Problemas de reducción en los catalizadores de hidrogenación
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Estimados expertos en hidrogenación, hay una pregunta que me ha estado preocupando durante muchos años: ¿puede reducirse el catalizador de hidrogenación? La mayoría de los documentos indican que los catalizadores son susceptibles de ser reducidos. Pero yo tengo mis dudas al respecto. He discutido este tema con profesores del Instituto de Investigación de Fushun y de la Universidad de Petróleo, pero no he obtenido respuesta alguna. Permítanme expresar mi opinión: creo que los catalizadores en estado oxidado sí son susceptibles de ser reducidos. Por eso, se establece que la temperatura durante el proceso de sulfuración debe estar por debajo de 180 grados. Pero, ¿son también susceptibles de ser reducidos los catalizadores en estado sulfurado? Generalmente, las temperaturas utilizadas en el proceso de hidrogenación con hidrógeno caliente son muy altas: 360 grados para el diésel y unos 400 grados para el aceite de cera. En estas condiciones, el catalizador no se reduce. Además, el tiempo necesario para el proceso de hidrogenación en fase líquida es especialmente largo. Otra cuestión: todos piensan que es necesario mantener un contenido de azufre en el hidrógeno utilizado en el ciclo de hidrogenación. Pero yo creo que esto no es necesario en los dispositivos de refinación por hidrogenación. Incluso si el contenido de azufre en el hidrógeno en circulación es de 0, el contenido de azufre dentro del reactor, especialmente alrededor del catalizador, sigue siendo alto. En cambio, en el ciclo de hidrogenación para cracking, es necesario que el contenido de azufre en el hidrógeno sea algo más alto, ya que en las reacciones de cracking intervienen centros ácidos, y el hidrógeno sulfuroso puede aumentar la acidez, lo que a su vez aumenta la eficiencia de la reacción de cracking. ¿Alguien tiene información teórica sobre la reducción de los catalizadores en estado sulfurado? Espero que puedan compartirla conmigo.
Ahora, durante el proceso de extracción catalítica, el contenido de hidrógeno sulfuroso no es tan alto como se exigía anteriormente.
¿Por qué se establece una temperatura de stripping con hidrógeno caliente de 400 °C para el aceite de cera y de 360 °C para el diésel?
La experiencia y las opiniones de los expertos
1. Incluso cuando se utiliza hidrógeno caliente con aceite, es necesario controlar el contenido de sulfuro de hidrógeno; en un entorno de hidrógeno puro, siempre existe la posibilidad de que se produzca su reducción. 2. En la fase de producción normal, si el contenido de azufre en las materias primas es suficientemente alto, entonces el contenido de hidrógeno sulfuroso en el hidrógeno de circulación deja de ser importante, ya que el hidrógeno sulfuroso generado por la reacción probablemente ya se haya convertido en sales de amonio y haya sido eliminado mediante lavado con agua. Se puede deducir el contenido de sulfuro de hidrógeno en el reactor a partir del contenido total de azufre en el agua ácida, siempre y cuando el contenido de sulfuro de hidrógeno en el reactor sea suficiente.
También me preocupa el hecho de que, cuando se detiene el proceso de hidrogenación en fase líquida y el hidrógeno caliente contiene aceite, no hay compresor de hidrógeno de circulación; por lo tanto, la cantidad de gas en circulación es pequeña. Seguramente, el tiempo durante el cual el aceite permanece en el sistema será largo. ¿Qué hacer si, durante este proceso, el nivel de sulfuro de hidrógeno disminuye? ¡Por favor, que los expertos me den consejos!
Por lo general, la concentración de H2S disminuye. En mi opinión, a medida que la temperatura baja, parte del H2S se absorbe en el catalizador. Para estar seguros, se puede añadir un poco más de agente sulfurante. Si la concentración es superior a 500 ppm, se puede garantizar que el catalizador funcione de manera segura y estable.
En el artículo publicado en la revista Catalysis en el año 2005, titulado “Reducción simultánea de SO2 y NO sobre catalizadores de tipo NiWAl2O3 sulfurados. I. Descomposición y reducción del NO”, se menciona que al realizar un análisis H2-TPR con catalizadores de tipo NiWAl2O3 sulfurados, se produce una pequeña cantidad de H2S a una temperatura de 250 °C. Por lo tanto, es posible que se produzca la reducción
Antes de detener la operación, es necesario añadir un agente vulcanizante para elevar la concentración de hidrógeno sulfuroso en el sistema; una vez alcanzada dicha concentración, se procede a bajar la temperatura, permitiendo que el hidrógeno caliente transporte el aceite. ¿Sí?
