Die katalytische Trockensulfidierung wird in einem Hochdruckzirkulationskreislauf durchgeführt, der aus Heizung, Reaktion, Wärmeaustausch, Kühlung, Hochdrucktrennung, zirkulierendem Wasserstoffkompressor und Logistikpipeline des Hydrocrackens besteht. Das Verfahren umfasst: Verwenden des durch den Heizofen erhitzten zirkulierenden Wasserstoffs, Erhitzen des Katalysators gemäß der maximalen Strömungsrate des zirkulierenden Wasserstoffs und der erforderlichen Heizrate und Einspritzen des Vulkanisierungsmittels (DMDS) in den Einlass des Reaktionsheizofens gemäß dem Streng kontrollierte Durchflussrate, unter Verwendung des Schwefelungsmittels wird in Gegenwart von Wasserstoff zersetzt, um den H2S-Schwefelungskatalysator zu erzeugen. Bei der Vorschwefelung des Katalysators laufen im Reaktor folgende zwei Hauptreaktionen ab:
(1) Die Vulkanisationsmittel (DMDS) reagiert zuerst mit Wasserstoff, um Schwefelwasserstoff und Methan zu erzeugen, was eine exotherme Reaktion ist. Die Reaktion findet im Allgemeinen am Einlass des Reinigungsreaktors R101 statt und die Reaktionsgeschwindigkeit ist relativ hoch.
(2) Die katalysatoraktiven Komponenten im oxidierten Zustand (Nickeloxid, Molybdänoxid usw.) reagieren mit Schwefelwasserstoff, um die katalysatoraktiven Komponenten im geschwefelten Zustand zu werden. Diese Reaktion ist eine exotherme Reaktion und findet an jedem Katalysatorbett im Reaktor statt. . Das Phänomen des Temperaturanstiegs, das während der Vorvulkanisation auftritt, wird durch diese Reaktion verursacht.
(3) Gemäß der obigen chemischen Reaktionsgleichung und dem Gehalt an aktiven Metallkomponenten in dem Katalysator können die theoretische Menge an Vulkanisationsmittel und die theoretische Menge an erzeugtem Wasser für die vollständig zu vulkanisierende Katalysatoreinheit berechnet werden.
Während des Sulfidierungsprozesses kann es auch zu unerwünschten Nebenreaktionen kommen: Die aktiven Komponenten des Katalysators im oxidierten Zustand (Nickeloxid, Molybdänoxid, Wolframoxid) werden durch Wasserstoff zu Metallelementen und Wasser reduziert, was die Aktivität stark beeinträchtigt der Katalysator. Diese Reaktion ist äußerst gefährlich und sollte möglichst vermieden werden. Diese Nebenreaktion tritt eher bei höheren Temperaturen (größer als 230°C) in Gegenwart von Wasserstoff und ohne Schwefelwasserstoff auf.
Der Vulkanisationsprozess durchläuft hauptsächlich zwei konstante Temperaturstufen bei 230°C und 370°C. Der Vollständigkeitsgrad der Vulkanisation basiert im Allgemeinen auf der Zugabe von Vulkanisationsmittel im gesamten Verfahren, das 120 % des theoretischen Schwefelgehalts des Katalysators, berechnet nach Metall, erreicht. Die konstante Temperatur kann durch Messen der Schwefelwasserstoffkonzentration am Ausgang des Reaktors bestimmt werden. Vor der konstanten Temperatur von 230°C muss der Schwefelwasserstoff vollständig in das Katalysatorbett eindringen (gekennzeichnet durch den Beginn einer großen Menge an Schwefelwasserstoff im zirkulierenden Wasserstoff). Die Endtemperatur der Vulkanisation beträgt im Allgemeinen 360℃-370℃. Tatsächlich gibt es bei jeder Temperatur einen Gleichgewichtsgrenzwert. Selbst wenn die Vulkanisationszeit verlängert wird, steigt der Schwefelgehalt nicht an. Wenn die Temperatur über 300 °C erreicht, ist die Vulkanisationsreaktionsgeschwindigkeit sehr schnell und die Vulkanisation kann abgeschlossen werden.