茂名石化260万吨柴油加氢装置FH-UDS催化剂原则开工方案20060522

一、催化剂装填
1、催化剂的管理要求 (1)催化剂的吸水性很强，因此催化剂都装在密封的桶里，并应
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尽量保存在干燥地方，禁止与酸、碱化学试剂等物质接触。 (2)催化剂运到现场，在装填前，催化剂必须用防水帆布盖好， 防止雨淋、潮湿。催化剂桶只能在装剂时才打开。 (3)雨天不宜装催化剂，应选在晴天进行。 (4)在催化剂装运过程中，应小心轻放，不要滚动，更不能摔打 催化剂桶，以免催化剂破碎。 (5)装催化剂时应准确计量、专人记录，并连续进行一次装完。 2、装填催化剂的安全措施 (1)如果反应器内含有可燃的烃类气体，在打开反应器前用 N2 吹 扫，再用空气置换。 (2)与反应器相联的管线均应加盲板，确保人身安全。 (3)打开反应器后，向反应器内通入足够的新鲜空气，使反应器 内氧含量达 21%。 (4)在反应器内工作的人员必须穿上工作服，佩戴防护眼镜和防 尘呼吸器。器内工作人员与守候在反应器入口旁的人员要保持密切 联系。 3、催化剂装填前的准备工作 (1)催化剂的检查及过筛 A)检查 FH-UDS 催化剂外观，验收手续是否齐全。 B)检查催化剂的包装情况，是否吸水，是否受污染。
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出口收集器上端面 200mm。 (3) 密相装填下床层 FH-UDS 催化剂。 催化剂密相装填通常使用一个金属漏斗和一个串联而成的金属 连接管。装催化剂时，要使催化剂床层界面均匀上升，每升高一米 检查一次，确定是否需要调整喷嘴的风量、开度和方向，然后再装， 使催化剂界面均匀上升，以免在运转过程中产生床层下沉或造成油 气短路，确保物料和温度分布均匀。 在装催化剂时留样备查。 (4)下床层催化剂的上部装填 100mm φ18 瓷球。卸料管内可装 填φ8 瓷球。 (5)在反应器上床层的底部自下而上分别装填φ8 瓷球和φ5 瓷球 各 100mm。 (6)密相装填上床层 FH-UDS 催化剂。 (7)装填 FZC-103、FZC-102B 保护剂和 200mm φ18 瓷球。 (8)建议反应器上部不要安装积垢篮框。 (9)统计、核实反应器实际装入催化剂量。
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循环。 (2)绘出预硫化过程的升、恒温曲线。 (3)注硫系统吹扫干净，并将硫化剂装入硫化罐内。 (4)准备好不同规格的 H2S 检测管。硫化过程中每 1 小时测一次 循环氢中的 H2S 浓度。 2、催化剂硫化示意流程 硫化油 ↓SZ-54 →缓冲罐→换热器→加氢进料泵→换热器→加热炉→反应器 ↑ ↑ 分液罐→循环压缩机 ↓ ↑ 低分 ← 高分 ← 水冷 ← 空冷 ← 换热器 3、催化剂硫化条件 反应压力：操作压力 体积空速：1.5h-1 氢油体积比：300～400 循环氢纯度：≮70v% 硫化油：直馏煤油或直馏柴油 硫化剂：SZ-54 硫化剂 硫化温度及循环氢中 H2S 含量控制要求见表 4。
三、催化剂预硫化
催化剂预硫化是指催化剂在氢气存在下，硫化剂(如 SZ-54 硫化 剂)分解生成 H2S，H2S 使催化剂金属组分由氧化态转化成相应的硫 化态。 在预硫化过程中，关键问题是要避免金属氧化态在与 H2S 反应 转化成硫化态之前被热氢还原。所以，催化剂预硫化时，必须控制 好预硫化温度与循环氢中 H2S 含量的关系，在 H2S 未穿透催化剂床 层前，床层最高点温度不应超过 230℃。 1、预硫化前的准备工作 (1)催化剂干燥结束后，将催化剂床层温度降至 150℃，泄压至 0.2MPa，引氢气置换至氢纯度>85%，再升压至操作压力，建立氢气
实测 0.3～0.8 实测 0.5～1.0 实测 0.5～1.0 >1.0
FH-UDS 催化剂硫化理论需硫量为 10%(对催化剂重量)。以硫化 剂过量 20%计算，本次硫化需备用 SZ-54 硫化剂 48 吨。 注硫速度：匀速注入，即：实际需硫量/总硫化时间。 4、催化剂预硫化操作 (1)氢气建立循环后，加热炉重新点火升温，升温速度为 20～25 ℃/h，当反应器入口温度升到 150℃稳定后，起动进料泵，以 1.5h-1 的体积空速向反应系统引进硫化油，低分见油后系统开路，冲洗催 化剂床层。2 小时后改为硫化油闭路循环，开始注硫化剂，恒温 3 小 时。以 10～15℃/h 升温速度将反应器入口温度升到 230℃，恒温硫 化 8 小时。升温过程中，H2S 会穿透床层，注意定时按要求分析 H2S 浓度，控制催化剂床层温升≯25℃。若温升大于 25℃，则应适当降 低注硫速度，循环氢 H2S 浓度控制在 0.3v%～0.8v%。
