DE2517869C2 - - Google Patents

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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • C10G45/00Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
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Description

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 decommissioning of a catalyst filled reactor for the catalytic Hydrogenation of a liquid or gaseous feed using Passing the feed over the catalyst in the presence of added hydrogen. Such hydrogenation is common carried out at temperatures above 300 ° C. In many In some cases, the feed contains sulfur-containing compounds which are formed during hydrogenation.

Die vorgenannte katalytische Hydrierung wird häufig beim Raffinieren von Mineralöl, jedoch auch bei anderen Anwendungsgebieten durchgeführt.The aforementioned catalytic hydrogenation is often used in refining  of mineral oil, but also in other areas of application carried out.

Ein Beispiel der Verwendung einer flüssigen Zuspeisung zur katalytischen Hydrierung stellt die katalytische Entschwefelung bestimmter Erdölfraktionen, wie von Destillat- oder Rückstandsfraktionen, dar. Bei diesen 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 using a liquid feed for catalytic Hydrogenation is the catalytic desulfurization of certain Petroleum fractions, such as distillate or residue fractions, In this process, the feed is combined with hydrogen through one with the desulfurization catalyst filled reactor at a temperature at which the Infeed not yet or only slightly by splitting or Isomerizing is converted. Those in the liquid feed Sulfur compounds contained are formed with the formation of hydrogen sulfide hydrated. One receives as products on the one hand the desulfurized feed and on the other hand a hydrogen sulfide and unreacted hydrogen-containing gas, which from be withdrawn from the reactor. The latter gas can e.g. B. in a Claus system described below can be transferred.

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-Anlage zurückgeführt wird. Claus-Anlagen finden sich nicht nur in Raffinerien, sondern auch - zur Verarbeitung des vom Erdgas abgetrennten Schwefelwasserstoffs - in Erdgasfeldern.An example using the aforementioned catalytic hydrogenation a gaseous feed represents 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, which usually have to be removed, by reduction all sulfur compounds with hydrogen to hydrogen sulfide can be achieved and then the hydrogen sulfide formed separated from the Claus exhaust gas (e.g. by absorption) and to the Claus system  is returned. Claus systems are not only found in Refineries, but also - to process the separated from natural gas Hydrogen sulfide - in natural gas fields.

Eine fast unvermeidlicherweise bei der katalytischen 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.An almost inevitable in catalytic hydrogenation The appearance of sulfur compounds is the deposition of carbon on the catalyst. That carbon often comes from either the hydrocarbons in the feed (e.g. in the desulfurization of petroleum fractions) or from to Heating admixed combustion gases (e.g. during the reduction from Claus exhaust gas). When desulfurizing liquid products are also z. B. tar-like products 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, silicon dioxide, metal salts and Iron particles are usually found at the beginning of the catalyst bed deposited while the sulfides and carbon all over Length of the catalyst bed are available.

Beim Regenerieren dieses Katalysators werden der Kohlenstoff und die teerartigen Produkte abgebrannt, und dabei wird 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 und dem Teer oxydiert, wobei wegen der erwünschten begrenzten Wärmeentwicklung diese Oxydation nur sehr vorsichtig durchgeführt werden darf. Das Regenerieren erfordert demgemäß üblicherweise eine sehr lange Zeit, die bei großen Reaktoren bis zu einigen Tagen betragen kann.When this catalyst is regenerated, the carbon and the tar-like products burned down, and this is used to maintain an acceptable temperature in the reactor in any case an adequate one, with large amounts of steam or nitrogen mixed amount of oxygen added. In practice they are common Temperatures of 300 to 500 ° C applied because the carbon at lower temperatures is not burned. With this regeneration the sulfides are simultaneously with the carbon and  oxidized the tar, due to the desired limited heat generation this oxidation can only be carried out very carefully may. Accordingly, regeneration usually requires one very long time that with large reactors up to a few days can be.

