重整再生氣脫氯技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用發(fā)展

李福成(中國石油化工有限公司天津分公司，天津 300270)

1 脫氧技術(shù)與重整催化劑再生工藝概述

應(yīng)用最廣泛的催化劑再生系統(tǒng)主要采用UOP工藝和IFP工藝，這兩種工藝之間的差別在于利用不同的再生氣循環(huán)方式，前者采用濕冷循環(huán)，利用堿洗工藝對外排的再生氣進(jìn)行脫氮處理后再行排放；后者采用干冷循環(huán)，未進(jìn)行干燥脫水環(huán)節(jié)的設(shè)置，采用堿洗后干燥循環(huán)的方式進(jìn)行循環(huán)再生氣的處理[1]。

傳統(tǒng)的堿洗工藝具有操作復(fù)雜、設(shè)備昂貴、投資大等問題。另外隨著設(shè)備運(yùn)行時間的增長，其脫氮效果也會逐漸減弱，再生回路設(shè)備容易出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。隨著脫氮技術(shù)的不斷發(fā)展，堿洗工業(yè)逐漸被其他更先進(jìn)的工藝所代替，再生氣脫氮劑及脫氮技術(shù)在工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。

2 固態(tài)脫氯技術(shù)應(yīng)用

2.1 再生氣脫氧劑應(yīng)用原理

脫氯劑是固態(tài)脫氮技術(shù)的核心部分，在化工生產(chǎn)過程中廣泛應(yīng)用于氣體和液體脫氮環(huán)節(jié)。按照活性組分進(jìn)行分類，其可分為鈣系、浸堿氧化鋁、銅系等，在重整裝置應(yīng)用過程中，可按照脫氮對象將其分為重整氫低溫脫氮劑、預(yù)加氫高溫脫氮劑、重整生成油脫氯劑和再生氣脫氯劑等[2]。再生氣脫氯劑能夠適用于較為嚴(yán)苛的生產(chǎn)環(huán)境中，且在溫度較高的條件下，能夠達(dá)到較高的脫氮要求。

HCI脫氮劑進(jìn)行無機(jī)氯脫洗的原理主要為：脫氯劑的有效金屬組分M和原料中的HCI進(jìn)行反應(yīng)，從而金屬氯化物得生成固定。其反應(yīng)公式為：

作為酸堿中和反應(yīng)，可采用I、II族中金屬元素等，原料中如有有機(jī)氯的成份，無法被脫氯劑有效吸收，則需要加入如鈷鉬催化劑等加氫轉(zhuǎn)化催化劑，有機(jī)氯在催化劑的作用下氫解后再被脫氯劑所吸收。

鈷鉬催化劑在氫解反應(yīng)時，會對部分氯化物進(jìn)行暫時吸收，其中氯含量最高可達(dá)到2%，之后再進(jìn)行解析處理。原料烴中如有含氧有機(jī)氯化物，如CoCl2等，如采用加氫的方式，通常采用水解的方式對其進(jìn)行HCI的轉(zhuǎn)化。

在實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，脫氯劑采用以氧化鋅、氧化鈣、硅藻土、氧化鋁等活性成份的脫氯劑，應(yīng)用表現(xiàn)理想。

2.2 應(yīng)用現(xiàn)狀

目前在很多脫氯劑生產(chǎn)和研究企業(yè)，由于再生氣的特殊性質(zhì)，針對重整再生氣脫氯技術(shù)的研究力度還較為薄弱[3]。

之前化工研究院開發(fā)出一系列脫氯劑，能夠針對不同工藝條件和不同原料的要求進(jìn)行應(yīng)用。另外對堿性工藝進(jìn)行替代；之后針對再生氣脫氯技術(shù)進(jìn)行了研究和開發(fā)，其中最新型的脫氯劑產(chǎn)品為T412Q，使氯化氫從重整催化劑再生氣體中有效排除，具有使用溫度高、球狀成型、抗二氧化碳和高水汽等特點(diǎn)，氯容量明顯高于其他產(chǎn)品，并使脫氯劑的使用壽命得到延長，在工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。

針對連續(xù)重整再生單元的工藝特點(diǎn)加強(qiáng)研究，加強(qiáng)載體組分、活性組分和成型方法的篩選和研究，對重整再生煙氣脫氯劑進(jìn)行進(jìn)一步的研發(fā)，并將其投入工業(yè)化實踐應(yīng)用。其應(yīng)用工藝流程如圖1所示。

圖1 再生氣脫氯工藝流程

在實際工業(yè)應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，脫氯劑的脫氯性能較好、抗碳酸化能力較強(qiáng)、易于拆卸、不泥化、不易強(qiáng)塊等優(yōu)點(diǎn)，通常使用壽命約為四個月[4]。另外脫氯物化性能及使用條件如表1所示。

目前針對再生氣脫氯劑的研究不斷加強(qiáng)，開發(fā)出不同類型的脫氯劑。脫氯劑如果不適用生產(chǎn)環(huán)境，會造成設(shè)備堵塞、腐蝕裝置的情況，甚至在脫氯劑使用過程中出現(xiàn)組分流失，使重整催化劑對下游的裝備和催化劑造成二次污染，或是重整催化劑的使用受到影響[5]。另外在使用過程中需要對其定期進(jìn)行更換，否則會造成環(huán)境污染和廢棄物的處理量的增加。

表1 脫氯劑的物化性能及使用條件對比

3 結(jié)語

在工業(yè)應(yīng)用中，通過強(qiáng)化再生氣脫氯劑方面的研究力度，使脫氯劑實現(xiàn)國產(chǎn)化的同時，促進(jìn)了再生氣脫氯劑的要求得到充分滿足，并得到廣泛應(yīng)用，但目前脫氯劑的使用壽命仍然較短，對此的研究還需要不斷加強(qiáng)。另外對傳統(tǒng)堿洗技術(shù)的升級，使堿洗中和傳統(tǒng)技術(shù)得到改進(jìn)，并對重整催化劑的氯含量進(jìn)行了有效補(bǔ)充，使氯內(nèi)部循環(huán)得以實現(xiàn)，使其成為有效的清潔生產(chǎn)技術(shù)，通過固態(tài)脫氯劑應(yīng)用的有效補(bǔ)充，使再生氣的清潔處理得以實現(xiàn)的同時，也使脫氧劑的使用壽命有所延長。