actiCAT催化劑預(yù)硫化技術(shù)

編者按：本文是根據(jù)J·GaryWelch博士的“actiCAT預(yù)硫化催化劑”的報(bào)告和資料編譯而成；

J·GaryWelch博士當(dāng)年隨CRI international.inc的代表來(lái)華技術(shù)交流。

一、概述：

actiCAT是CRI公司新一代改進(jìn)的預(yù)硫化技術(shù)（1991年）對(duì)Ni/Mo，Co/Mo，Ni/W催化劑和某些加氫裂化催化劑用“硫和烴”進(jìn)行處理的技術(shù)。

1、假定形成MoS2，WS2和Co9S8，Ni3S2等硫化物。

2、一般用化學(xué)當(dāng)量硫的80-100％（屬過(guò)量，實(shí)際催化劑很少能接受這么多的硫）。吸附的硫占化學(xué)計(jì)量的60％-80%（位阻，競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)）。

3、actiCAT技術(shù)處理的催化劑中的硫被緊密地束縛。并且約有1/3的硫以硫化合物形式結(jié)合在金屬上。其他的硫被聚合基（Polymeric matrix）保護(hù)起來(lái)。并在一個(gè)較寬的溫度范圍內(nèi)持硫并逐漸釋放硫。actiCAT產(chǎn)品上松軟的縮合焦炭緩和了新鮮催化劑的超活性。

4、actiCAT技術(shù)處理的催化劑，外觀為均一黑色，干燥，能自由流動(dòng)，無(wú)異味。

5、在常溫下穩(wěn)定，不需要氮?dú)獗Ｗo(hù)，裝在反應(yīng)器床層后，應(yīng)用N2吹掃置換。

二、actiCAT催化劑的特點(diǎn)：

1、持硫性能好——actiCAT產(chǎn)品中的硫是通過(guò)化學(xué)方法結(jié)合在催化劑金屬上（約1/3）或存在于有機(jī)基質(zhì)中，直至達(dá)到活化溫度。試驗(yàn)證明，讓柴油通過(guò)actiCAT催化劑床層，在121℃以前2小時(shí)內(nèi)，約90％的硫保持催化劑上；而催化劑制造時(shí)用元素硫硫化的催化劑，約90％的硫會(huì)流失（被油帶走）；用多硫化物硫化的產(chǎn)品約放出50％的硫，不同的產(chǎn)品損失30-70%的硫。若過(guò)多的硫從催化劑上洗出，就不足以使催化劑硫化。

2、actiCAT產(chǎn)品的熱量釋放緩慢，均勻。在氫壓下加熱至149℃略有反應(yīng)，主要反應(yīng)在260℃左右，在316℃時(shí)反應(yīng)完成。由于actiCAT產(chǎn)品中的硫是以多種化學(xué)形式結(jié)合的，熱量的釋放不會(huì)過(guò)度的集中，而在一個(gè)較寬的溫度范圍內(nèi)（149-316℃）

多硫化物預(yù)硫化的催化劑，177℃發(fā)生反應(yīng)，很快達(dá)到最大放熱量，然后停止，溫度范圍只有28℃（即177-205℃范圍內(nèi)）

用元素硫預(yù)硫化的催化劑，反應(yīng)在243℃引發(fā)迅速放熱，很快達(dá)到最大溫升后中止，范圍很窄，243-271℃內(nèi)。

3、actiCAT催化劑緩慢釋放出水，與熱量緩慢放出同出一源，若其他方法預(yù)硫化的催化劑，H2S迅速生成，與金屬氧化物反應(yīng)生成水很快，約在10-15分鐘內(nèi)，放出約占催化劑總重量5％的水。

4、既無(wú)急劇的放熱也無(wú)突然的放熱，actiCAT產(chǎn)品在氣象活化過(guò)程中也始終緩慢放熱，不致于引起活性金屬還原，導(dǎo)致催化劑活性永久性流失。actiCAT產(chǎn)品在氣相活化時(shí)，在177℃開(kāi)始放熱，并且緩慢上升到316℃～操作溫度（△T≯14℃）。

5、actiCAT產(chǎn)品提高了活性。凡是急劇放出大量熱，而且溫度比主體溫度高出許多的預(yù)硫化產(chǎn)品，在操作上難以控制，可能導(dǎo)致活性金屬還原，金屬燒結(jié)，氧化鋁微孔結(jié)構(gòu)破壞，或生成金屬鋁酸鹽，使催化劑活性喪失。

actiCAT產(chǎn)品的放熱大大減少，對(duì)所含硫的利用率高，松軟的焦炭抑制了催化劑的初活性，對(duì)催化劑有良好的保護(hù)作用。

actiCAT催化劑（新鮮的，再生的）的活性比器內(nèi)硫化的參比催化劑活性提高0～30％。

actiCAT催化劑產(chǎn)品，一般情況下：Co/Mo催化劑活性改性比Ni/Mo催化劑好；再生催化劑活性改善比新鮮催化劑好。

actiCAT產(chǎn)品的長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性好。

三、器外預(yù)硫化的優(yōu)點(diǎn)：

1、縮短開(kāi)工時(shí)間。應(yīng)用actiCAT催化劑在開(kāi)工時(shí)，活性作用在149-260℃范圍內(nèi)發(fā)生，放出熱量少而均勻，可以連續(xù)加熱到操作溫度。節(jié)省開(kāi)工時(shí)間。用油流＋H2活化時(shí)，節(jié)約8-24小時(shí)，用氣相活化時(shí)為24-72小時(shí)。

2、開(kāi)工容易，簡(jiǎn)化開(kāi)工程序（干燥脫水），進(jìn)程平穩(wěn)，沒(méi)有急劇放熱，放水，使溫升大增，高分液面難控，溫度難控，操作波動(dòng)的現(xiàn)象。

3、actiCAT催化劑的活性可靠，每一粒催化劑都用硫進(jìn)行過(guò)處理。避免了器內(nèi)預(yù)硫化時(shí)，床層油氣流分布不均，硫化不到位的問(wèn)題。避免了器內(nèi)預(yù)硫化時(shí)，各個(gè)注硫環(huán)節(jié)合溫度段嚴(yán)格控制要求。

4、節(jié)省了預(yù)硫化注入系統(tǒng)的泵站，貯罐，管線等設(shè)備，這些設(shè)備3-4年用一次，利用率低，常年失修。

5、節(jié)省了硫化用的化學(xué)品，而這些化學(xué)品通常毒性很大，氣味難聞，需要特殊防護(hù)和環(huán)保處理。

四、actiCAT催化劑的開(kāi)工方法：

1、催化劑裝填完畢后，裝置氫氣置換和氣密合格把壓力升至50-60Kg。

2、啟動(dòng)循環(huán)氫壓縮機(jī)正常。

3、進(jìn)開(kāi)工煤油或直餾柴油（含硫不小于0.1％）正常。

4、活化升溫曲線

5、在260℃-300℃時(shí)切換原料。

6、在330-340℃時(shí)維持正常操作。