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1、扬州工业学院信息化设计教案序号周次授课形式翻转课堂讲授信息化学习情境情境九：加氢处理学时1知识点加氢处理催化剂的预硫化和再生教学目标知识目标职业能力目标1、掌握加氢处理催化剂预硫化的过程及 目的；2、掌握催化剂失活的原因及再生方法。1、能够会分析加氢裂化催化剂预硫化过程；2、能够会分析加氢处理催化剂再生过程。教学重点1、掌握加氢处理催化剂预硫化过程；2、掌握加氢处理催化剂再生过程。教学难点1、加氢处理催化剂再生过程教学方法教学做一体、多媒体教学、讨论法、翻转课堂、信息化教学手段教学媒介教学课件、图片、实物、动画、视频、在线课堂、网络课程授课主要内容导入新课：上 个知识点，我们给同学们介绍了加氢
2、处理催化剂的组成，今天我们要 介绍的是加氢处理催化剂的预硫化和再生的相关内容。小组讨论：加氢裂化过程催化剂 的预硫化目的是什么？再生的目的是什么？教师总结一、加氢裂化催化剂预硫化具体讲授：一般而言，工业上制备的加氢处理催化剂的活性金属组分通常是以氧化物形态 存在的，它的加氢活性比拟低，只有以硫化物形态存在时才具有较高的加氢活性，因此加 氢处理催化剂在使用之前必须进行预硫化处理，它是提高催化剂活性和稳定性的重要步 骤。这里要强调的是，这里所说的预硫化的对象不包括贵金属催化剂，因为贵金属催化剂 一般都是通过氢气复原使其变成金属态，才具有较高的活性。小组讨论：加氢裂化催化剂预硫化过程是什么？教师总结
3、所谓预硫化过程就是使催化剂的活性组分在一定温度下与硫化氢作用，使其由氧化物 形态转化为硫化物形态。预硫化过程中金属的硫化反响是很复杂的，我们以Co-Mo和Ni-W 催化剂为例，其硫化反响可用下面这些方程式来表示。金属氧化物的预硫化过程是强放热反响，而且进行的速度很快。因此，在预硫化过程 中有两个比拟关键的问题需要引起重视,一个就是要防止因放热反响而引起的催化剂床层 “飞温；另外就是要防止因反响温度过高使得催化剂的活性金属氧化物在与硫化氢发生 反响前就被热氢复原，因为一旦活性组分被复原成金属态，就很难再与硫化氢反响转化为 硫化物了，而金属态的镍和钻又容易使烃类发生氢解反响，并且很容易造成催化剂大
4、量积 炭，从而降低催化剂的活性和稳定性。小组讨论：加氢裂化催化剂预硫化过程的影响因素有哪些？教师总结可见，催化剂的预硫化效果与温度是密切相关的。当然，影响催化剂预硫化效果的因 素很多，但是温度是影响最大的，温度升高，硫化速度就增加；工业上，加氢处理催化剂 的预硫化温度一般在230300 oC之间。预硫化温度不宜过高，超过32021C就容易引起金 属氧化物的热氢复原，这对催化剂的活性是不利的。催化剂预硫化过程需要用到硫化剂，所用的硫化剂有硫化氢或者是能在硫化条件下分 解成H S的不稳定硫化物，常用的硫化剂有CS、CH SSCH等。2233小组讨论：加氢裂化催化剂预硫化方法有哪些？教师总结目前，工
5、业上使用的预硫化方法有很多种，预硫化过程从介质相态上可分为湿法硫化 和干法硫化。用湿法硫化时，首先需要将CS溶于石油馏分中，形成硫化油，然后通入反2响器内进行硫化，通常CS的浓度在12%左右；采用干法硫化时，就不需要制备硫化油，2而是将CS直接注入反响器入口处与H混合后进入催化剂床层进行气相硫化。2 2预硫化过程从预硫化的位置可分为器内预硫化和器外预硫化。器内预硫化也叫原位预 硫化，它是将氧化态的催化剂直接装入反响器内，在反响器内将其转化成硫化态；而器外 预硫化是在催化剂制造过程中将氧化态催化剂预先制成半预硫化或硫化态的催化剂，该催 化剂成品装入反响器后只需要通入氢气并缓慢升温至活化温度处理一
6、段时间即可使用。现 在越来越多的催化剂开始使用器外预硫化技术。二、加氢裂化催化剂预再生具体讲授：无论哪种催化剂，经过长期的使用，都会由于种种的原因，催化剂活性将不断 降低，以致不能再符合生产的要求。为了能够继续使用该催化剂，就需要对该失活的催化 剂进行再生，使其活性得以恢复。小组讨论：加氢裂化催化剂失活的原因有哪些？教师 总结对于加氢处理催化剂而言，它的失活主要有以下几个原因。第一个是由积炭引起的失 活，因为在加氢处理过程中，原料中的烯烃、二烯烃、稠环芳烃等不饱和烃难免会发生聚 合、缩合等副反响，从而形成积炭逐渐沉积在催化剂外表，覆盖其活性中心，从而导致催 化剂活性的不断下降。第二个是由活性组
7、分的聚集引起的失活，这是因为在高温条件下， 负载在载体上的金属硫化物颗粒会发生外表迁移和聚集，从而降低了催化活性外表积，造 成活性下降。第三个是由金属沉积引起的失活：因为原料中常常含有一些金属元素，这些 金属元素会沉积在催化剂上，从而堵塞孔道，导致加氢处理催化剂的失活。小组讨论：在失活的加氢裂化催化剂中，哪些失活的催化剂可以再生？教师总结在这些引起催化剂失活的原因中，由于积炭而失活的催化剂是可以用烧焦的方法使其 活性得到恢复。而其他两个原因引起失活的催化剂是不能再生的。对加氢处理催化剂再生 时，通常可采用“水蒸气-空气和“氮气-空气的方法进行烧焦再生，其中用“氮气- 空气再生的催化剂活性恢复得
8、较好，再生速度也较快，所以国内外绝大多数炼厂已采用 此方法进行再生。另外一点要注意的是，在烧焦再生过程中，需要严格控制再生温度，因 为温度太高，会造成活性金属组分的烧结，从而导致催化剂活性降低；而再生温度过低，那么会使催化剂上积炭燃烧不完全，活性得不到恢复；一般而言，加氢处理催化剂的最高 再生温度不能超过480 Co目前，工业上使用的催化剂再生方式有两种，一种是器内再生，即催化剂在加氢反响 器中不需要卸出，直接通入再生气体进行再生；另一种是器外再生，即将失活的催化剂从 反响器中卸出，然后在专门的再生装置中再生。与器内再生相比，器外再生有更多的优点, 比方它可以剔除催化剂中的结块和粉尘、其再生效果更好，并且节省时间，而且完全防止 了对加氢装置的腐蚀等等，目前工业上加氢催化剂的再生已普遍使用器外再生的方法进行 再生。小组讨论教师总结