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. B. in the desulfurization of petroleum residue fractions, the reactor contains very large amounts of catalyst from Z. B. 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 burning the carbon and tar-like products the metal sulfides of the entire 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, as expected, it is not sufficient to cool the reactor and flush with an inert gas. It was found that when opening of the reactor after flushing with an inert gas of lower Temperature the catalyst in the air begins to glow and, if the feed contained sulfur compounds, sulfur dioxide releases. Under these conditions, the catalyst shows accordingly pyrophoric properties on and the implementation working on or in the reactor is therefore impossible or dangerous.

Bisher wurde dieses Problem durch vollständiges Regenerieren des 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.So far, this problem has been solved by completely regenerating the  Dissolved catalyst before opening the reactor. This solution is however expensive and time consuming. The aim of the present invention it is therefore to find another solution.

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 Regenerierung erforderlich ist, und bei dem der Reaktor trotzdem geöffnet werden kann.In practice it happens e.g. B. before that a reactor be opened must, although the activity of the catalyst has not decreased so far has that regeneration is required. Another one The aim of the present invention is therefore a method to provide, in which in these cases no regeneration is required, and in which the reactor can still be opened 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 using suitable measures 300 ° C is kept, 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 without simultaneous oxidation of the active sulfides, such as cobalt, Perform nickel, molybdenum and / or tungsten sulfide. Accordingly, the passivation is much less time consuming than required for traditional 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 pyrophoren Eigenschaften des Katalysators auf die Gegenwart von fein verteiltem Eisen und/oder Eisensulfid zurückgehen, das (die) bei niedrigen Temperaturen oxydiert wird (werden).It has also been found that the carbon and tar-like Products passivated hardly or not at all during passivation will. There are certain signs that the pyrophoric  Properties of the catalyst on the presence of fine distributed iron and / or iron sulfide is oxidized at low temperatures.

Der Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde 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, der Kobaltsulfid und/oder Nickelsulfid zusammen mit Molybdänsulfid und/oder Wolframsulfid auf einem mindestens zum größeren Teil aus Siliziumdioxid und/oder Aluminiumoxid bestehenden Trägermaterial enthält, in Gegenwart von zugesetztem Wasserstoff, bereit zu stellen.The registration is based on the task of a procedure for decommissioning of a catalyst filled reactor for the catalytic Hydrogenation of a liquid or gaseous feed by passing the feed over the catalyst, which contains cobalt sulfide and / or nickel sulfide together with molybdenum sulfide and / or tungsten sulfide on a carrier material consisting at least in large part of silicon dioxide and / or aluminum oxide, in the presence of added hydrogen.

Die gestellte Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.The object is achieved by a method having the characterizing features of claim 1.

In den Unteransprüchen 2-8 sind Ausbildungen des Verfahrens nach Anspruch 1 angegeben. In the dependent claims 2-8 training of the Method according to claim 1 specified.  

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 300°C herabgesetzt werden.Since the catalytic hydrogenation is generally at temperatures the temperature is above 300 ° C in the reactor in the reactor in most cases by cooling to below 300 ° C can be reduced.

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 lowering the temperature interrupted in the reactor, it is possible the temperature by means of the supplied hydrogen or by means of the purge gas belittling. Especially when a heavy feed, like a petroleum residue fraction, it is hydrogenated advisable to feed the feed at high temperatures interrupt to prevent the feed in the reactor from solidifying.

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 decommissioning the reactor to another, lighter feed, such as heavy gasoline or gas oil, transition and the temperature in the reactor by feeding to reduce this slight infeed. This is a preferred Embodiment. In this way, if necessary remaining residues of the residue product removed, the may have deposited on the catalyst particles. A liquid also leads to a 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 allmählich 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.It is also possible to adjust the temperature in the reactor during or partly during the interruption of the feeding of the feed decrease, the interruption of the feed gradually  takes place and accordingly takes a long time. The simultaneous cooling and interrupting the feed will e.g. B. performed when hydrogen is fed to the reactor and then the supply of the feed is gradually interrupted or if a colder feed is subsequently initiated becomes.

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 be, the cooling at least partially by means of the feeding can be brought about. In this case, of course only a small part of the feed hydrogenated so that it may be advisable during cooling under certain conditions can use a feed that is not hydrogenated got to.

