора! Я тоже так работаю, и производительность катализатора всегда отличная! Наиболее обработанные катализаторы использовались более 10 лет ； 5. Вопрос о wangqiudong1987: при остановке процесса с использованием горячего водорода и наличии масла — нет ли компрессора для циркуляции водорода? Как обеспечивается циклическая энергия? 6. Ещё раз напоминаем всем: речь идет исключительно о «возможностях», а не о неизбежности! Тем более количественных данных нет! Личные теоретические знания и практический опыт: полностью согласен с анализом автора поста: свежие и восстановленные катализаторы в окисленном состоянии легко подвергаются восстановлению, поэтому температура контакта с горячим водородом должна контролироваться на уровне ниже 175 °C (именно для этого и используется запорная арматура для холодного водорода). Однако при температуре ниже 400 °C у катализаторов в сульфидированном состоянии производительность не снижается; во время процесса обработки горячим водородом дополнительное добавление серы не требуется — это мое личное мнение, предназначенное лишь в качестве рекомендации для практического применения! Кстати, уважаемый Zirulinwu, не могли бы вы предоставить этот научный журнал для общего изучения и ознакомления? Буду очень благодарен!