DE2517869A1 - PROCESS FOR DECOMMISSIONING A CATALYST-FILLED REACTOR FOR THE CATALYTIC HYDRATION OF A LIQUID OR GASEOUS FEED - Google Patents

PROCESS FOR DECOMMISSIONING A CATALYST-FILLED REACTOR FOR THE CATALYTIC HYDRATION OF A LIQUID OR GASEOUS FEED

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DE2517869A1 DE19752517869 DE2517869A DE2517869A1 DE 2517869 A1 DE2517869 A1 DE 2517869A1 DE 19752517869 DE19752517869 DE 19752517869 DE 2517869 A DE2517869 A DE 2517869A DE 2517869 A1 DE2517869 A1 DE 2517869A1
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Description

SHELL INTERNATIONALE RESEARCH MAÄTSCIIAPPIJ B.V. Den Haag, NiederlandeSHELL INTERNATIONAL RESEARCH MAÄTSCIIAPPIJ B.V. The Hague, Netherlands

"Verfahren zur Außerbetriebsetzung eines mit Katalysator gefüllten Reaktors für die katalytische Hydrierung einer flüssigen oder gasförmigen Zuspeisung"."Procedure for decommissioning a catalyst-filled Reactor for the catalytic hydrogenation of a liquid or gaseous feed ".

Priorität: 25. April 1974, Niederlande, Nr. 7405565 und 27. Februar 1975, Niederlande, Nr. 7502315Priority: April 25, 1974, the Netherlands, No. 7405565 and February 27, 1975, the Netherlands, no.7502315

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Außerbetriebsetzung eines mit Katalysator gefüllten Reaktors für die katalytische Hydrierung einer flüssigen oder gasförmigen Zuspeisung mittels überleiten der Zuspeisung über den Katalysator in Gegenwart von zugesetztem Wasserstoff. Eine solche Hydrierung wird üblicherweise bei Temperaturen oberhalb 300 C durchgeführt. In vielen Fällen enthält die Zuspeisung schwefelhaltige Verbindungen, aus denen beim Hydrieren Schwefelwasserstoff gebildet wird.The invention relates to a method for shutting down a catalyst-filled reactor for the catalytic Hydrogenation of a liquid or gaseous feed by passing the feed over the catalyst in the presence of added hydrogen. Such a hydrogenation is usually carried out at temperatures above 300.degree. In many In some cases, the feed contains sulfur-containing compounds from which hydrogen sulfide is formed during hydrogenation.

Die vorgenannte katalytische Hydrierung wird häufig beim Raffi-The aforementioned catalytic hydrogenation is often used in the refinery

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nieren von Mineralöl, jedoch auch bei anderen Anwendungsgebieten durchgeführt.kidneys of mineral oil, but also in other areas of application.

Ein Beispiel der Verwendung einer flüssigen Zuspeisung zur katalytisehen Hydrierung stellt die katalytische Entschwefelung bestimmter Erdölfraktionen, wie von Destillat- oder Rückstandsfraktionen, dar. Bei diesertf- Verfahren wird die Zuspeisung zusammen mit Wasserstoff durch einen mit dem Entschwefelungskatalysator gefüllten Reaktor bei einer Temperatur geleitet, bei der die Zuspeisung noch nicht oder nur geringfügig durch Spalten oder Isomerisieren umgewandelt wird. Die in der flüssigen Zuspeisung enthaltenen Schwefelverbindungen werden unter Bildung von Schwefelwasserstoff hydriert. Dabei erhält man als Produkte einerseits die entschwefelte Zuspeisung und andererseits ein Schwefelwasserstoff und nicht umgesetzten Wasserstoff enthaltendes Gas, die aus dem Reaktor abgezogen werden, Das letztgenannte Gas kann z.B. in eine nachstehend beschriebene Claus-Anlage überführt werden.An example of the use of a liquid feed for catalytic purposes Hydrogenation represents the catalytic desulfurization of certain Petroleum fractions, such as distillate or residue fractions. In this process, the feed is combined passed with hydrogen through a reactor filled with the desulfurization catalyst at a temperature at which the Feed is not yet converted or only slightly converted by cleavage or isomerization. The ones in the liquid feed The sulfur compounds contained are hydrogenated with the formation of hydrogen sulfide. One receives as products on the one hand the desulphurized feed and, on the other hand, a gas containing hydrogen sulphide and unreacted hydrogen, which from The latter gas can, for example, be transferred to a Claus plant described below.

Ein Beispiel der vorgenannten katalytischen Hydrierung unter Verwendung einer gasförmigen Zuspeisung stellt die katalytische Reduktion eines Claus-Abgases aus einer Claus-Anlage zur Herstellung von elementarem Schwefel durch Umsetzen von Schwefeldioxyd und Schwefelwasserstoff dar. Das Claus-Abgas enthält noch einen gewissen Prozentsatz an nicht umgesetzten Schwefelverbindungen, die üblicherweise entfernt werden müssen, was durch Reduktion aller Schwefelverbindungen mit Wasserstoff zu Schwefelwasserstoff erreicht werden kann und wonach der gebildete Schwefelwasserstoff vom Claus-Abgas abgetrennt (z.B. durch Absorption) und zur Claus-An example of the aforementioned catalytic hydrogenation using a gaseous feed is the catalytic reduction of a Claus exhaust gas from a Claus plant for production of elemental sulfur by reacting sulfur dioxide and hydrogen sulfide. The Claus exhaust gas contains another certain percentage of unreacted sulfur compounds that usually have to be removed, which is done by reduction of all sulfur compounds can be achieved with hydrogen to hydrogen sulfide and after which the hydrogen sulfide formed separated from the Claus exhaust gas (e.g. by absorption) and sent to the Claus

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Anlage zurückgeführt wird. Claus-Anlagen finden sich nicht nur in Raffinerien, sondern auch - zur Verarbeitung des vom Erdgas abgetrennten Schwefelwasserstoffs - in Erdgasfeldern.Plant is returned. Claus plants are not only found in refineries, but also - for processing the gas that has been separated from the natural gas Hydrogen sulfide - in natural gas fields.

Eine fast unvermeidlicherweise bei der katalytisehen Hydrierung von Schwefelverbindungen auftretende Erscheinung ist die Ablagerung von Kohlenstoff auf dem Katalysator. Dieser Kohlenstoff stammt häufig entweder von den Kohlenwasserstoffen der Zuspeisung (z.B. bei der Entschwefelung von Erdölfraktionen) oder von zum Erhitzen zugemischten Verbrennungsgasen {z.B. bei der Reduktion von Claus-Abgas). Bei der Entschwefelung von flüssigen Produkten werden außerdem z.B. teerartige Produkte auf dem Katalysator abgelagert. Almost inevitable in catalytic hydrogenation A phenomenon that occurs with sulfur compounds is the deposition of carbon on the catalyst. This carbon often comes either from the hydrocarbons in the feed (e.g. in the desulfurization of petroleum fractions) or from the Heating admixed combustion gases {e.g. in the reduction of Claus exhaust gas). When desulphurising liquid products tar-like products, for example, are also deposited on the catalyst.

Feste Teilchen, wie Schlacke, Siliciumdioxyd, Metallsalze und ~Eisenteilchen, werden üblicherweise am Anfang des Katalysatorbetts abgelagert, während die Sulfide und der Kohlenstoff über die gesamte Länge des Katalysatorbetts vorhanden sind.Solid particles such as slag, silica, metal salts and ~ Iron particles, are usually found at the beginning of the catalyst bed deposited while the sulfides and carbon are present the full length of the catalyst bed.

Beim Regenerieren dieses Katalysators werden der Kohlenstoff undWhen this catalyst is regenerated, the carbon and

wirdwill

die teerartigen Produkte abgebrannt, und dabei/zur Aufrechterhaltung einer annehmbaren Temperatur im Reaktor in jedem Fall eine ausreichende, mit großen Mengen an Dampf oder Stickstoff vermischte Sauerstoffmenge zugespeist. In der Praxis werden häufig Temperaturen von 300 bis 500 C angewendet, da der Kohlenstoff bei niedrigeren Temperaturen nicht abgebrannt wird. Bei dieser Regenerierung werden die Sulfide gleichzeitig mit dem Kohlenstoff undthe tarry products burned off, and thereby / to maintain an acceptable temperature in the reactor is in any case sufficient with large amounts of steam or nitrogen mixed amount of oxygen fed in. In practice it will be common Temperatures of 300 to 500 C are used because the carbon is not burned off at lower temperatures. In this regeneration the sulphides become simultaneously with the carbon and

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dem Teer oxydiert, wobei wegen der erwünschten begrenzten Wärvorsichtig meentwicklung diese Oxydation nur sehr / durchgeführt werden darf. Das Regenerieren erfordert demgemäß üblicherweise eine sehr lange Zeit, die bei großen Reaktoren bis zu einigen Tagen betragen kann.the tar is oxidized, being careful because of the desired limited heat This oxidation can only be carried out very much. Regeneration accordingly usually requires a very long time, which can be up to a few days in the case of large reactors.