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

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. Kohlendioxiyd und vorzugsweise Stickstoff verwendet.Finally, the aim of all the measures according to the invention is one 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 flushing of the reactor with an inert gas before, during and after cooling reached. As an inert gas z. B. carbon dioxide and preferably Nitrogen used.

Nach der praktisch vollständigen Entfernung der Kohlenwasserstoff- und Wasserstoffreste aus dem Reaktor bis 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.After practically complete removal of the hydrocarbon  and hydrogen residues from the reactor except for z. B. less than 1 volume percent sufficient purging with inert gas makes a low one Amount of air or oxygen added to the purge gas. Initially In any case, only as much air or oxygen as Purge gas are added so 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 of the purge gas having a low oxygen content through the reactor now continues. One of observed oxygen consumption accompanied by a rise in temperature, which, however, is limited to a maximum of 300 ° C in all cases got to.

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 purge gas is preferably regulated in such a way that the temperature of the purge gas withdrawn from the reactor remains below 150 ° C. This temperature of the used Purge gas is a reliable indicator of temperature in the reactor and is easy to determine.

Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das sauerstoffhaltige Spülgas nach dem Durchleiten durch den Reaktor abgekühlt, wieder mit Sauerstoff versetzt und dann zum Reaktor zurückgeführt. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß diese Ausführungsform gegenüber der alleinigen Verwendung von frischem Spülgas eine Ersparnis darstellt.According to one embodiment of the method according to the invention the oxygen-containing purge gas after passing through the reactor cooled, again mixed with oxygen and then returned to the reactor. It is readily apparent that this embodiment is opposite saving only the use of fresh purge gas represents.

Wenn bei einem Sauerstoffgehalt im Spülgas unterhalb 1 Volumprozent 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.If the purge gas contains less than 1 volume percent oxygen  the temperature rise in the reactor begins to decrease the oxygen content of the purge gas gradually to above 1 percent by volume elevated. It must continue to be ensured continuously be that the temperature in the reactor does not reach values above 300 ° C rises.

Auch während dieser Periode, in der der Sauerstoffgehalt des Spülgases oberhalb 1 Volumprozent liegt, wird das Spülgas vorzugsweise zurückgeführt und der (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.Also during this period, in which the oxygen content of the Purge gas is above 1 volume percent, the purge gas is preferred returned and the oxygen (s) consumed or Air replaced. In this period the temperature is rising because of the advanced controlled oxidation generally lower. The oxygen consumption is also included less.

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 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. Thereby can passivation in a relatively simple manner to be controlled.

Der Sauerstoffgehalt des zurückgeführten Spülgases wird vorzugsweise durch Zusetzen 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 unzureichende 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.The oxygen content of the returned purge gas is preferred by adding a higher temperature rise in the Reactor corresponding lower amount of air and vice versa replaced. This completely controls the oxidation and the temperature rise limited to a relatively constant value, because in the event of excessive temperature rise, the cause of this increase, namely an excessively high oxygen content, is eliminated and in the case of too low a temperature rise, the insufficient one  Oxygen supply is increased. An excessive rise in temperature has the disadvantage that components in the reactor be oxidized, which need not be oxidized, and one too low Temperature rise means that the controlled oxidation runs slower than absolutely necessary.

Erfindungsgemäß wird der Sauerstoffpartialdruck im Spülgas schließlich auf mindestens 0,2 kg/cm² und insbesondere auf mindestens 0,8 kg/cm² angehoben und dieser Druck 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 Sauerstoffpartialdruck von mindestens 0,2 kg/cm² oder weniger statt. Die beiden letztgenannten Maßnahmen garantieren einen bestmöglichen Sicherheitsgrad.According to the oxygen partial pressure in the purge gas finally to at least 0.2 kg / cm² and in particular to at least 0.8 kg / cm² raised and this pressure for some time before opening the reactor maintained. The reactor will preferably continue to be some Flushed time, with practically no further heat development observed becomes. Depending on the circumstances, this takes place at an oxygen partial pressure of at least 0.2 kg / cm² or less. The latter two measures guarantee the best possible Security level.