1. Estoy totalmente de acuerdo con el análisis del autor; está muy bien hecho 2. En cuanto a este tema, empecé a saber de él alrededor del año 2005; antes no había oído hablar de ello, y tampoco ese proveedor había planteado tal requisito Más tarde, hablé con muchos proveedores y la respuesta fue la misma: es posible, pero hay que tener en cuenta que “posible” es un término que indica un grado de probabilidad ¡Todo es posible! El análisis personal de este problema indica que está relacionado con la entrada masiva de catalizadores extranjeros al mercado chino. Estos catalizadores cumplen con requisitos muy estrictos, y los demás intentan seguir su ritmo, pero aún no se ha logrado aclarar por qué ocurre esto 3. Por eso también he consultado algunos documentos al respecto. La información más clara se encuentra en la descripción del “Proceso de hidrogenación”: a temperaturas inferiores a 230 °C, no tiene lugar la reducción (estado sulfuroso). Mi interpretación de esta frase es la siguiente: los expertos solo realizaron pruebas hasta esa temperatura, por lo que se puede concluir que por debajo de esa temperatura no ocurre la reducción. No se han realizado pruebas por encima de esa temperatura, pero eso no significa necesariamente que sí ocurra la reducción 4. Experiencia práctica: De nuevo, estoy de acuerdo con el autor del post: la temperatura en el proceso de extracción con hidrógeno caliente es muy alta, pero nunca he visto casos en los que el catalizador sea reducido Yo también lo opero de esta manera; el rendimiento del catalizador ha sido siempre excelente Los catalizadores refinados que más se han utilizado tienen una vida útil de 10 años ； 5. Sobre la pregunta de wangqiudong1987: ¿Al detenerse el proceso de suministro de hidrógeno caliente con aceite, no hay compresor de hidrógeno en circulación? ¿Cómo se proporciona la energía para ese ciclo? 6. Una vez más, recordamos a todos que lo que se ha estado discutiendo son cuestiones de “posibilidades”, y no de certezas ¡Tampoco hay datos cuantitativos! Teoría personal y experiencia práctica: Estoy completamente de acuerdo con el análisis del autor: los catalizadores en estado oxidado, tanto los frescos como los regenerados, se reducen fácilmente; por lo tanto, la temperatura al contacto con hidrógeno caliente debe mantenerse por debajo de 175 °C (es para esto para lo que se utiliza la válvula de cierre para hidrógeno frío). En cambio, en el caso de los catalizadores en estado sulfurado, no se ha observado que su rendimiento se vea afectado hasta temperaturas inferiores a 400 °C. Durante el proceso de extracción con hidrógeno caliente, no es necesario añadir azufre. ¡Es solo mi opinión, para que sirva de referencia en la práctica! Por cierto: amigo Zirulinwu, ¿podría proporcionar este boletín académico para que todos puedan estudiarlo y tomarlo como referencia? ¡Le agradecería mucho!
Aquí hay dos preguntas similares para que las discutan: 1. En los últimos 10 años, se ha añadido una cláusula a los acuerdos técnicos relacionados con los catalizadores: “Se exige que la pureza del hidrógeno sea de al menos el 99,9%”. ¿Cuál es la razón de esto? ¿Existe alguna necesidad fundamental para ello? 2. El equipo de reorganización comienza a funcionar, pero si no hay equipos como los de producción de hidrógeno que suministren hidrógeno, ¿cómo puede comenzar a operar? ¿Se puede iniciar el proceso con circulación de nitrógeno? ¿Qué impacto tiene?
¿A qué temperatura controlan la descomposición isotérmica del hidrógeno?
Si no hay suficientes datos experimentales que lo respalden, creo que ningún ingeniero de ninguna empresa se atrevería a hacerlo; incluso si fuera posible reproducir el proceso, no lo intentarían. No se puede asumir la responsabilidad; el catalizador es demasiado caro. . Pero hay que tener espíritu de aprendizaje, jaja, apoyo al autor.
Además, este tipo de problemas también requieren ser analizados en la práctica. No se puede saber con certeza cuál es el contenido de azufre y nitrógeno en las materias primas que se compran. Tampoco se puede asegurar que haya suficiente azufre. Cualquier cantidad de nitrógeno, ya sea orgánico o inorgánico, afectará a los centros ácidos de cracking. Por lo tanto, no tiene mucho sentido tratar de reducir los cientos de ppm de hidrógeno sulfuroso presente en el ciclo de hidrógeno. Además, para poder eliminarlo completamente se necesita aún más amoníaco. Aunque menos hidrógeno sulfuroso reduce la corrosión de los equipos, creo que este problema necesita respaldo de muchos datos experimentales; de lo contrario, nadie se atrevería a intentarlo. Después de todo, los catalizadores son demasiado importantes.