In einigen Fällen, z.B. bei der Entschwefelung von Erdölrückstandsfraktionen, enthält der Reaktor sehr große Katalysatormengen von z.B. 500 Tonnen. In diesem Fall ist die Menge an Katalysator, auf dem keine festen Teilchen abgelagert sind, absolut sehr groß gegenüber der Menge an Katalysator, auf dem solche Teilchen abgelagert worden sind. Das führt zu dem Nachteil, daß beim Abbrennen des Kohlenstoffs und der teerartigen Produkte die Metallsulfide der gesamten Katalysatormenge oxydiert werden.In some cases, e.g. in the desulphurisation of petroleum residue fractions, the reactor contains very large amounts of catalyst, e.g. 500 tons. In this case, the amount of catalyst on which no solid particles are deposited, absolutely very large compared to the amount of catalyst on which such Particles have been deposited. This leads to the disadvantage that when the carbon and tarry products are burned off the metal sulfides of the total amount of catalyst are oxidized.

Sofern der Reaktor aus bestimmten Gründen geöffnet werden muß, reicht es nicht, wie zu erwarten, aus, den Reaktor abzukühlen und mit einem Inertgas zu spülen. Es wurde gefunden,daß beim öffnen des Reaktors nach längerem Spülen mit einem Inertgas von niederer Temperatur der Katalysator an der Luft zu glühen beginnt und, sofern die Zuspeisung Schwefelverbindungen enthielt, Schwefeldioxyd freisetzt. Unter diesen Bedingungen weist der Katalysator demgemäß pyrophore Eigenschaften auf und die Durchführung von Arbeiten auf oder im Reaktor ist demgemäß unmöglich oder gefährlich. If the reactor has to be opened for certain reasons, it is not sufficient, as expected, to cool the reactor down and purge it with an inert gas. It was found that when opened of the reactor after long flushing with an inert gas of low temperature, the catalyst begins to glow in the air and, if the feed contained sulfur compounds, releases sulfur dioxide. Under these conditions the catalyst exhibits accordingly has pyrophoric properties and carrying out work on or in the reactor is accordingly impossible or dangerous.

Bisher wurde dieses Problem durch vollständiges Regenerieren desSo far, this problem has been resolved by completely regenerating the

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Katalysators vor dem Öffnen des Reaktors gelöst. Diese Lösung ist jedoch kostspielig und zeitraubend. Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen anderen Lösungsweg zu finden.Catalyst dissolved before opening the reactor. This solution is however, costly and time consuming. The aim of the present invention is therefore to find a different approach.

In der Praxis kommt es z.B. vor, daß ein Reaktor geöffnet werden muß, obwohl die Aktivität des Katalysators noch nicht so weit abgenommen hat, daß ein Regenerieren erforderlich ist. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, bei dem in diesen Fällen keine Rege-In practice it happens, for example, that a reactor has to be opened, although the activity of the catalyst has not yet decreased so far has that regeneration is required. Another object of the present invention is therefore to provide a method to be made available, in which in these cases no regular

bei demin which

nerierung erforderlich ist, und /er Reaktor trotzdem geöffnet werden kann.regeneration is required and / he reactor can be opened anyway can.

Es wurde gefunden, daß die pyrophoren Eigenschaften des Katalysators mittels einer vollständig kontrollierten Oxydation, bei der die Temperatur mittels geeigneter Maßnahmen kontinuierlich unterhalb 300°C gehalten wird, vollständig beseitigt werden können.It was found that the pyrophoric properties of the catalyst by means of a fully controlled oxidation in which the temperature is continuously below by means of suitable measures 300 ° C can be completely eliminated.

überraschenderweise läßt sich diese "Passivierung" des Katalysators ohne gleichzeitiges Oxydieren der aktiven Sulfide, wie Kobalt-, Nickel-, Molybdän- und/oder Wolframsulfid, durchführen. Für die Passivierung ist demgemäß ein erheblich geringerer Zeitaufwand als für die herkömmlichen Regenerierungsbehandlungen erforderlich, bei denen die aktiven Sulfide oxydiert werden.Surprisingly, this "passivation" of the catalyst can be achieved without simultaneously oxidizing the active sulfides such as cobalt, nickel, molybdenum and / or tungsten sulfide. The time required for passivation is therefore considerably less than for conventional regeneration treatments, in which the active sulfides are oxidized.

Es wurde außerdem gefunden, daß der Kohlenstoff und die teerartigen Produkte bei der Passivierung kaum oder überhaupt nicht oxydiert werden. Es gibt bestimmte Anzeichen dafür, daß die pyropho-It was also found that the carbon and the tarry Products are hardly or not at all oxidized during passivation. There is certain evidence that the pyropho-

^nQRAR /Π719^ nQRAR / Π719

ren Eigenschaften des Katalysators auf die Gegenwart von fein verteiltem Eisen und/oder Eisensulfid zurückgehen, das(die) bei niedrigen Temperaturen oxydiert wird(werden).Renal properties of the catalyst are due to the presence of finely divided iron and / or iron sulfide, which (the) is (are) oxidized at low temperatures.

Die Erfindung betrifft demgemäß ein Verfahren zur Außerbetriebsetzung eines mit Katalysator gefüllten Reaktors für die katalytische Hydrierung einer flüssigen oder gasförmigen Zuspeisung mittels Überleiten der Zuspeisung über den Katalysator in Gegenwart von zugesetztem Wasserstoff, das dadurch gekennzeichnet ist, daßThe invention accordingly relates to a method for decommissioning a reactor filled with catalyst for the catalytic hydrogenation of a liquid or gaseous feed by passing the feed over the catalyst in the presence of added hydrogen, which is characterized in that

(a) die Temperatur im Reaktor, sofern diese mehr als 300 C be-(a) the temperature in the reactor, if it is more than 300 C

solche trägt, auf unterhalb 300 C herabgesetzt und eine/ niedrigeresuch carries, reduced to below 300 C and a / lower

Temperatur bis zum öffnen des Reaktors beibehalten wird;Temperature is maintained until the reactor is opened;

(b) die Zuführung der Zuspeisung unterbrochen und der zugesetzte Wasserstoff während oder nach der Herabsetzung der Temperatur gemäß (a) durch ein Inertgas ersetzt wird;(b) the supply of the feed interrupted and the added hydrogen during or after the reduction in the Temperature according to (a) is replaced by an inert gas;

(c) der Reaktor einige Zeit mit einem aus dem unter (b) genannten(c) the reactor for some time with one of those mentioned under (b)

Inertgas bestehenden Spülgas gespült wird;Inert gas existing purge gas is purged;

Sauerstoffoxygen

(d) anschließend eine solche Menge eines/ enthaltenden Gases(d) then such an amount of / containing gas

zum Spülgas zugesetzt wird, daß der anfängliche Sauerstoffgehalt des Spülgases höchstens 1 Volumprozent beträgt;is added to the purge gas that the initial oxygen content of the purge gas is at most 1 percent by volume;

(e) der Sauerstoffgehalt des Spülgases erhöht und die Spülgaszuspeisung so lange fortgesetzt wird ,bis praktisch keine Wärmeentwicklung im Reaktor mehr stattfindet;(e) the oxygen content of the purge gas is increased and the purge gas feed is continued until there is practically no more heat generation in the reactor;

(f) der Sauerstoffpartialdruck des Spülgases auf mindestens 0,2(f) the oxygen partial pressure of the purge gas to at least 0.2

kg/cm erhöht wird;kg / cm is increased;

(g) der Reaktor geöffnet wird.(g) the reactor is opened.

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Da die katalytische Hydrierung im allgemeinen bei Temperaturen oberhalb 300°C im Reaktor durchgeführt wird, muß die Temperatur im Reaktor in den meisten Fällen durch Abkühlen auf unterhalb 3000C herabgesetzt werden.Since the catalytic hydrogenation is generally carried out at temperatures above 300 ° C in the reactor, the temperature in the reactor, in most cases must be lowered by cooling to below 300 0 C.

Wenn die Zuführung der Zuspeisung vor der Herabsetzung der Temperatur im Reaktor unterbrochen wird, ist es möglich, die Temperatur mittels des zugeführten Wasserstoffs oder mittels des Spülgases herabzusetzen. Insbesondere, wenn eine schwere Zuspeisung, wie eine Erdölrückstandsfraktion, hydriert worden ist, ist es ratsam, die Zuführung der Zuspeisung bei hohen Temperaturen zu unterbrechen, um ein Festwerden der Zuspeisung im Reaktor zu verhindern. If the feeding of the feed before the lowering of the temperature is interrupted in the reactor, it is possible to adjust the temperature by means of the supplied hydrogen or by means of the purge gas to belittle. In particular, when a heavy feed such as a petroleum residue fraction has been hydrogenated, it is advisable to interrupt the supply of the feed at high temperatures in order to prevent the feed from solidifying in the reactor.