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 insbesondere in Fällen vorkommen, in denen der Katalysator in erheblichem Ausmaß verunreinigt ist, was zu einer schlechten Verteilung des Kühlmittels über den Katalysator führt.Under certain conditions, there is a risk of a local The coal burns off, causing an uncontrolled rise in temperature in the zone with the spent coal and also to spread the undesirable temperature rise to others Set the catalyst can result. This phenomenon occurs e.g. B. in conditions such as the presence of large amounts of pyrophoric compounds in the reactor or in cases where in the catalytic hydrogenation and / or in the cooling of the reactor not all places of the catalyst from the coolant (like Heavy gasoline or gas oil) have been wetted and therefore dry Zones exist. The latter phenomenon can in particular  occur in cases where the catalyst to a significant extent is contaminated, resulting in poor distribution of the Coolant leads over the catalyst.

Um jede Gefahr einer unkontrollierten Temperaturerhöhung im Reaktor zu vermeiden, wird der Reaktor vorzugsweise mit einem Kohlwasserstofföl 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.At every risk of an uncontrolled temperature increase in the reactor To avoid, the reactor is preferably with a hydrocarbon oil purged together with the purge gas. Particularly suitable a petroleum-based hydrocarbon oil such as heavy fuel or preferably gas oil. The feed rate of the Hydrocarbon oil to the reactor can fluctuate considerably. Preferably at least 5 percent of that during the catalytic Hydrogenation fed to the reactor into the reactor initiated. 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 feed to be catalytically increased.

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 Zeit ein umlaufendes Kohlenwasserstofföl zugesetzt werden.For complete wetting of the catalyst, it is advantageous 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. It is particularly advantageous after the reactor is filled with the hydrocarbon oil from below the hydrogen is almost completely removed from the reactor has been. After the subsequent removal of the hydrocarbon oil from the reactor with the introduction of the purge gas began. This purge gas can be used immediately or after some time  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 60°C. 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 relatively low low temperature is opened. The temperature when opening is preferably at most 60 ° C. This temperature can achieved by rinsing, but it is also possible cool the reactor further after rinsing. This ensures that the highest possible conversion of z. B. iron sulfide as long as possible at relatively high temperatures is carried out. In the latter case there is pressure cooling e.g. B. preferred with air, since the reactor itself is very slow cools down.

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 inventive method can, for. B. in a reactor 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 petroleum residue 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 in 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 z. B. from the exhaust gas from a Claus plant for the production of elemental sulfur consist of gases containing sulfur compounds.  

Bei den vorgenannten Entschwefelungsverfahren enthält der Katalysator besonders zweckmäßigerweise Kobaltsulfid und/oder Nickelsulfid zusammen mit Molybdänsulfid und/oder Wolframsulfid auf einem Trägermaterial, das zumindest zum größeren Teil aus Siliciumdioxyd 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 that is at least largely made of silicon dioxide and / or aluminum oxide. It was found, that such catalysts have pyrophoric properties. It however, all other types of catalysts that have pyrophoric properties, by means of the invention Procedure are treated.

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 Katylsator 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 Erdölrückstandsfraktionen verwendeten Reaktoren besondere Vorteile auf, da in diesen Fällen sehr große Katalysatormengen verwendet werden. In der Praxis werden dabei zur Zeit je Reaktor Gesamtmengen an Katalysator von ungefähr 750 m³ 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.The 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, at which the feed for hydrogenation through a reactor filled with a catalyst in the presence of added hydrogen at temperatures above 200 ° C is passed. The improvement is that at the time a predetermined pressure drop across the reactor as As a result of the contamination of the catalyst layer at the end of the feed the reactor the reactor using one or more the aforementioned embodiment (s) of the method according to the invention is decommissioned, after which the contaminated catalyst layer replaced and the reactor started again becomes. An advantage of this method is that it does not know how so far, the entire amount of catalyst replaced or regenerated must become. The method according to the invention has in particular: for the catalytic desulfurization of petroleum residue fractions  reactors used have special advantages because in these cases very large amounts of catalyst are used. In practice total amounts of catalyst per reactor are currently approximately 750 m³ used, where the steam-air regeneration is common leads to difficulties because per ton of catalyst ever Approximately 0.5 to 1.0 tons of steam required for regeneration per hour are what the refinery in many cases represents very high peak loads. In this case, that The inventive method has the advantage that the purge gas is recycled can be.