项目 化学组成，m% WO3 MoO3 CoO NiO Al2O3-SiO2 物理性质 孔容，mL/g 比表面积，m2/g 压碎强度，N/cm 堆积密度，g/cm3 自然装填，g/cm3 密相装填，g/cm3 尺寸，mm
卡尺
为保证茂名石化分公司 260×104t/a 柴油加氢装置使用 FH-UDS 催化剂后装置开车一次成功，现就装置原则开工方案叙述如下。
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中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院 二○○六年五月
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为满足清洁柴油的生产需要，抚顺石油化工研究院研制开发了 FH-UDS 高活性加氢脱硫催化剂。 该催化剂通过制备更大孔容及比表 面积的新型改性氧化铝载体、增加催化剂活性中心点、对活性金属 组分进行更为合理的匹配及负载方式等改进措施，使加氢脱硫活性 得到了大幅度的提高。FH-UDS 催化剂的理化性质见表 1。 表1 FH-UDS 催化剂的理化性质 指标 13-16 8-11 2.3-3.3 1.8-2.8 余量 ≮0.30 ≮200 ≮150 0.87-0.96 0.78 0.92 Φ(1.3-1.6)×(2-8) 分析方法 比色法 比色法 比色法 比色法 比色法 低温氮吸附 低温氮吸附 渐进式强度仪 量筒法
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C)检查催化剂的破碎情况，决定是否过筛。 (2)反应器的检查 A)反应器卸料管是否装好保温材料或瓷球等填料。 B)反应器出口收集器、冷氢箱、格栅、气液分配盘等内构件要 清理干净，防止堵塞。 C)反应器热电偶套管位置是否合理，热电偶接头应完好无损。 (3)准备好足够量的φ18、φ8、φ5 瓷球。 (4)清扫好工作场地，保证反应器及周围干净无杂物。 (5)准备好振动筛、磅称、加料漏斗、卷尺、帆布袋和软梯等装 填工具。 4、催化剂的装填 催化剂的装填很重要，不仅影响催化剂装填量，而且对油气分 布影响很大。催化剂装填应密实均匀，避免出现沟流、短路。本装 置采用密相装填，由专业催化剂装填队伍实施。 当确认反应系统处于干燥状态，准备工作已经完成后，在反应 器内部自下而上画好催化剂装填线，才可以开始装催化剂。 (1)反应器中插入一根临时软管，装剂时向反应器内通入经过干 燥的压缩风。 (2)在反应器的底部，自下而上分别装入φ18、φ8、φ5 瓷球， 各层不同规格的瓷球高度约 100～200mm，最下部φ18 瓷球应超过
四、调整操作
硫化结束后，以 10～15℃/h 速度将反应器入口温度降低至 290 ℃，退硫化油，引入直馏柴油进行 24 小时初活稳定。逐渐切换原料 油，根据产品要求适当调整反应器入口温度，稳定各项操作参数， 进入正常生产。
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(2)以 10～15℃/h 升温速度将反应器入口温度升到 290℃，恒温 硫化 6 小时。 (3)以 10～15℃/h 升温速度将反应器入口温度升到 320℃， 恒温硫 化 6 小时。硫化油继续闭路循环 2 小时，硫化结束。循环氢中 H2S 浓 度每 1 小时分析一次。
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表 4 催化剂硫化阶段温度要求 反应器入温度 ℃ 常温→150 150 150→230 230 230→290 290 290→320 320 320 升温速度 ℃/h 15～20 10～15 10～15 10～15 升、恒温参考时间 h 3 8 8 6 6 3 6 2 循环氢 H2S 控制 v%
二、催化剂干燥
1、干燥前的准备工作 (1)催化剂装填完毕，临氢系统进行氮气置换、气密合格。催化
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剂干燥用氮气作介质。 (2)绘出催化剂干燥脱水升、恒温曲线。 (3)催化剂干燥前，各切水点排尽存水，并准备好计量水的器具。 2、干燥示意流程 ↓N2 循环氢分液罐 → 循环压缩机 → 换热器 → 加热炉 ↑ ↓ 分离器 ← 水冷 ← 空冷 ← 换热器 ← 反应器 ↓放水 3、催化剂干燥条件： 高分压力：1.5MPa 反应器入口温度：250℃ 循环氮气量：循环压缩机全量循环 干燥温度要求见表 3。 表 3 催化剂干燥温度要求 反应器入口温度 ℃ 常温→250 250~280 250→<150 床层温度 ℃ ≮200 ≯150 升、降温速度 ℃/h 10～15 20～25 升、恒温参考时间 h 15 至干燥结束 4～5