Sofern eine flüssige Zuspeisung verarbeitet worden ist, ist es möglich, unmittelbar vor der Außerbetriebsetzung des Reaktors auf eine andere, leichtere Zuspeisung, wie Schwerbenzin oder Gasöl, überzugehen und die Temperatur im Reaktor durch Zuführung dieser leichten Zuspeisung herabzusetzen. Dies stellt eine vorzugsweise Ausführungsform dar. Auf diese Weise werden gegebenenfalls verbliebene Reste des Rückstandsprodukts entfernt, die sich gegebenenfalls auf den Katalysatorteilchen abgelagert haben. Eine Flüssigkeit führt außerdem zu einem schnelleren Abkühlen des Katalysators als ein Gas.If a liquid feed has been processed, it is possible immediately before the reactor is shut down to another, lighter feed, such as heavy fuel or gas oil, pass over and lower the temperature in the reactor by adding this light feed. This represents one preferably Embodiment. In this way, any remaining residues of the residue product are removed may have deposited on the catalyst particles. A liquid also leads to faster cooling of the Catalyst as a gas.

Es ist außerdem möglich, die Temperatur im Reaktor während oder teilweise während des Unterbrechens der Zuführung der Zuspeisung herabzusetzen, wobei die Unterbrechung der Zuführung allmählichIt is also possible to reduce the temperature in the reactor during or partially during the interruption of the feed decrease, the interruption of the feed gradually

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stattfindet und demgemäß eine längere Zeit in Anspruch nimmt. Das gleichzeitige Abkühlen und Unterbrechen der Zuspeisung wird z.B. durchgeführt, wenn Wasserstoff zum Reaktor zugespeist und anschließend die Zuführung der Zuspeisung allmählich unterbrochen wird oder wenn anschließend eine kältere Zuspeisung eingeleitet wird.takes place and accordingly takes a longer time. The simultaneous cooling and interruption of the feed is e.g. carried out when hydrogen is fed to the reactor and then the feed of the feed is gradually interrupted or if a colder feed is then initiated will.

Die Zuführung der Zuspeisung kann auch nach dem Abkühlen unterbrochen werden, wobei das Abkühlen mindestens teilweise mittels der Zuspeisung herbeigeführt werden kann« In diesem Fall wird natürlich nur ein kleiner Teil der Zuspeisung hydriert, so daß es unter bestimmten Bedingungen während der Abkühlung ratsam sein , kann, eine Zuspeisung zu verwenden, die nicht hydriert werden muß.The supply of the feed can also be interrupted after cooling , whereby the cooling can be brought about at least partially by means of the feed «In this case, natural only a small part of the feed is hydrogenated, so that under certain conditions it may be advisable during cooling can use a feed that does not need to be hydrogenated.

Vorzugsweise wird die Temperatur im Reaktor mittels eines Kohlenwasserstofföls und insbesondere mit Schwerbenzin oder Gasöl herabgesetzt.Preferably the temperature in the reactor is controlled by means of a hydrocarbon oil and especially with heavy gasoline or gas oil.

Ziel aller erfindungsgemäßen Maßnahmen ist es schließlich, einen eine Temperatur unterhalb 300°C aufweisenden und weder Zuspeisung noch Wasserstoff enthaltenden Reaktor zur Verfügung zu haben. Die Entfernung des Wasserstoffs und der Zuspeisung wird durch Spülen des Reaktors mit einem Inertgas vor, während und nach dem Kühlen erreicht. Als Inertgas wird z.B. Kohlendioxyd und vorzugsweise Stickstoff verwendet.The aim of all measures according to the invention is finally to have a temperature below 300 ° C and neither feed still have hydrogen-containing reactor available. The removal of the hydrogen and the feed is done by purging of the reactor with an inert gas before, during and after cooling. The inert gas used is e.g. carbon dioxide and preferably Nitrogen used.

Nach der praktisch vollständigen Entfernung der Kohlenwasserstoff-After the practically complete removal of the hydrocarbon

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bisuntil

und Wasserstoffreste aus dem Reaktor/auf z.B. weniger als 1 Volumprozent durch ausreichendes Spülen mit Inertgas wird eine geringe Menge an Luft oder Sauerstoff zum Spülgas zugesetzt. Anfänglich darf in jedem Fall nur so viel Luft oder Sauerstoff zum Spülgas zugesetzt werden, daß dessen Sauerstoffgehalt weniger als 1 Volumprozent beträgt und der Sauerstoffgehalt des Spülgases muß außerdem ausreichend niedrig sein, um sicherzustellen, daß die Temperatur im Reaktor 300°C nicht überschreitet. Das Durchleiten des einen geringen Sauerstoffgehalt aufweisenden Spülgases durch den Reaktor wird jetzt fortgesetzt. Dabei wird ein von einem Temperaturanstieg begleiteter Sauerstoffverbrauch beobachtet, der jedoch in allen Fällen auf höchstens 300 C begrenzt werden muß.and hydrogen residues from the reactor / to e.g. less than 1 volume percent sufficient purging with inert gas will add a small amount of air or oxygen to the purging gas. Initially In any case, only so much air or oxygen may be added to the purge gas that its oxygen content is less than 1 volume percent and the oxygen content of the purge gas must also be low enough to ensure that the temperature in the reactor does not exceed 300 ° C. Passing through the purge gas, which has a low oxygen content through the reactor is now continued. Oxygen consumption accompanied by a rise in temperature is observed, which, however, must be limited to a maximum of 300 ° C in all cases.

Der Sauerstoffgehalt des Spülgases wird vorzugsweise so eingeregelt, daß die Temperatur des aus dem Reaktor abgezogenen Spülgases unterhalb 150 C verbleibt. Diese Temperatur des verwendeten Spülgases stellt einen verläßlichen Indikator für die Temperatur im Reaktor dar und ist auf einfache Weise zu bestimmen.The oxygen content of the purging gas is preferably regulated in such a way that that the temperature of the purge gas withdrawn from the reactor remains below 150.degree. This temperature of the used Purge gas is a reliable indicator of the temperature in the reactor and can be easily determined.

Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wirdAccording to one embodiment of the method according to the invention

das sauerstoffhaltige Spülgas nach dem Durchleiten durch den ReReaktor zurückgeführt. aktpr abgekühlt, wieder mit Sauerstoff versetzt und dann zum / Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß diese Ausführungsform gegenüber der alleinigen Verwendung von frischem Spülgas eine Ersparnis darstellt. the oxygen-containing purging gas is returned after being passed through the re-reactor. aktpr cooled, again mixed with oxygen and then to / It is readily apparent that this embodiment represents a saving compared to the sole use of fresh purge gas.

Wenn bei einem Sauerstoffgehalt im Spülgas unterhalb 1 Volumpro-If the oxygen content in the purge gas is below 1 volume pro

zent der Temperaturanstieg im Reaktor abzunehmen beginnt, wird der Sauerstoffgehalt des Spülgases allmählich auf oberhalb 1 Volumprozent erhöht. Dabei muß weiter kontinuierlich sichergestellt werden, daß die Temperatur im Reaktor nicht auf Werte oberhalb 300°C steigt.cent the temperature rise in the reactor begins to decrease, the oxygen content of the purge gas gradually increases to above 1 percent by volume elevated. It must also be ensured continuously that the temperature in the reactor does not exceed values 300 ° C rises.

Auch während dieser Periode, in der der Sauerstoffgehalt des Spülgases oberhalb 1 Volumprozent liegt, wird das Spülgas vorzugsweise zurückgeführt und aer(die) verbrauchte Sauerstoff oder Luft ersetzt. In dieser Periode ist der Temperaturanstieg wegen der fortgeschrittenen kontrollierten Oxydation im allgemeinen niedriger. Auch der Sauerstoffverbrauch ist dabei geringer.The purge gas is also preferred during this period in which the oxygen content of the purge gas is above 1 percent by volume returned and aer (the) consumed oxygen or Replaces air. In this period the temperature rise is due to the advanced controlled oxidation generally lower. The oxygen consumption is also lower.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird der Sauerstoffgehalt des Spülgases mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit erhöht, dabei jedoch die Erhöhung immer zurückgestellt, solange die Temperatur im Reaktor einen vorbestimmten Wert überschreitet. Dadurch kann die Passivierung auf verhältnismäßig einfache Weise gesteuert werden.In one embodiment of the invention, the oxygen content of the purge gas is increased at a predetermined rate, however, the increase is always postponed as long as the temperature in the reactor exceeds a predetermined value. Through this the passivation can be controlled in a relatively simple manner.