Insbesondere bei flüssigen Zuspeisungen nimmt der Druckabfall über einen Reaktor zur katalytischen 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 in particular increases with liquid feeds over a reactor for catalytic hydrogenation often because of the Deposition of slag on the first catalyst layer. This deposit often contains high levels of metals such as metallic iron or metal salts coming from the plant or come from the feed. The deposition of slag means but not that the catalyst has been deactivated. At The desulphurization of liquid feeds becomes the catalyst in a reactor for the desulfurization of petroleum residue fractions e.g. B. blocked so far after about half a year, that the top catalyst layer must be replaced while at blocking the desulfurization of petroleum distillate fractions only occurs after a period of approximately 3 months to 2 years. In addition, an excessively high pressure drop occurs repeatedly before the deactivation of the catalyst.  

Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Passivierungsverfahren 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 Molydäntrioxyd 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 Prozentsätzen 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 over the passivation method according to the invention over the conventional regeneration of catalysts in that the catalyst then does not sulfide again must become. In the case of catalysts containing molybdenum the conventional regeneration also has the disadvantage that them at significantly higher temperatures under oxidative conditions must be carried out, which leads to the risk of sublimation leads from Molydäntrioxyd. It is also noted that burning off in general during conventional regeneration Temperatures of 370 to 470 ° C is carried out. Also goes the aforementioned embodiment of the method according to the invention on the observation that the catalytic activity by the burning of the carbon is not significantly increased, provided the carbon is present in the usual percentages and that it is pretty quick after restarting the reactor to re-deposit carbon on the reactor comes without high activity of the catalyst Extent is affected. This is why it burns down of carbon is not essential for 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 verlasssenden Spülgas während der Zeit kontrolliert wird, während der zu dem zum Reaktor zugespeisten Spülgas Sauerstoff zugesetzt wird und die Sauerstoffmenge 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 aforementioned improvement of the process for continuous Catalytic hydrogenation is preferably done in this way performed that when the reactor is shut down Carbon dioxide content in the purge gas leaving the reactor during the time is controlled during which to the reactor fed purge gas oxygen is added and the amount of oxygen  in the purge gas is reduced or completely oxygen-free Purge gas used as long as the amount of carbon dioxide exceeds a predetermined value. As soon as the carbon dioxide content in the purge gas drawn off from the reactor becomes too high this excessive carbon dioxide content as such is an indication that too much carbon burned off becomes. The carbon dioxide content is preferably at values below 0.04 volume percent held.

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 present Example of passivation carried out.

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 auf einem hauptsächlich Aluminiumoxyd bestehendem Trägermaterial, 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.In a semi-technical plant for catalytic desulfurization petroleum residue fractions become 1470 tons of petroleum residue fraction desulfurized. The system consists of one with a catalyst filled desulfurization reactor. The catalyst contains 3.2% by weight of cobalt and 9.2% by weight of molybdenum a carrier material consisting mainly of aluminum oxide, which was previously sulfided are. The reactor contains the catalyst as a fixed bed and the treating residue fraction is fed into the top of the reactor and withdrawn from the bottom of the reactor. Flows through hydrogen the reactor in parallel flow for feeding.

Unmittelbar vor der erfindungsgemäßen Passivierung enthält der 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.Immediately before the passivation according to the invention, the  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 weight percent vanadium, 0.3 weight percent nickel, 0.2 weight percent sodium and 0.04 Weight percent iron.

