加氢精制催化剂失活原因分析.pdfVIP

甘肃省化学会第二十四届年会论文集 加氢精制催化剂失活原因分析 陈跟平．张翠兰，赵家林，唐迎春，韩萍 (兰州石化公司石化研究院) 摘 要：失活样品来源于中原乙烯裂解汽油加氢装置上的催化荆，用x射线能量色散谱，等离子发射光谱和 红外等分析手段对样品组成进行分析。结果表明，催化剂上的金属组分由于变成了硫酸盐而破坏了原有的存在形 式，所以催化赉l活性降低。 加氢精制是石油化工的重要过程之一。通过催化加氢可脱除油品中的有害杂质如S、N、0及 金属等有机化合物，从而使油品能够更好地满足深加工的要求，达到资源的合理应用。但催化剂 在使用过程中，经常存在失活问题，有关这类催化剂失活机理和再生已有不少的研究和报道fHI， 一般认为，催化剂的失活主要是由于积炭、重金属沉积或烧结等原因所引起f4I．使用条件不同，催 化剂失活机理差异也较大。本工作中。我们选用的样品是来源于乙烯裂解汽油加氢装置上的催化 剂，用X射线能量色散谱，等离子发射光谱和红外等分析手段对样品组成进行分析，得到了一些 有益的结果。 1 实验部分 该催化剂在乙烯裂解汽油加氢装置上使用一段时间后，催化剂活性降低，再生后的催化剂且 活性组分可直接溶解到水溶液中。测试目的是分析催化剂活性降低和活性组分可直接溶解到水 溶液中的原因。 1．1实验仪器 PHILIPS XL一20扫描电镜，DX一4．0能谱仪 Vista MPX型电感耦合等离子发射光谱仪； 傅立叶变换红外光谱仪。 1．2实验装置及流程 实验装置及流程如图1所示，原料油和氢气经计算机控制计量，进人预热段混合。油品汽化 达到预定温度后进人反应段，操作参数由计算机自动跟踪和检测控制。反应产物经冷凝后分液体 进入产品罐，尾气计量后放空，氢气不循环。采用瞬间取样分析产品碘价和有机硫含量。 加氢精制催化剂在使用过程中因积炭导致的失活，可通过再生氧化的方法使催化剂的活性 得以恢复。 催化剂再生的控制参数主要有：再生温度和再生介质。其中再生温度的选择至关重要。因为 再生温度可能牵涉到烧结、相转移、活性组份再分布等复杂的固态反应过程。这可能是载体表面 Mo的物相发生变化，生成挥发性物种，被水蒸汽带走，造成Mo的流失，且有“不可硫化”的Mo“ 生成，Co则迁移到A1：O，晶隙中形成CoAl：0。造成的。 甘肃省化学会第二十四届年会论文集 155 治 l压力弭节器 2 l乜碓阿 ，殿辑仙龌 4电子器 S拄塞幕 6反应罄 ，，狰凝器 墓气镀分离嚣 。9缓砸忡 IO取惮口 J‘产晶油誊 12盈式气袅 图I ’工艺流程图 1．3催化剂失活原因分析 1．3．1X射线能量色散谱分析： 将样品直接用DX一4．0能谱仪进行定性分析，初步可以判断样品中主要含有A1、Mo、Si元素， 含有少量S、P、K、Co、Ni元素。 1．3．2电感耦合等离子发射光谱仪分析： 将1．64459样品用20mL超纯水一次性浸泡后取上部清液，用等离子发射光谱测定，结果如下： 元素 S K go Fe Co Ni 含量．％ O．4l 0．2l 11．55 0．006 1．28 O．39 由于部分元素没有标样，该实验只对其与空白作了对比试验，结果如下： 1．3．3傅立叶变换红外光谱仪分析： 1．3．3．1直接将样品先通过压片法处理，得到的红外光谱图上有较为明显的的NiSO。特征吸收谱 峰。又将样品用水溶解，对水溶液部分进行涂膜分析，所得谱图也含有明显的的NiSO。特征吸收谱 峰。但在NiSO。特征吸收谱峰位置上可能有CoCl：特征吸收谱峰与其部分重叠，不能区别。结果如 图2所示：