Der Sauerstoffgehalt des zurückgeführten Spülgases wird vorzugsweise durch Zusetzen einer einem höheren Temperaturanstieg im Reaktor entsprechenden geringeren Luftmenge und umgekehrt ersetzt. Die Oxydation wird dadurch vollständig kontrolliert und der Temperaturanstieg auf einen verhältnismäßig konstanten Wert begrenzt, da im Falle eines übermäßigen Temperaturanstiegs die Ursache für diesen Anstieg, nämlich ein zu hoher Sauerstoffgehalt, beseitigt und im Falle eines zu geringen Temperaturanstiegs die unzurei-The oxygen content of the recycled purge gas is preferred replaced by adding a lower amount of air corresponding to a higher temperature rise in the reactor and vice versa. The oxidation is completely controlled and the temperature rise is limited to a relatively constant value, because in the event of an excessive rise in temperature, the cause for this rise, namely an excessively high oxygen content, is eliminated and if the temperature rise is too low, the insufficient

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chende Sauerstoffzuführung vergrößert wird. Ein übermäßiger Temperaturanstieg weist den Nachteil auf,daß Komponenten im Reaktor oxydiert werden, die nicht oxydiert werden müssen,und ein zu niedriger Temperaturanstieg bedeutet, daß die kontrollierte Oxydation langsamer als unbedingt erforderlich abläuft.corresponding oxygen supply is increased. An excessive rise in temperature has the disadvantage that components in the reactor that do not need to be oxidized are oxidized and one too low A rise in temperature means that the controlled oxidation is proceeding more slowly than absolutely necessary.

Erfindungsgemäß wird der Sauerstoffpartialdruck im SpülgasAccording to the invention, the oxygen partial pressure in the purge gas

mindestens 2
schließlich auf/0,2 kg/cm und insbesondere auf mindestens 0,8
at least 2
finally to / 0.2 kg / cm and in particular to at least 0.8

P dieser Druck
kg/cnr angehoben und/vor dem öffnen des Reaktors für einige Zeit aufrecht erhalten. Der Reaktor wird vorzugsweise weiter einige Zeit gespült, wobei praktisch keine weitere Wärmeentwicklung beobachtet wird. Je nach den Umständen findet dies bei einem Sauer-
P this pressure
kg / cnr raised and / maintained for some time before opening the reactor. The reactor is preferably further flushed for some time, with practically no further evolution of heat being observed. Depending on the circumstances, this will take place in a sour

2 stoffpartialdruck von mindestens 0,2 kg/cm oder weniger statt. Die beiden letztgenannten Maßnahmen garantieren einen bestmöglichen Sicherheitsgrad.2 material partial pressure of at least 0.2 kg / cm or less takes place. The last two measures mentioned guarantee the best possible level of security.

Unter bestimmten Bedingungen tritt die Gefahr eines örtlichen Abbrennens der Kohle auf, was zu einem unkontrollierten Temperaturanstieg in der Zone mit der abgebrannten Kohle und außerdem zur Ausbreitung des unerwünschten Temperaturanstiegs auf andere Stellen des Katalysators führen kann. Diese Erscheinung tritt z.B. bei Bedingungen, wie bei der Gegenwart von großen Mengen an pyrophoren Verbindungen im Reaktor oder in Fällen auf, in denen bei der katalytischen Hydrierung und/oder beim Abkühlen des Reaktors nicht alle Stellen des Katalysators vom Kühlmittel (wie Schwerbenzin oder Gasöl) benetzt worden sind und deshalb trockene Zonen existieren. Die letztgenannte Erscheinung kann insbesondereUnder certain conditions, there is a risk of the coal burning off locally, resulting in an uncontrolled increase in temperature in the zone with the spent coal and also to spread the undesirable temperature rise to others Put the catalyst can lead. This phenomenon occurs, for example, under conditions such as the presence of large quantities pyrophoric compounds in the reactor or in cases where the catalytic hydrogenation and / or when cooling the reactor not all points of the catalytic converter have been wetted by the coolant (such as heavy fuel or gas oil) and are therefore dry Zones exist. The latter phenomenon can in particular

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in Fällen vorkommen, in denen der Katalysator in erheblichem Ausmaß verunreinigt ist, was zu einer schlechten Verteilung des Kühlmittels über den Katalysator führt.Occur in cases where the catalyst is significant is contaminated, which leads to poor distribution of the coolant over the catalyst.

Um jede Gefahr einer unkontrollierten Temperaturerhöhung im Reaktor zu vermeiden, wird der Reaktor vorzugsweise mit einem Kohlenwasserstofföl zusammen mit dem Spülgas gespült. Besonders eignet sich ein Kohlenwasserstofföl auf Erdölbasis, wie Schwerbenzin oder vorzugsweise Gasöl. Die Zuspeisungsgeschwindigkeit des Kohlenwasserstofföls zum Reaktor kann dabei erheblich schwanken. Vorzugsweise werden mindestens 5 Prozent der während der katalytischen Hydrierung zum Reaktor zugeführten Zuspeisung in den Reaktor eingeleitet. Insbesondere werden mindestens 10 Prozent'der vorgenannten Menge an Kohlenwasserstofföl in den Reaktor eingespeist. Die Umlaufgeschwindigkeit des Gasöls wird während des Spülgasumlaufs ungefähr auf die Menge der beim Normalbetrieb des Reaktors katalytisch zu hydrierenden Zuspeisung erhöht.Any risk of an uncontrolled increase in temperature in the reactor To avoid this, the reactor is preferably purged with a hydrocarbon oil along with the purge gas. Particularly suitable a petroleum-based hydrocarbon oil such as heavy gasoline or, preferably, gas oil. The feed rate of the Hydrocarbon oil to the reactor can fluctuate significantly. Preferably at least 5 percent of the during the catalytic Hydrogenation to the reactor fed feed initiated into the reactor. In particular, at least 10 percent of the aforementioned amount of hydrocarbon oil fed into the reactor. The circulation speed of the gas oil is during the Purge gas circulation approximately to the amount of the normal operation of the Reactor catalytically increased to be hydrogenated feed.

Zur vollständigen Benetzung des Katalysators ist es von Vorteil, den Katalysator enthaltenden Reaktor vollständig oder praktisch vollständig mit einem Kohlenwasserstofföl zu füllen (insbesondere mit einem Gasöl),bevor man das Sauerstoff enthaltende Spülgas in den Reaktor einspeist. Besonders vorteilhafterweise wird der Reaktor von unten mit dem Kohlenwasserstofföl gefüllt, nachdem der Wasserstoff praktisch vollständig aus dem Reaktor entfernt worden ist. Nach der anschließenden Entfernung des Kohlenwasserstofföls aus dem Reaktor wird mit dem Einleiten des Spülgases begonnen. Zu diesem Spülgas kann sofort oder nach einiger ZeitFor complete wetting of the catalyst, it is advantageous to have the reactor containing the catalyst completely or practically completely fill with a hydrocarbon oil (especially with a gas oil) before using the oxygen-containing purge gas feeds into the reactor. The reactor is particularly advantageously filled from below with the hydrocarbon oil after virtually all of the hydrogen has been removed from the reactor. After the subsequent removal of the hydrocarbon oil The introduction of the flushing gas is started from the reactor. This purge gas can be used immediately or after some time

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ein umlaufendes Kohlenwasserstofföl zugesetzt werden.a circulating hydrocarbon oil can be added.

Es ist wünschenswert, daß der Reaktor erst bei verhältnismäßig niedriger Temperatur geöffnet wird. Die Temperatur beim öffnen beträgt vorzugsweise höchstens 6O0C. Diese Temperatur kann schon durch das Spülen erreicht worden sein, es ist jedoch auch möglich, den Reaktor nach dem Spülen weiter abzukühlen. Dadurch wird sichergestellt, daß die höchstmögliche Umwandlung von z.B. Eisensulfid solange wie möglich bei verhältnismäßig hohen Temperaturen durchgeführt wird. Im letztgenannten Fall wird eine Druckkühlung z.B. mit Luft bevorzugt, da der Reaktor selbst nur sehr langsam abkühlt.It is desirable that the reactor be opened only at a relatively low temperature. The temperature when opening is preferably at most 6O 0 C. This temperature may have been already achieved by rinsing, but it is also possible to further cool the reactor after flushing. This ensures that the highest possible conversion of iron sulfide, for example, is carried out as long as possible at relatively high temperatures. In the latter case, pressure cooling, for example with air, is preferred since the reactor itself only cools down very slowly.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann z.B. bei einem Reaktor zur katalytischen Entschwefelung einer flüssigen Kohlenwasserstoffzuspeisung angewendet werden. Beispiele solcher Entschwefelungsverfahren sind die Entschwefelung von leichten Erdöldestillatfraktionen und die Entschwefelung von Erdölrückstandsfraktionen.The process of the invention can be used, for example, in a reactor for the catalytic desulfurization of a liquid hydrocarbon feed be applied. Examples of such desulfurization processes are the desulfurization of light petroleum distillate fractions and the desulfurization of residual petroleum fractions.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann jedoch auch bei anderen Verfahren, wie bei der katalytischen Reduktion von Schwefelverbindungen in einer gasförmigen Zuspeisung zu Schwefelwasserstoff, angewendet werden.However, the method according to the invention can also be used in other methods as with the catalytic reduction of sulfur compounds in a gaseous feed to hydrogen sulfide, be applied.