Der Reaktor wird jetzt passiviert, wobei man zunächst von der Rückstandsfraktion auf Gasöl als Zuspeisung übergeht und dabei kontinuierlich ein wasserstoffreiches Gasgemisch zuführt. 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 Wasserstoffkonzentration unterhalb 1 Volumprozent mit Stickstoff gespült. Der Stickstoffdruck wird dann auf 6 kg/cm² erhöht und der Stickstoff mittels eines Kompressors zurückgeführt.The reactor is now passivated, starting with the Residue fraction passes on to gas oil as feed and thereby continuously supplies a hydrogen-rich gas mixture. The reactor is cooled in the course of 10 hours. While cooling down 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 a gas with a temperature also withdrawn from the reactor at 15 ° C. The gas oil feed is now interrupted and the reactor with a hydrogen-rich gas purged for about 6 hours. The hydrogen is then replaced by nitrogen and the reactor until a hydrogen concentration below 1 volume percent is reached purged with nitrogen. The nitrogen pressure will then increased to 6 kg / cm² and the nitrogen by means of a compressor returned.

Anschließend wird Luft in den 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 der 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.Then air is injected into the returned nitrogen stream. 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 plotted in hours on the abscissa against the oxygen content in volume percent on the ordinate. The curve shows that oxygen is injected discontinuously into the purge gas. However, the duration of the oxygen injection 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 period of time 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 specified in the purge gas leaving the reactor.

Tabelle table

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 Sauerstoffverbrauch auftritt. Außerdem wurde beobachtet, daß der Kohlendioxydgehalt des Spülgases beim Eindüsen von Luft in das Spülgas wegen des Kohlendioxydgehalts der Luft zunimmt.The figure shows that passivation consumes oxygen becomes. The passivation process is also continuous Determination of the carbon dioxide content of the reactor controlled purge gas checked. It was found that between 2.5 and 4 hours after the start of rinsing a big one Oxygen consumption occurs. It was also observed that the carbon dioxide content of the purge gas when air is injected into the purge gas because of the carbon dioxide content in the air.

Die Temperatur des Spülgases beim Verlassen des Reaktors beträgt kontinuerlich 15°C. Das Passivierungsverfahren gemäß dem vorstehenden Beispiel wird demgemäß sehr vorsichtig durchgeführt.The temperature of the purge gas when leaving the reactor is continuously 15 ° C. The passivation process according to the above Accordingly, the example is 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 rinsing for 7.5 hours using the oxygen-containing nitrogen stream with increasing increase in oxygen content the passivation process after 30 minutes of compressed air circulation completed by the reactor and then opened the reactor. The catalyst shows no pyrophoric at this time 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 reveals that depending on the point in the reactor from which the catalyst was removed the catalyst is about 7 to 15 weight percent carbon and contains about 7 to 8 weight percent sulfur.

Beispiel 2Example 2

In der in Beispiel 1 beschriebenen halbtechnischen Anlage werden 106 000 Tonnen Erdölrückstandsfraktion entschwefelt. Der Katalysator wird dabei ziemlich stark verunreinigt und enthält eine große Menge an pyrophorem Material.In the semi-technical plant described in Example 1  Desulphurized 106,000 tons of petroleum residue fraction. The catalyst gets pretty dirty and contains a big one Amount of pyrophoric material.

Der Reaktor wird auf 40°C abgekühlt, Wasserstoff durch Stickstoff ersetzt, der Stickstoffdruck auf 6 kg/cm² erhöht, Sauerstoff zum Spülgas zugesetzt und der Sauerstoffgehalt des Spülgases allmählich, wie in Beispiel 1 beschrieben, erhöht.The reactor is cooled to 40 ° C, hydrogen through nitrogen replaced, the nitrogen pressure increased to 6 kg / cm², oxygen to Purge gas added and the oxygen content of the purge gas gradually, as described in Example 1, increased.

Die Temperatur im Reaktor wird an einigen Stellen gemessen und der Kohlendioxydgehalt des Abgases von Zeit zu Zeit bestimmt. Nach ungefähr 20 Stunden (bei einer Sauerstoffkonzentration im Spülgas von ungefähr 18 Volumprozent) nimmt die Kohlendioxydkonzentration im Abgas drastisch zu (von 0,03 auf 0,3 Volumprozent) und im Endteil des Reaktors wird ein starker Temperaturanstieg gemessen (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 temperature in the reactor is measured at some points and the carbon dioxide content of the exhaust gas is determined from time to time. After about 20 hours (with an oxygen concentration in the purge gas 18% by volume) the carbon dioxide concentration increases in the exhaust gas drastically (from 0.03 to 0.3 volume percent) and A sharp rise in temperature is measured in the end part of the reactor (from originally 40 to 50 ° C to 100 ° C). Subsequently the reactor is opened and the catalyst out of the reactor away. The catalyst from the end part of the reactor is hot and releases gas oil vapor and sulfur dioxide. Although the catalyst has no pyrophoric properties, the danger is evident that a further temperature rise to an uncontrolled Burning the coal on the catalyst leads. That danger is avoided when decommissioning the reactor is carried out according to Example 3.

