SZorb催化汽油吸附脫硫裝置的運(yùn)行優(yōu)化及問(wèn)題處理

劉范平

摘要：S Zorb裝置自首次開(kāi)工已運(yùn)行3年多，采取優(yōu)化措施減小水汽對(duì)吸附劑活性的影響，對(duì)反應(yīng)器接收器汽提氫流量進(jìn)行了優(yōu)化，總結(jié)了程控閥故障的原因及處理方法，優(yōu)化了循氫機(jī)停機(jī)應(yīng)急處理和停開(kāi)工方案，處理了催化汽油硫含量超標(biāo)和反應(yīng)進(jìn)料與產(chǎn)物換熱器內(nèi)漏問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：S Zorb；吸附脫硫；運(yùn)行優(yōu)化；吸附劑；程控閥；汽油硫含量

1 S Zorb裝置概述

天津石化90萬(wàn)噸/年S Zorb裝置于2015年5月25日首次開(kāi)工正常，2016年8月7日按總體安排進(jìn)行首次檢修，2016年10月1日開(kāi)工正常，裝置總體運(yùn)行平穩(wěn)。S Zorb催化汽油吸附脫硫裝置以催化裂化裝置生產(chǎn)的催化汽油為原料，生產(chǎn)硫含量低于10ppm的低硫清潔汽油產(chǎn)品。

2 裝置運(yùn)行優(yōu)化措施

2.1 減小水汽對(duì)吸附劑活性影響的措施

吸附劑遇到水汽將發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成硅酸鋅，降低了吸附劑的活性；生成的硅酸鋅易結(jié)塊堵塞管道，使吸附劑轉(zhuǎn)劑不暢。采取優(yōu)化措施一是監(jiān)控催化汽油原料攜帶水量；二是控制還原器溫度在260℃左右，溫度太高會(huì)使還原器內(nèi)還原反應(yīng)劇烈，產(chǎn)生的水汽分壓偏高，易生成硅酸鋅[1]；三是控制再生器貧氧操作，過(guò)剩氧會(huì)使吸附劑形成硫氧化物，硫氧化物進(jìn)入還原器和反應(yīng)器經(jīng)還原產(chǎn)生水；四是提高再生空氣罐D(zhuǎn)-124壓力，同時(shí)加大干燥吹掃氣排放量，提高干燥效果。

2.2 反應(yīng)器接收器D-105汽提氫流量的優(yōu)化調(diào)整

進(jìn)入反應(yīng)器接收器D-105的吸附劑與汽油進(jìn)行了接觸，吸附劑中帶有一定量的油氣，在D-105底部通入熱氫氣可以脫除吸附劑上的油氣，從而減少閉鎖料斗氮?dú)庵脫Q時(shí)間，還可使D-105中的吸附劑充分流化。但如果D-105汽提氫流量太大，汽提氫攜帶吸附劑顆粒會(huì)造成D-105脫氣線彎頭磨損泄漏。裝置D-105汽提氫流量由580Nm3/h逐漸優(yōu)化降至500Nm3/h，D-105脫氣線運(yùn)行3年多未明顯減薄。

2.3 更換程控閥時(shí)的工藝優(yōu)化操作

部分程控閥所處空間狹小，吊裝困難，更換時(shí)間較長(zhǎng)。更換程控閥時(shí)吸附劑停止循環(huán)，再生器內(nèi)吸附劑上的硫很快會(huì)燒干凈，再生煙氣氧含量升高，吸附劑易生成鋅的硫氧化物而影響吸附劑活性。應(yīng)降低再生風(fēng)量，向再生器中補(bǔ)入氮?dú)?，逐漸關(guān)小再生取熱水量直至關(guān)閉，開(kāi)大再生空氣電加熱器EH-102功率，維持再生器溫度在350℃以上；適當(dāng)提高反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力和氫油比，保證汽油產(chǎn)品硫含量合格。

2.4 循氫機(jī)停機(jī)應(yīng)急處理方案的優(yōu)化

循氫機(jī)停機(jī)聯(lián)鎖后，緊急氫啟動(dòng)，用于對(duì)反應(yīng)器底部、還原器底部、反應(yīng)器引壓點(diǎn)進(jìn)行松動(dòng)，此時(shí)使用的緊急氫為反吹氫，反吹氫的壓力會(huì)逐漸降低，新氫會(huì)通過(guò)XV2235引入系統(tǒng)，作為緊急氫為反應(yīng)系統(tǒng)各個(gè)松動(dòng)點(diǎn)進(jìn)行松動(dòng)。但反吹氫和新氫作松動(dòng)氣流量太小，通過(guò)稍開(kāi)D-121安全閥旁路對(duì)反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行泄壓，使反吹氫、新氫和反應(yīng)系統(tǒng)存在一定的壓差，增大反應(yīng)系統(tǒng)松動(dòng)氣流量，有利于恢復(fù)開(kāi)工。