Im letztgenannten Fall kann die Zuspeisung z.B. aus dem Abgas aus einer Claus-Anlage zur Herstellung von elementarem Schwefel aus Schwefelverbindungen enthaltenden Gasen bestehen.In the latter case, the feed can, for example, from the exhaust gas from a Claus plant for the production of elemental sulfur consist of gases containing sulfur compounds.

R η Q R A fi / Π 7 Δ 9R η Q R A fi / Π 7 Δ 9

Bei den vorgenannten Entschwefelungsverfahren enthält der Katalysator besonders zweckmäßigerweise Kobaltsulfid und/oder Nickelsulfid zusammen mit Molybdänsulfid und/oder Wolframsulfid auf einem Trägermaterial, das mindestens zum größeren Teil aus SiIiciumdioxyd und/oder Aluminiumoxyd besteht. Es wurde gefunden, daß solche Katalysatoren pyrophore Eigenschaften aufweisen. Es können jedoch auch alle anderen Arten von Katalysatoren, die pyrophore Eigenschaften aufweisen, mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens behandelt werden.In the aforementioned desulfurization processes, the catalyst contains particularly expediently cobalt sulfide and / or nickel sulfide together with molybdenum sulfide and / or tungsten sulfide a carrier material, at least for the greater part of silicon dioxide and / or aluminum oxide. It has been found that such catalysts have pyrophoric properties. It however, all other types of catalysts which have pyrophoric properties can also be used by means of the catalyst according to the invention Procedure.

Die Erfindung stellt eine Verbesserung des Verfahrens zur kontinuierlichen katalytischen Hydrierung einer oder mehrerer Schwefelverbindungen in einer flüssigen oder gasförmigen Zuspeisung unter Bildung von Schwefelwasserstoff dar, bei der die Zuspeisung zur Hydrierung durch einen mit Katalysator gefüllten Reaktor in Gegenwart von zugesetztem Wasserstoff bei Temperaturen oberhalb 200 C geleitet wird. Die Verbesserung besteht darin, daß zum Zeitpunkt eines vorbestimmten Druckabfalls im gesamten Reaktor als Folge der Verunreinigung der Katalysatorschicht im Zuspeisungsende des Reaktors der Reaktor unter Anwendung einer oder mehrerer der vorgenannten Ausführungsform(en) des erfindungsgemäßen Verfahrens außer Betrieb gesetzt wird, wonach die verunreinigte Katalysatorschicht ersetzt und der Reaktor wieder in Betrieb gesetzt wird. Ein Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß nicht, wie bisher, die gesamte Katalysatormenge ersetzt oder regeneriert werden muß. Das erfindungsgemäße Verfahren weist insbesondere bei zur katalytischen Entschwefelung von ErdölrückstandsfraktionenThe invention provides an improvement to the process for continuous catalytic hydrogenation of one or more sulfur compounds in a liquid or gaseous feed with the formation of hydrogen sulfide, in which the feed to the hydrogenation through a reactor filled with catalyst is passed in the presence of added hydrogen at temperatures above 200 C. The improvement is that at the time a predetermined pressure drop throughout the reactor due to contamination of the catalyst layer in the feed end of the reactor of the reactor using one or more of the aforementioned embodiment (s) of the process according to the invention is put out of operation, after which the contaminated catalyst layer replaced and the reactor is put back into operation. One advantage of this method is that it does not, how so far, the entire amount of catalyst has to be replaced or regenerated. The method according to the invention has in particular for the catalytic desulfurization of petroleum residue fractions

verwendeten Reaktoren besondere Vorteile auf, da in diesen Fällen sehr große Katalysatormengen verwendet werden. In der Praxisreactors used have particular advantages, since very large amounts of catalyst are used in these cases. In practice

je Reaktor
werden dabei zur Zeit/Gesamtmengen an Katalysator von ungefähr 750 m verwendet, bei denen die Dampf-Luft-Regenerierung häufig deshalb zu Schwierigkeiten führt, weil je Tonne Katalysator je Stunde ungefähr 0,5 bis 1,0 Tonnen Dampf zur Regenerierung erforderlich sind, was für die Raffinerie in vielen Fällen eine sehr hohe Spitzenbelastung darstellt. In diesem Fall weist das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil auf, daß das Spülgas zurückgeführt werden kann.
per reactor
are used at the time / total amounts of catalyst of about 750 m, in which the steam-air regeneration often leads to difficulties because about 0.5 to 1.0 tons of steam are required for regeneration per ton of catalyst per hour, which in many cases represents a very high peak load for the refinery. In this case, the method according to the invention has the advantage that the flushing gas can be recycled.

Insbesondere bei flüssigen Zuspeisungen nimmt der Druckabfall über einen Reaktor zur katalytisehen Hydrierung häufig wegen der Ablagerung von Schlacke auf der ersten Katalysatorschicht zu. Diese Ablagerung enthält häufig hohe Gehalte an Metallen, wie metallischem Eisen oder an Metallsalzen, die aus der Anlage oder aus der Zuspeisung stammen. Die Ablagerung von Schlacke bedeutet jedoch nicht, daß der Katalysator desaktiviert worden ist. Bei der Entschwefelung von flüssigen Zuspeisungen wird der Katalysator in einem Reaktor zur Entschwefelung von Erdölrückstandsfraktionen z.B. nach ungefähr einem halben Jahr so weit blockiert, daß die obere Katalysatorschicht ersetzt werden muß, während bei der Entschwefelung von Erdöldestillatfraktionen eine Blockierung erst nach einer Zeit von ungefähr 3 Monaten bis 2 Jahren auftritt« Außerdem tritt ein zu hoher Druckabfall wiederholt vor der Desaktivierung des Katalysators auf.The pressure drop increases, especially with liquid feeds over a reactor for catalytic hydrogenation often because of the Deposition of slag on the first catalyst layer increases. This deposit often contains high levels of metals, such as metallic iron or metal salts that come from the system or from the feed. The deposition of slag means but not that the catalyst has been deactivated. When desulfurizing liquid feeds, the catalyst is used blocked in a reactor for the desulfurization of petroleum residue fractions, e.g. after about half a year, so far, that the upper catalyst layer must be replaced, while in the desulfurization of petroleum distillate fractions a blockage occurs only after a period of about 3 months to 2 years «In addition, too high a pressure drop occurs repeatedly before deactivation of the catalytic converter.

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Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Passivierungsverfahrens gegenüber der herkömmlichen Regenerierung von Katalysatoren besteht darin, daß der Katalysator anschließend nicht wieder sulfidiert werden muß. Bei Molybdän enthaltenden Katalysatoren weist die herkömmliche Regenerierung außerdem den Nachteil auf, daß sie bei erheblich höheren Temperaturen unter oxydativen Bedingungen durchgeführt werden muß, was zur Gefahr der Sublimation von Molybdäntrioxyd führt. Außerdem wird darauf hingewiesen, daß das Abbrennen beim herkömmlichen Regenerieren im allgemeinen bei Temperaturen von 370 bis 470 C durchgeführt wird. Außerdem geht die vorgenannte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens auf die Beobachtung zurück, daß die katalytische Aktivität durch das Abbrennen des Kohlenstoffs nicht wesentlich erhöht wird, sofern der Kohlenstoff in den üblichen Prozentsitzen vorliegt und daß es nach Wiederinbetriebnahme des Reaktors ziemlich schnell zu einer erneuten Ablagerung von Kohlenstoff auf dem Reaktor kommt, ohne daß dadurch die Aktivität des Katalysators in hohem Ausmaß beeinträchtigt wird. Aus diesem Grunde ist das Abbrennen des Kohlenstoffs bei der Regenerierung nicht unbedingt erforderlich. An advantage of the passivation method according to the invention over the conventional regeneration of catalysts consists in the catalyst not subsequently sulphiding again must become. In the case of catalysts containing molybdenum, the conventional regeneration also has the disadvantage that it must be carried out at considerably higher temperatures under oxidative conditions, which leads to the risk of sublimation of molybdenum trioxide. It should also be noted that burning in conventional regeneration generally occurs at Temperatures of 370 to 470 C is carried out. The aforementioned embodiment of the method according to the invention also works based on the observation that the catalytic activity is not significantly increased by burning off the carbon, provided that the carbon is present in the usual percentages and that it is quite quickly when the reactor is restarted to a renewed deposition of carbon on the reactor occurs, without thereby increasing the activity of the catalyst Extent is affected. For this reason, it is not absolutely necessary to burn off the carbon during regeneration.

