催化劑器內(nèi)干法硫化是在加氫裂化的加熱、反應(yīng)、換熱、冷卻、高壓分離、循環(huán)氫壓縮機(jī)及物流管線構(gòu)成的高壓循環(huán)回路內(nèi)進(jìn)行的。其程序包括:用經(jīng)過加熱爐加熱的循環(huán)氫,按的循環(huán)氫流率和要求的升溫速度加熱催化劑,并按嚴(yán)格控制的流率將硫化劑(DMDS)注入到反應(yīng)加熱爐的入口,用硫化劑在氫氣存在的條件下分解生成的H2S硫化催化劑。 催化劑預(yù)硫化時,在反應(yīng)器內(nèi)會發(fā)生下述兩個主要反應(yīng):
(1)硫化劑(DMDS)首先和氫氣反應(yīng),產(chǎn)生硫化氫和甲烷,此反應(yīng)為放熱反應(yīng)。該反應(yīng)一般發(fā)生在精制反應(yīng)器R101的入口處,反應(yīng)速度較快。
(2)氧化態(tài)的催化劑活性組分(氧化鎳、氧化鉬等)和硫化氫反應(yīng)變成硫化態(tài)的催化劑活性組分,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),發(fā)生在反應(yīng)器內(nèi)的各個催化劑床層上。預(yù)硫化時出現(xiàn)的溫升現(xiàn)象即是此反應(yīng)所致。
(3)根據(jù)上述化學(xué)反應(yīng)方程式及催化劑中活性金屬組分含量可計算出單位催化劑硫化完全所需硫化劑的理論量和生成水理論量。
硫化過程中還可能有不希望發(fā)生的副反應(yīng):氧化態(tài)的催化劑活性組分(氧化鎳、氧化鉬、氧化鎢)被氫氣還原,生成金屬單質(zhì)和水,這會極大損害催化劑的活性。該反應(yīng)危害極大,應(yīng)盡量避免發(fā)生。這個副反應(yīng)在有氫氣存在,無硫化氫的條件下,溫度越高(大于230℃),越容易發(fā)生。
硫化過程主要經(jīng)過230℃和370℃兩次恒溫階段。硫化完成程度,一般以全程硫化劑加人量達(dá)到催化劑按金屬計算理論硫含量的120%為準(zhǔn)。恒溫時問可通過測定反應(yīng)器出口硫化氫濃度來確定。在230℃恒溫前必須要求硫化氫完全穿透催化劑床層(以循環(huán)氫中開始出現(xiàn)大量硫化氫為標(biāo)志)。硫化終溫度一般為360℃-370℃。事實上,在每一個溫度下都有一個平衡極限值,即使再延長硫化時間,硫含量也不再增加,溫度達(dá)300℃以上時硫化反應(yīng)速度已經(jīng)很快,可以達(dá)到硫化完全。