汽油加氢脱硫装置博士试验不通过的解决措施及原因分析

发表时间:2021/6/4   来源:《科学与技术》2021年第29卷5期   作者:田博文
[导读] 大庆石化公司汽油加氢脱硫装置在原料掺炼俄油后,偶尔出现混合汽油产品博士试验不通过的情况
        田博文
        大庆石化公司炼油厂加氢一车间 黑龙江省大庆市 163711

        [摘  要]大庆石化公司汽油加氢脱硫装置在原料掺炼俄油后,偶尔出现混合汽油产品博士试验不通过的情况。本文论述了产品博士试验不通过后车间的解决措施,对产品博士试验的调节具有一定的借鉴作用。
        [关键词]汽油加氢;博士试验;硫醇

        一、装置运行现状
        大庆石化公司汽油加氢脱硫装置工艺包由华东设计院提供,基础设计由大庆石化工程公司设计,大庆石化公司化建公司承担施工任务。装置采用中国石油兰州化工研究中心开发的GARDES技术及配套GARDES催化剂。装置规模为130万吨/年,操作弹性为60%~110%,装置以催化汽油为原料,生产国Ⅳ、国Ⅴ汽油产品去成品车间汽油调合罐区。装置于2013年10月装置一次开车成功。
        2020年10月23日,汽油加氢脱硫装置开始加工掺炼俄油的催化汽油,装置原料硫含量由加工俄油前的平均100ppm上升至平均250ppm,原料硫含量上升250%。其他原料性质和主要操作参数见表5-1和5-2。

二、解决措施
        装置加工俄油后,从2020年11月4日开始至2021年1月末,装置偶尔会出现产品硫醇硫含量3ppm,但博士试验却不通过的情况,车间针对这种情况,采取了如下几种措施:
2.1提高预加氢反应器R102入口温度
        2020年11月4日,装置在首次出现博士试验不合格后,对轻汽油产品和重汽油产品分别进行博士试验检测,经检测,发现轻汽油产品和重汽油产品博士试验均不合格。于是车间决定投用预加氢系统蒸汽减温器,提高预加氢反应器R102入口温度和床层温度,以此提高预加氢反应器内轻质硫醇重质化的转化率,在分馏塔内经分馏后,大部分重质硫醇在塔底进入加氢脱硫系统,从而达到降低轻汽油产品硫醇硫的目的。车间在11月5日将预加氢反应器温度由108℃提高至118℃后,次日再次对轻汽油产品博士进行测试,结果通过。并且轻汽油产品硫醇硫的化验分析数据也表明,提温前后,轻汽油产品硫醇硫有明显下降趋势。化验结果和趋势图见表5-3和图5-1。

2.2提高加氢脱硫反应器R-201床层温度
        轻汽油产品博士试验通过后,车间为提高分馏后重汽油脱硫醇效果,11月6日,将加氢脱硫反应器R-201入口温度由262℃提高至266℃,床层温升由56℃提高至60℃;将辛烷值恢复反应器R202入口温度由365℃提高至370℃。通过提高床层温度来提高反应深度。11月7日,混合汽油产品博士试验通过。
2.3提高加氢脱硫系统循环氢流量
        11月4日至6日博士试验连续不通过的情况解决后,尽管车间试图通过大量排放废氢操作来降低循环氢中硫化氢含量,降低硫化氢对催化剂脱硫的抑制,但11月10日至12月末,混合汽油产品博士试验仍偶尔出现不通过的情况,约6次/月。
        针对这种情况,车间在2021年1月初将加氢脱硫系统循环氢流量由原来的41000Nm3/h提高至48000Nm3/h。希望通过提高循环氢流量来稀释加氢脱硫反应器的硫化氢浓度,以此减少硫化氢和烯烃二次反应生成大分子硫醇的程度。调整趋势见表5-4。


        经过调节,2020年1月份,混合汽油产品博士试验只有3次未通过,且未通过是由于循环氢中硫化氢含量高造成,说明提高循环氢流量有利于产品博士试验通过。
2.4持续排放废氢
2020年10月23日至2021年1月末,车间都是通过间断、大量排放废氢(约1000-2000Nm3/h)操作来降低循环氢中硫化氢含量,但间断排放会导致在不排放期间循环氢中硫化氢持续积累,最终导致博士试验不合格,因此车间在2月初由间断、大量排放废氢改为持续、少量排放废氢(约200-300Nm3/h),通过这种方式将循环氢中硫化氢浓度控制在一定范围内。调整后,2月份产品博士试验未出现过不通过的情况。
三、结论
(1)提高反应器床层温度可以提高反应深度,对脱硫和脱硫醇有利,有利于博士试验通过;
(2)提高循环氢流量,可以降低加氢脱硫系统硫化氢浓度,从而减少硫化氢和烯烃二次反应生成大分子硫醇的程度,有利于博士试验通过;
(3)降低循环氢中硫化氢含量仍十分必要,由于汽油加氢脱硫装置目前循环氢脱硫塔脱硫效果并不理想,脱硫后硫化氢含量在130-160ppm之间,因此必须通过持续排放废氢来控制循环氢中硫化氢含量在一定范围内,以降低循环氢中硫化氢对脱硫反应的抑制作用。若脱硫后硫化氢含量能够降低至50ppm甚至更低,有很大可能不需要排放废氢,反应器床层温度也可以适当降低,有利于催化剂的长周期运行。
参考文献
   [1]加氢汽油博士试验不通过的原因及解决方案[J]. 潘光成.石油炼制与化工,2017, 48(07)
   [2]加氢脱硫汽油博士试验问题及对策[J]. 丁泳之,徐启胜,赵乐平.??当代化工.?2017(04)
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