Die vorgenannte Verbesserung des Verfahrens zur kontinuierlichen katalytischen Hydrierung wird vorzugsweise auf solche Weise durchgeführt, daß bei der Außerbetriebsetzung des Reaktors der Kohlendioxydgehalt in dem den Reaktor verlassenden Spülgas während der Zeit kontrolliert wird, während der zu dem zum Reaktor zugespeisten Spülgas Sauerstoff zugesetzt wird und die Sauerstoff-The aforesaid improvement in the continuous catalytic hydrogenation process is preferably carried out in such a manner carried out that the shutdown of the reactor Carbon dioxide content in the purge gas leaving the reactor is controlled during the time it takes to go to the reactor supplied purge gas oxygen is added and the oxygen

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menge im Spülgas wird herabgesetzt oder vollkommen sauerstofffreies Spülgas verwendet, solange die Kohlendioxydmenge einen vorbestimmten Wert übersteigt. Sobald der Kohlendioxydgehalt in dem aus dem Reaktor abgezogenen Spülgas zu hoch wird, stellt dieser zu hohe Kohlendioxydgehalt als solcher schon ein Anzeichen dafür dar, daß eine zu große Kohlenstoffmenge abgebrannt wird. Vorzugsweise wird der Kohlendioxydgehalt auf Werten unterhalb 0,04 Volumprozent gehalten.The amount in the purging gas is reduced or completely oxygen-free Purge gas is used as long as the amount of carbon dioxide exceeds a predetermined value. As soon as the carbon dioxide level is in If the purge gas withdrawn from the reactor becomes too high, this excessively high carbon dioxide content in itself is an indication indicates that too much carbon has been burned off will. The carbon dioxide content is preferably kept at values below 0.04 percent by volume.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.The examples illustrate the invention.

Beispiel 1example 1

Die Zeichnung zeigt eine diagrammatische Darstellung des Sauerstoffgehalts des Spülgases im Verlauf der gemäß dem vorliegenden Beispiel durchgeführten Passivierung.The drawing shows a diagrammatic representation of the oxygen content of the purge gas in the course of the passivation carried out according to the present example.

In einer halbtechnischen Anlage zur katalytischen Entschwefelung von Erdölrückstandsfraktionen werden 1470 Tonnen Erdölrückstandsfraktion entschwefelt. Die Anlage besteht aus einem mit Katalysator gefülltem Entschwefelungsreaktor. Der Katalysator enthält 3,2 Gewichtsprozent Kobalt und 9,2 Gewichtsprozent Molybdän aufIn a semi-industrial plant for the catalytic desulfurization of crude oil residue fractions, 1470 tons of crude oil residue fraction are produced desulfurized. The plant consists of a desulphurisation reactor filled with a catalyst. The catalyst contains 3.2 percent by weight cobalt and 9.2 percent by weight molybdenum

hauptsächlich aus Trägermaterial, einem Aluminiumoxvd bestehendem /f die vorher sulfidiert worden sind. Der Reaktor enthält den Katalysator als Festbett und die zu behandelnde Rückstandsfraktion wird in den Kopf des Reaktors eingespeist und vom Boden des Reaktors abgezogen. Wasserstoff durchströmt den Reaktor im Parallelstrom zur Zuspeisung.existing mainly of support material, a Aluminiumoxvd / f which have been sulphided before. The reactor contains the catalyst as a fixed bed and the residue fraction to be treated is fed into the top of the reactor and withdrawn from the bottom of the reactor. Hydrogen flows through the reactor in parallel flow to the feed.

Unmittelbar vor der erfindungsgemäßen Passivierung enthält derImmediately before the passivation according to the invention, the contains

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Katalysator 3,2 Gewichtsprozent Kobalt und 9,2 Gewichtsprozent Molybdän. Der Katalysator am Kopf des Reaktors enthält 10,2 Gewichtsprozent Vanadium, 4,4 Gewichtsprozent Nickel, 0,7 Gewichtsprozent Natrium und 0,40 Gewichtsprozent Eisen. Der Katalysator am Boden des Reaktors enthält 0,8 Gewichtsprozent Vanadium, 0,3 Gewichtsprozent Nickel, 0,2 Gewichtsprozent Natrium und 0,04 Gewichtsprozent Eisen.Catalyst 3.2 weight percent cobalt and 9.2 weight percent molybdenum. The catalyst at the top of the reactor contains 10.2 percent by weight Vanadium, 4.4 weight percent nickel, 0.7 weight percent Sodium and 0.40 weight percent iron. The catalyst at the bottom of the reactor contains 0.8 percent by weight vanadium, 0.3 percent by weight nickel, 0.2 percent by weight sodium and 0.04 percent by weight iron.

Der Reaktor wird jetzt passiviert, wobei man zunäcnst von der Ruckstandsfraktion aui Gasöl als Zuspeisung übergeht und dabeiThe reactor is now passivated, initially from the Residue fraction passes over to gas oil as a feed and thereby

zuführt, kontinuierlich ein wasserstoffreiches Gasgemisch / Der Reaktor wird im Verlauf von 10 Stunden abgekühlt. Während des Abkühlens beträgt die Temperaturabnahme kontinuierlich weniger als 40 C je Stunde. Die Temperatur des zum Reaktor zugespeisten Gases beträgt 15 C, und nach dem Abkühlen wird ein Gas mit einer Temperatur von ebenfalls 15 C aus dem Reaktor abgezogen. Die Gasölzuspeisung wird jetzt unterbrochen und der Reaktor mit einem wasserstoffreichen Gas ungefähr 6 Stunden gespült. Der Wasserstoff wird anschließend durch Stickstoff ersetzt und der Reaktor bis zum Erreichen einer Wasserstoffkor»5;entration unterhalb 1 Volumprozent mit Stickstoff gespült. Der Stickstoffdruck wird dannfeeds, continuously a hydrogen-rich gas mixture / the reactor is cooled in the course of 10 hours. During the cooling process, the temperature decrease is continuously less than 40 ° C per hour. The temperature of the gas fed to the reactor is 15 C, and after cooling it becomes a gas with a temperature also withdrawn from 15 C from the reactor. The gas oil feed is now interrupted and the reactor is flushed with a hydrogen-rich gas for about 6 hours. The hydrogen is then replaced by nitrogen and the reactor until a hydrogen concentration of less than 1 percent by volume is reached purged with nitrogen. The nitrogen pressure is then

auf 6 kg/cm erhöht und der Stickstoff mittels eines Kompressors zurückgeführt.increased to 6 kg / cm and the nitrogen recycled by means of a compressor.

Anschließend wird Luft in dan zurückgeführten Stickstoffstrom eingedüst. Der Sauerstoffgehalt des in den Reaktor eingespeisten Spülgases wird kontinuierlich gemessen und ist in der Figur dargestellt. In dieser Figur ist die Zeit"t"in Stunden auf derThen air is injected into the nitrogen stream that is returned. The oxygen content of the purge gas fed into the reactor is measured continuously and is shown in the figure. In this figure, the time "t" is in hours on the

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75178697517869

Abszisse gegen den Sauerstoffgehalt in Volumprozent auf der Ordinate aufgetragen. Aus dem Verlauf der Kurve geht hervor, daß Sauerstoff diskontinuierlich in das Spülgas eingedüst wird. Die Dauer des Eindüsens von Sauerstoff nimmt jedoch kontinuierlich zu.The abscissa versus the oxygen content in percent by volume on the ordinate applied. The curve shows that oxygen is injected discontinuously into the purge gas. the However, the duration of the injection of oxygen increases continuously.

In der Tabelle sind für die gleiche Zeitperiode, wie in der Figur, der beim Verfahren angewendete Druck (erhöhter Druck), die Dauer der einzelnen Luft-Eindüsvorgänge und der Kohlendioxydgehalt in dem den Reaktor verlassenden Spülgas angegeben.In the table are for the same time period as in the figure, the pressure used in the process (increased pressure), the duration of the individual air injection processes and the carbon dioxide content indicated in the purge gas leaving the reactor.