Beispiel 3Example 3

Ein zur katalytischen Entschwefelung ungefähr der in Beispiel 2 beschriebenen Menge der gleichen Erdölrückstandsfraktion verwendeter Katalysator 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 Gasöl aus dem Reaktor abgezogen und Stickstoff mit einem Druck von 6 kg/cm² in den Reaktor eingespeist. Durch den Reaktor werden Stickstoff und gleichzeitig eine Gasölmenge von 10 Prozent der beim Normalbetrieb im Reaktor zu entschwefelnden Kohlenwasserstoffmenge geleitet. Anschließend wird zum Spülgas ein Volumprozent Sauerstoff zugesetzt. Nach einer Stunde wird der Umlauf des Stickstoff/Sauerstoffstroms beendet und Luft mit einem Druck von 6 kg/cm² in den Reaktor eingespeist. Der Gasölumlauf 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.One for catalytic desulfurization approximately the same as in Example 2 described amount of the same petroleum residue fraction catalyst used  is cooled and the amount of hydrogen in the reactor Nitrogen as a purge gas, as in Example 2, to a volume percent reduced. The reactor is evacuated and gas oil from pumped down into the reactor until all of its catalyst content is completely immersed in gas oil. Then the gas oil withdrawn from the reactor and nitrogen at a pressure of 6 kg / cm² fed into the reactor. Be through the reactor Nitrogen and at the same time an amount of gas oil of 10 percent of amount of hydrocarbon to be desulfurized during normal operation in the reactor headed. Then becomes A volume percentage of oxygen was added to the purge gas. After one hour the circulation of the nitrogen / oxygen flow is ended and air fed into the reactor at a pressure of 6 kg / cm². The gas oil circulation gradually increases to the value of normal operation the amount of hydrocarbon desulfurized increased. After three hours of circulation of air and gas oil, in which none Temperature rise or unwanted oxidation of coal occurs, the reactor is opened. The catalyst has no pyrophoric Properties on.

Claims (8)