2.5 裝置停開(kāi)工的優(yōu)化措施

在裝置降量、降溫階段，反應(yīng)系統(tǒng)高溫臨氫部位容易發(fā)生泄漏，提前安排專人對(duì)反應(yīng)器過(guò)濾器ME-101大法蘭、反應(yīng)進(jìn)料與產(chǎn)物換熱器E-101封頭等部位進(jìn)行測(cè)漏，并嚴(yán)格控制降溫、降量速率。加強(qiáng)對(duì)反應(yīng)器支吊架和臨時(shí)架設(shè)的檢查，保證反應(yīng)器降溫時(shí)能夠自由下降。開(kāi)車過(guò)程中，再生器向再生器接收器轉(zhuǎn)劑困難，對(duì)再生器底部滑閥前過(guò)濾器清理三遍后轉(zhuǎn)劑順利。

3 裝置遇到問(wèn)題的處理

3.1 催化汽油硫含量超標(biāo)問(wèn)題的處理

2018年1月5日13：05，裝置內(nèi)操發(fā)現(xiàn)原料在線硫含量由107ppm開(kāi)始上漲，產(chǎn)品在線硫含量由5ppm開(kāi)始上漲，內(nèi)操立即將閉鎖料斗循環(huán)時(shí)間由40分鐘調(diào)至35分鐘，自吸附劑儲(chǔ)罐D(zhuǎn)-113向再生器接收器D-110加一斗新吸附劑。聯(lián)系對(duì)S Zorb原料和產(chǎn)品進(jìn)行加樣分析，化驗(yàn)結(jié)果顯示催化來(lái)原料硫含量193ppm，產(chǎn)品硫含量41ppm，判斷上游催化來(lái)料出現(xiàn)問(wèn)題，聯(lián)系調(diào)度將S Zorb產(chǎn)品切至輕污油流程，停催化汽油進(jìn)料，S Zorb切閉路循環(huán)。汽油產(chǎn)品硫含量不合格原因?yàn)樯嫌未呋b置穩(wěn)定塔底再沸器內(nèi)漏，催化汽油原料攜帶重組分物料進(jìn)入S Zorb裝置，物料中含噻吩硫等S Zorb反應(yīng)難脫除的硫。

3.2 反應(yīng)進(jìn)料與產(chǎn)物換熱器E-101內(nèi)漏問(wèn)題的處理

自2018年9月開(kāi)始，汽油產(chǎn)品硫含量持續(xù)偏高，裝置對(duì)原料硫含量、吸附劑活性和反應(yīng)深度進(jìn)行了排查調(diào)整，向再生系統(tǒng)加入新吸附劑，適當(dāng)提高了反應(yīng)氫油比和反應(yīng)壓力，但汽油產(chǎn)品硫含量仍偏高。裝置采樣分析了換熱器E-101A和E-101D殼程出口反應(yīng)產(chǎn)物硫含量，連續(xù)三組樣品平均結(jié)果為5.2ppm和34.3ppm，判斷E-101D/E/F換熱器內(nèi)漏。經(jīng)分析E-101內(nèi)漏原因是汽油在E-101F管束后半部分完全汽化，物料體積迅速膨脹，流速加快，對(duì)管束產(chǎn)生沖刷腐蝕。裝置將換熱器切出后進(jìn)行了檢修堵漏處理。

3.2 程控閥故障的原因排查及處理方法

程控閥回訊連接件松動(dòng)，聯(lián)系儀表緊固；程控閥儀表風(fēng)風(fēng)壓偏低，聯(lián)系儀表調(diào)大儀表風(fēng)壓或緊固泄漏的儀表風(fēng)管線；程控閥內(nèi)部球體長(zhǎng)時(shí)間受吸附劑磨損，球面損壞卡澀，需對(duì)程控閥下線進(jìn)行維修；程控閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣缸膜片內(nèi)漏，需更換氣缸內(nèi)件；程控閥伴熱溫度偏低，由于熱脹冷縮造成閥門(mén)卡澀，外操巡檢時(shí)注意檢查程控閥的伴熱溫度，并確認(rèn)保溫完好。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳堯煥.汽油吸附脫硫（S Zorb）裝置技術(shù)問(wèn)答.北京：中國(guó)石化出版社，2015，65