TabelleTabel

Zeit,
Min.
Time,
Min.
erhöhter Druck,
kg/cm2
increased pressure,
kg / cm 2
Dauer der ein
zelnen Luftein-
düsvorgänge,
Min.
Duration of a
individual air
nozzles,
Min.
Kohlendioxydge-
halt,
Volumprozent
Carbon dioxide
stop,
Volume percentage
3030th 3,43.4 11 -- 4545 3,43.4 33 -- 5555 3,83.8 22 0,0180.018 9090 - 4,9- 4.9 55 -- 120120 5,45.4 55 0,0150.015 150150 6,06.0 55 0,0200.020 180180 5,95.9 1010 0,0250.025 225225 5,85.8 1212th 0,0200.020 285285 5,55.5 1515th 0,0200.020 330330 4,74.7 4O4O 0,0200.020 450450 0,80.8 volle Luftzirkula
tion
full air circulation
tion
0,0300.030
510510 Ende der Passivie
rung
End of the passive voice
tion
0,0400.040

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Aus der Figur geht hervor, daß beim Passivieren Sauerstoff verbraucht wird. Das Passivierungsverfahren wird außerdem durch kontinuierliche Bestimmung des Kohlendioxydgehalts des den Reaktor verlassenden Spülgases kontrolliert. Es wurde gefunden, daß zwischen 2,5 und 4 Stunden nach dem Beginn des Spülens ein großer Säuerstoffverbrauch auftritt. Außerdem wurde beobachtet, daßThe figure shows that the passivation consumes oxygen will. The passivation process is also carried out continuously Determination of the carbon dioxide content of the purge gas leaving the reactor controlled. It has been found that between Large oxygen consumption occurs 2.5 and 4 hours after the start of the purging. It was also observed that

des Spülgasesof the purge gas

der Kohlendioxydgehalt/beim Eindüsen von Luft in das Spülgas wegen des Kohlendioxydgehalts der Luft zunimmt.because of the carbon dioxide content / when air is injected into the purge gas the carbon dioxide content of the air increases.

Die Temperatur des Spülgases beim Verlassen des Reaktors beträgtThe temperature of the purge gas when it leaves the reactor is

O 'O '

kontinuierlich 15 C. Das Passivierungsverfahren gemäß dem vorstehenden Beispiel wird demgemäß sehr vorsichtig durchgeführt.continuous 15 C. The passivation process according to the above Example is therefore carried out very carefully.

Nach 7,5stündigem Spülen mittels des sauerstoffhaltigen Stickstoffstroms unter zunehmender Erhöhung des Sauerstoffgehalts wird das Passivierungsverfahren nach 30minütigem Druckluftumlauf durch den Reaktor abgeschlossen und der Reaktor anschließend geöffnet. Der Katalysator weist zu diesem Zeitpunkt keine pyrophoren Eigenschaften mehr auf.After flushing for 7.5 hours by means of the oxygen-containing nitrogen stream The passivation process is carried out after 30 minutes of compressed air circulation with an increasing increase in the oxygen content completed by the reactor and then opened the reactor. The catalyst does not show any pyrophoric properties at this point Properties more on.

Eine anschließende Analyse des Katalysators ergibt, daß je nach der Stelle im Reaktor, von welcher der Katalysator entnommen worden ist, der Katalysator ungefähr 7 bis 15 Gewichtsprozent Kohlenstoff und ungefähr 7 bis 8 Gewichtsprozent Schwefel enthält.A subsequent analysis of the catalyst shows that depending on the location in the reactor from which the catalyst was removed the catalyst contains about 7 to 15 weight percent carbon and about 7 to 8 weight percent sulfur.

Beispiel 2 In der in Beispiel 1 beschriebenen halbtechnischen Anlage werdenExample 2 In the pilot plant described in Example 1 are

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106000 Tonnen Erdölrückstandsfraktion entschwefelt. Der Katalysator wird dabei ziemlich stark verunreinigt und enthält eine große Menge an pyrophorem Material.106,000 tons of crude oil residue fraction desulphurized. The catalyst becomes quite heavily contaminated and contains a large amount of pyrophoric material.

Der Reaktor wird auf 40°C abgekühlt, Wasserstoff durch StickstoffThe reactor is cooled to 40 ° C., hydrogen by nitrogen

2 ersetzt, der Stickstoffdruck auf 6 kg/cm erhöht, Sauerstoff zum Spülgas zugesetzt und der Sauerstoffgehalt des Spülgases allmähl^ ch, wie in Beispiel 1 beschrieben, erhöht.2 is replaced, the nitrogen pressure is increased to 6 kg / cm, oxygen is added to the purge gas and the oxygen content of the purge gas is gradually increased, as described in Example 1.

Die Temperatur im Reaktor wird an einigen Steilen gemessen und The temperature in the reactor is measured at a few points and

desof

der Kohlendioxydgeba^/Abgases von Zeit zu Zeit bestimmt. Nach ungefähr 20 Stunden (bei einer Sauerstoffkonzentration im Spülgas von ungefähr l8 Volumprozent) nimmt die Kohlendioxydkonzentra- tion im Abgas drastisch zu (von 0,03 auf 0,3 Volumprozent) und im Endteil des Reaktors wird ein starker Temperaturanstieg ger messen (von ursprünglich 40 bis 50°C auf 100°C). Anschließend wird der Reaktor geöffnet und der Katalysator aus dem Reaktor entfernt. Der Katalysator aus dem Endteil des Reaktors ist heiß und setzt Gasöldampf und Schwefeldioxyd frei. Obwohl der Katalysator keine pyrophoren Eigenschaften aufweist, ist die Gefahr ersichtlich, daß ein weiterer Temperaturanstieg zu einem unkontrollierten Abbrennen der Kohle auf dem Katalysator führt. Diese Gefahr wird vermieden, wenn die Außerbetriebsetzung des Reaktors gemäß Beispiel 3 durchgeführt wird. the carbon dioxide emissions / exhaust gases determined from time to time. After about 20 hours (with an oxygen concentration in the purge gas of about 18 percent by volume) the carbon dioxide concentration in the exhaust gas increases drastically (from 0.03 to 0.3 percent by volume) and a sharp rise in temperature is measured in the end section of the reactor (from originally 40 up to 50 ° C to 100 ° C). The reactor is then opened and the catalyst is removed from the reactor. The catalyst from the end section of the reactor is hot and releases gas oil vapor and sulfur dioxide. Although the catalyst has no pyrophoric properties, there is a clear risk that a further increase in temperature will lead to uncontrolled burning of the carbon on the catalyst. This risk is avoided if the reactor is shut down according to Example 3.

Beispiel 3Example 3

Ein zur katalytischen Entschwefelung ungefähr der in Beispiel 2 One for catalytic desulfurization roughly the same as in Example 2

Menge der beschriebenen /gleichen Erdölrückstandsfraktion verwendeter Kata-Amount of the described / same crude oil residue fraction used cat-

lysator wird abgekühlt und die Wasserstoffmenge im Reaktor mittels Stickstoff als Spülgas, wie in Beispiel 2, auf ein Volumprozent herabgesetzt. Der Reaktor wird evakuiert und Gasöl von unten in den Reaktor gepumpt, bis sein gesamter Katalysatorinhalt vollständig in Gasöl eingetaucht ist. Anschließend wird das Gas-Öl aus dem Reaktor abgezogen und Stickstoff mit einem Druck vonlysator is cooled and the amount of hydrogen in the reactor means Nitrogen as flushing gas, as in Example 2, reduced to one percent by volume. The reactor is evacuated and gas oil from pumped down into the reactor until all of its catalyst contents are completely immersed in gas oil. Then the gas is oil withdrawn from the reactor and nitrogen at a pressure of

6 kg/cm in den Reaktor eingespeist. Durch den Reaktor werden Stickstoff und gleichzeitig eine Gasölmenge von 10 Prozent der beim Normalbetrieb im Reaktor zu entschwefelnden Kohlenwasserstoff menge geleitet. Anschließend wird zum Spülgas ein Volumprozent Sauerstoff zugesetzt. Nach einer Stunde wird der Umlauf des Stickstoff/Sauerstoffstroms beendet und Luft6 kg / cm fed into the reactor. Through the reactor nitrogen and at the same time an amount of gas oil of 10 percent of the During normal operation in the reactor, the amount of hydrocarbon to be desulphurized is passed. Then the Purge gas added one percent by volume of oxygen. After one hour, the nitrogen / oxygen flow is stopped and air is stopped

mit einem Druck von 6 kg/cm in den Reaktor eingespeist. Der Gasöluralauf wird allmählich auf den Wert der beim Normalbetrieb des Reaktors zu entschwefelnden Kohlenwasserstoffmenge erhöht. Nach dreistündigem Umlauf von Luft und Gasöl, bei dem keinerlei Temperaturanstieg oder unerwünschte Oxydation von Kohle auftritt, wird der Reaktor geöffnet. Der Katalysator weist keine pyrophoren Eigenschaften auf.fed into the reactor at a pressure of 6 kg / cm. The Gasölurauf is gradually increased to the value of the amount of hydrocarbon to be desulfurized during normal operation of the reactor. After three hours of circulation of air and gas oil with no The reactor is opened. The catalyst has no pyrophores Properties on.