1. Verfahren zur Außerbetriebsetzung eines mit Katalysator gefüllten Reaktors für die katalytische Hydrierung einer flüssigen oder gasförmigen Zuspeisung mittels Überleiten der Zuspeisung über einen Katalysator, der Kobaltsulfid und/oder Nickelsulfid (zusammen mit Molybdänsulfid) und/oder Wolframsulfid auf einem mindestens zum größeren Teil aus Siliciumdioxid und/oder Aluminiumoxid bestehenden Trägermaterial enthält, in Gegenwart von zugesetztem Wasserstoff, dadurch gekennzeichnet, daß der im Reaktor befindliche Katalysator durch die folgenden Verfahrensschritte passiviert wird:
  • (a) die Temperatur im Reaktor wird, sofern diese mehr als 300°C beträgt, auf unterhalb 300°C herabgesetzt und eine solche niedrige Temperatur wird bis zum Öffnen des Reaktors beibehalten;
  • (b) die Zuführung der Zuspeisung wird unterbrochen und der zugesetzte Wasserstoff wird während oder nach der Herabsetzung der Temperatur gemäß (a) durch ein Inertgas ersetzt;
  • (c) der Reaktor wird eine Zeit mit einem Kohlenwasserstofföl und mit einem aus dem unter (b) genannten Inertgas bestehenden Spülgas gespült;
  • (d) anschließend wird eine solche Menge Sauerstoff enthaltenden Gases zum Spülgas zugesetzt, daß der anfängliche Sauerstoffgehalt des Spülgases höchstens 1 Volumprozent beträgt;
  • (e) der Sauerstoffgehalt des Spülgases wird erhöht und die Spülgaszuspeisung so lange fortgesetzt, bis praktisch keine Wärmeentwicklung im Reaktor mehr stattfindet;
  • (f) der Sauerstoffpartialdruck des Spülgases wird auf mindestens 0,2 kg/cm² erhöht;
  • (g) der Reaktor wird geöffnet.
1. Process for decommissioning a reactor filled with catalyst for the catalytic hydrogenation of a liquid or gaseous feed by passing the feed over a catalyst, the cobalt sulfide and / or nickel sulfide (together with molybdenum sulfide) and / or tungsten sulfide on at least a large part of silicon dioxide and / or aluminum oxide, in the presence of added hydrogen, characterized in that the catalyst in the reactor is passivated by the following process steps:
  • (a) the temperature in the reactor, if it is more than 300 ° C, is reduced to below 300 ° C and such a low temperature is maintained until the reactor is opened;
  • (b) the feeding of the feed is interrupted and the added hydrogen is replaced by an inert gas during or after the lowering of the temperature according to (a);
  • (c) the reactor is flushed for a time with a hydrocarbon oil and with a flushing gas consisting of the inert gas mentioned under (b);
  • (d) then an amount of oxygen-containing gas is added to the purge gas such that the initial oxygen content of the purge gas is at most 1 volume percent;
  • (e) the oxygen content of the purge gas is increased and the purge gas supply is continued until there is practically no heat development in the reactor;
  • (f) the oxygen partial pressure of the purge gas is increased to at least 0.2 kg / cm²;
  • (g) the reactor is opened.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur im Reaktor im Verfahrensschritt (a) mittels eines Kohlenwasserstofföls herabgesetzt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the temperature in the reactor in process step (a) by means of a Hydrocarbon oil is reduced. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoffgehalt im Spülgas so eingeregelt wird, daß die Temperatur des vom Reaktor abgezogenen Spülgases unterhalb 150°C gehalten wird.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the oxygen content in the purge gas is adjusted so that the temperature of the purge gas drawn from the reactor below 150 ° C is maintained. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoffpartialdruck im Spülgas zum Schluß vor dem Öffnen des Reaktors einige Zeit auf mindestens 0,8 kg/cm² gehalten wird.4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the oxygen partial pressure in the purge gas at the end before Opening the reactor kept at least 0.8 kg / cm² for some time becomes. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der den Katalysator enthaltende Reaktor vor dem Einleiten des sauerstoffhaltigen Spülgases in den Reaktor vollständig oder praktisch vollständig mit einem Kohlenwasserstofföl gefüllt wird. 5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that the reactor containing the catalyst before being introduced of the oxygen-containing purge gas in the reactor completely or practically completely filled with a hydrocarbon oil becomes.   6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß während des Zeitraums, in dem das in den Reaktor eingespeiste Spülgas einen Sauerstoffgehalt aufweist, der Kohlendioxidgehalt des vom Reaktor abgezogenen Spülgases kontrolliert und daß die zum Spülgas zugesetzte Sauerstoffmenge vermindert oder auf Null gebracht wird, solange der Kohlendioxidgehalt des abgezogenen Spülgases einen vorbestimmten Wert überschreitet.6. The method according to claim 1 to 5, characterized in that that during the period in which that was fed into the reactor Purge gas has an oxygen content, the carbon dioxide content of the purge gas drawn off from the reactor and that the amount of oxygen added to the purge gas is reduced or is brought to zero as long as the carbon dioxide content of the withdrawn purge gas exceeds a predetermined value. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlendioxidgehalt des vom Reaktor abgezogenen Spülgases auf unterhalb 0,04 Volumprozent gehalten wird.7. The method according to claim 6, characterized in that the carbon dioxide content of the purge gas withdrawn from the reactor is kept below 0.04 percent by volume. 8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur im Reaktor vor dem Öffnen auf höchstens 60°C gehalten wird.8. The method according to claim 1 to 7, characterized in that the temperature in the reactor before opening to a maximum of 60 ° C is held.
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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