PatentansprücheClaims

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Claims (20)

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PatentansprücheClaims Verfahren zur Außerbetriebsetzung eines mit Katalysator gefüllten Reaktors für die katalytisehe Hydrierung einer flüssigen oder gasförmigen Zuspeisung mittels überleiten der Zuspei sung über den Katalysator in Gegenwart von zugesetztem Wasserstoff, dadurch gekennzeichnet, daßProcess for shutting down a reactor filled with catalyst for the catalytic hydrogenation of a liquid or gaseous feed by passing the feed over the catalyst in the presence of added hydrogen, characterized in that (a) die Temperatur im Reaktor, sofern diese mehr als 3000C beträgt,(a) the temperature in the reactor, if this is more than 300 0 C, niedrigere auf unterhalb 300 C herabgesetzt und eine solche / Temperatur bis zum öffnen des Reaktors beibehalten wird;lower is reduced to below 300 C and such / temperature is maintained until the reactor is opened; (b) die Zuführung der Zuspeisung unterbrochen und der zugesetzte Wasserstoff während oder nach der Herabsetzung der Temperatur gemäß (a) durch ein Inertgas ersetzt wird;(b) the supply of the feed is interrupted and the hydrogen added during or after the reduction in temperature according to (a) is replaced by an inert gas; (c) der Reaktor einige Zeit mit einem aus dem unter (b) genannten Inertgas bestehenden Spülgas gespült wird;(c) the reactor is purged for some time with a purge gas consisting of the inert gas mentioned under (b); Sauerstoffoxygen (d) anschließend eine solche Menge eines /enthaltenden Gases(d) then such an amount of / containing gas zum Spülgas zugesetzt wird, daß der anfängliche Sauerstoffgehalt des Spülgases höchstens 1 Volumprozent beträgt;is added to the purge gas that the initial oxygen content of the purge gas is at most 1 percent by volume; (e) der Sauerstoffgehalt des Spülgases erhöht und die Spülgaszuspeisung so lange fortgesetzt wird, bis praktisch keine Wärmeentwicklung im Reaktor mehr stattfindet;(e) the oxygen content of the purge gas is increased and the purge gas feed is continued until there is practically no more heat generation in the reactor; (f) der Sauerstoffpartialdruck des Spülgases auf mindestens(f) the oxygen partial pressure of the purge gas to at least 0,2 kg/cm erhöht wird;0.2 kg / cm is increased; (g) der Reaktor geöffnet wird.(g) the reactor is opened. 5Q9846/07495Q9846 / 0749
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur im Reaktor mittels eines Kohlenwasserstofföls herabgesetzt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the temperature in the reactor by means of a hydrocarbon oil is reduced. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Kohlenwasserstofföl Schwerbenzin oder Gasöl verwendet wird.3. The method according to claim 2, characterized in that heavy fuel or gas oil is used as the hydrocarbon oil. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Inertgas Stickstoff verwendet wird.4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that nitrogen is used as the inert gas. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoffgehalt im Spülgas so eingeregelt wird, daß die Temperatur des vom Reaktor abgezogenen Spülgases unterhalb 150°C gehalten wird.5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that the oxygen content in the flushing gas is regulated so that the temperature of the purge gas withdrawn from the reactor is kept below 150 ° C. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis -5, dadurch gekennzeichnet, daß das sauerstoffhaltige Spülgas nach dem Durchleiten durch den Reakto,r . abgekühlt, sein verbrauchter Sauerstoff ersetzt und das Spülgas zum Reaktor zurückgeführt wird.6. The method according to claim 1 to -5, characterized in that the oxygen-containing purge gas after passing through the Reakto, r. cooled, its depleted oxygen replaced and the purge gas is returned to the reactor. 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,7. The method according to claim 1 to 6, characterized in that daß der Sauerstoffpartialdruck im Spülgas zum Schluß vor demthat the oxygen partial pressure in the purge gas at the end of the öffnen des Reaktors einige Zeit auf mindestens 0,8 kg/cm gehalten wird.open the reactor for some time at at least 0.8 kg / cm will. 8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktor gleichzeitig mit einem Kohlenwasserstofföl und8. The method according to claim 1 to 7, characterized in that that the reactor simultaneously with a hydrocarbon oil and 509846/07 49509846/07 49 dem Spülgas gespült wird.is purged with the purge gas. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Kohlenwasserstofföl ein Gasöl verwendet wird.9. The method according to claim 8, characterized in that a gas oil is used as the hydrocarbon oil. 10. Verfahren nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Kohlenwasserstofföl zum Reaktor in einer 5 bis 25 Gewichtsprozent der beim Normalbetrieb für die katalytische Hydrierung zum Reaktor zugeführten Zuspeisung entsprechenden Menge verwendet wird.10. The method according to claim 8 and 9, characterized in that that the hydrocarbon oil to the reactor in a 5 to 25 weight percent of that in normal operation for the catalytic hydrogenation corresponding amount of feed supplied to the reactor is used. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Kohlenwasserstofföl in einer 10 Prozent der Zuspeisung beim Normalbetrieb des Reaktors betragenden Menge verwendet wird.11. The method according to claim 10, characterized in that the hydrocarbon oil in a 10 percent of the feed at Normal operation of the reactor amount is used. 12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 1-1, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator enthaltende Reaktor vor dem Einleiten des sauerstoffhaltigen Spülgases in den. Reaktor vollständig oder praktisch vollständig mit einem Kohlenwasserstofföl gefüllt wird.12. The method according to claim 1 to 1-1, characterized in that the catalyst containing the reactor prior to the introduction of oxygen-containing purge gas in the. Reactor is completely or almost completely filled with a hydrocarbon oil. 13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Kohlenwasserstofföl ein Gasöl verwendet wird.13. The method according to claim 11, characterized in that a gas oil is used as the hydrocarbon oil. 14. Verfahren nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet,14. The method according to claim 1 to 13, characterized in that Zeit, während der
daß während der/das in den Reaktor eingespeiste Spülgas einen Sauerstoffgehalt aufweist, der Kohlendioxydgehalt des vom Reaktor abgezogenen Spülgases kontrolliert und daß die zum Spülgas zugesetzte Sauerstoffmenge vermindert oder auf Null gebracht wird,
Time during the
that while the purge gas fed into the reactor has an oxygen content, the carbon dioxide content of the purge gas withdrawn from the reactor is controlled and that the amount of oxygen added to the purge gas is reduced or brought to zero,
5Ω98Λ6/0 7Α95Ω98Λ6 / 0 7Α9 solangeso long /der Kohlendioxydgehalt des abgezogenen Spülgases einen vorbestimmten Wert überschreitet./ the carbon dioxide content of the withdrawn purge gas is a predetermined one Value exceeds.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlendioxydgehalt des vom Reaktor abgezogenen Spülgases auf unterhalb 0,04 Volumprozent gehalten wird.15. The method according to claim 14, characterized in that the carbon dioxide content of the purge gas withdrawn from the reactor is kept below 0.04 percent by volume. 16«. Verfahren nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur im Reaktor vor dem öffnen auf höchstens 60°C gehalten wird.16 «. Method according to Claims 1 to 15, characterized in that that the temperature in the reactor before opening to a maximum of 60 ° C is held. 17. Verfahren nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Reaktor für die katalytische Entschwefelung einer flüssigen Kohlenwasserstoffzuspeisung außer Betrieb gesetzt wird.17. The method according to claim 1 to 16, characterized in that a reactor for the catalytic desulfurization of a liquid Hydrocarbon feed is put out of operation. 18. Verfahren nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Reaktor für die katalytische Reduktion von Schwefelverbindungen in einer gasförmigen Zuspeisung zu Schwefelwasserstoff außer Betrieb gesetzt wird.18. The method according to claim 1 to 16, characterized in that a reactor for the catalytic reduction of sulfur compounds is put out of operation in a gaseous feed to hydrogen sulfide. 19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Reaktor für die katalytische Reduktion des Abgases aus einer Claus-Anlage für die Herstellung von elementarem Schwefel aus Schwefelverbindungen enthaltenden Gasen außer Betrieb gesetzt wird.19. The method according to claim 18, characterized in that a reactor for the catalytic reduction of the exhaust gas from a Claus plant for the production of elemental sulfur from gases containing sulfur compounds was shut down will. 20. Verfahren nach Anspruch 17, 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein Reaktor außer Betrieb gesetzt wird, der mit20. The method according to claim 17, 18 or 19, characterized in that that a reactor is put out of operation with 509846/0 7 49509846/0 7 49 einem Kobaltsulfid und/oder Nickelsulfid und Molybdänsulfid und/ oder Wolframsulfid auf einem mindestens zum größeren Teil aus Siliciumdioxyd und/oder Aluminiumoxyd bestehenden Trägermaterial enthaltenden Katalysator gefüllt ist.a cobalt sulfide and / or nickel sulfide and molybdenum sulfide and / or tungsten sulfide on at least a larger part Silicon dioxide and / or aluminum oxide existing carrier material containing catalyst is filled. 509846/07 49509846/07 49 LeerseiteBlank page
DE19752517869 1974-04-25 1975-04-22 PROCESS FOR DECOMMISSIONING A CATALYST-FILLED REACTOR FOR THE CATALYTIC HYDRATION OF A LIQUID OR GASEOUS FEED Granted DE2517869A1 (en)

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