S_Zorb裝置低脫硫負(fù)荷操作探討

張泉 王秋方 鄭廣森

摘要：隨著公司千萬噸項目的進(jìn)展，受蠟油加氫和渣油加氫相繼開工影響，S Zorb裝置脫硫負(fù)荷將大幅度降低，為維持吸附劑的良好性能、降低辛烷值損失并使產(chǎn)品硫含量在合理范圍內(nèi)，保證裝置的平穩(wěn)有效運行，本文對S Zorb裝置從反應(yīng)、再生、閉鎖料斗三個方面對低脫硫負(fù)荷產(chǎn)生的影響和采取的措施進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：S Zorb;低脫硫

1論文背景

S Zorb裝置采用的原料是催化裂化裝置生產(chǎn)的催化汽油。隨著2019年新建千萬噸蠟油加氫和渣油加氫裝置的相繼開工，脫硫負(fù)荷將從原來的70kg左右降低到20kg左右。裝置脫硫負(fù)荷的大幅變動必然會對裝置的操作造成不小的波動。為維持吸附劑的良好性能和降低辛烷值損失，使產(chǎn)品硫含量在合理范圍內(nèi)，保證裝置的平穩(wěn)有效運行，本文對S Zorb裝置從反應(yīng)、再生、閉鎖料斗三個方面對低脫硫負(fù)荷產(chǎn)生的影響和采取的措施進(jìn)行了探討。

2 S Zorb裝置低脫硫負(fù)荷操作對裝置造成的影響

S Zorb 裝置現(xiàn)有工藝流程中受低脫硫負(fù)荷影響的主要有反應(yīng)、再生、閉鎖料斗三個方面。

2.1 反應(yīng)部分

本裝置反應(yīng)部分受低脫硫負(fù)荷影響主要體現(xiàn)在反應(yīng)溫度，反應(yīng)器藏量，反應(yīng)壓力及其它等方面。

2.1.1 反應(yīng)溫度

低脫硫負(fù)荷后，反應(yīng)器中脫硫反應(yīng)強(qiáng)度會大幅減少，相應(yīng)的反應(yīng)溫升也會下降很多。溫升的下降會帶來反應(yīng)溫度的降低，這有利于烯烴加氫反應(yīng)的進(jìn)行，造成了產(chǎn)品辛烷值的降低。

2.1.2反應(yīng)器藏量

低脫硫負(fù)荷后，反應(yīng)器中吸附脫硫反應(yīng)大幅減少，為減少辛烷值損失，反應(yīng)器藏量也要隨之降低。藏量低了反應(yīng)器內(nèi)吸附劑床層稀相密度降低，D105收料時間會變長，通過D105橫管帶到D106的油氣也會增多，這樣閉鎖料斗3.0步吹烴時間會相應(yīng)增長。

2.1.3反應(yīng)壓力、線速及氫油比

低脫硫負(fù)荷后，原料處理量應(yīng)該會上升，相應(yīng)的反應(yīng)進(jìn)料負(fù)荷也會增加，那么反應(yīng)壓力也必然會相應(yīng)的增加;反應(yīng)藏量降低后，反應(yīng)線速應(yīng)該會變大;低脫硫負(fù)荷后，參加反應(yīng)的氫也必然會減少，相應(yīng)的氫油比也會降低。

2.2再生部分

本裝置再生部分受低脫硫負(fù)荷影響主要體現(xiàn)在再生溫度，再生壓力及再生風(fēng)量，吸附劑循環(huán)量等方面。

2.2.1再生溫度

再生溫度主要取決于再生器中燒硫和燒碳的反應(yīng)強(qiáng)度。低脫硫負(fù)荷后，再生部分的燒硫反應(yīng)會大幅度減少，如果吸附劑持碳量再不高的話再生溫度就會降低很多。

2.2.2再生風(fēng)量及再生線速

低脫硫負(fù)荷后，隨著吸附劑持硫的減少，再生器中用于燒硫的再生風(fēng)的量也必然要減少，再生風(fēng)量的減少造成了再生器線速的降低。

2.2.3吸附劑循環(huán)

低脫硫負(fù)荷后，如果維持現(xiàn)在的吸附劑循環(huán)量，就會造成硫差小，再生劑、待生劑持硫都會較高。吸附劑活性低，應(yīng)對原料硫波動抗干擾能力更弱，這就需要降低吸附劑循環(huán)量。吸附劑循環(huán)量的降低必然會對D107的下料和D110的收料造成影響。

2.3閉鎖料斗部分

低脫硫負(fù)荷后，隨著吸附劑循環(huán)量的進(jìn)一步降低，閉鎖料斗的循環(huán)時間一定會有所加長。

3?S Zorb低脫硫負(fù)荷后采取的措施

針對上述低脫硫負(fù)荷的影響，S Zorb 裝置低脫硫負(fù)荷操作后在反應(yīng)、再生、閉鎖料斗三個方面采取了改進(jìn)措施。

3.1 反應(yīng)部分

低脫硫負(fù)荷影響后，在反應(yīng)溫度，反應(yīng)器藏量，反應(yīng)壓力、線速及氫油比等方面采取措施如下。

3.1.1 反應(yīng)溫度

為了降低辛烷值損失，減少烯烴加氫反應(yīng)，反應(yīng)器內(nèi)的溫度應(yīng)該提高，這就要求加熱爐出口溫度也要隨之提高。

3.1.2反應(yīng)器藏量

反應(yīng)器藏量低會降低床層的自由沉降高度，從而降低反應(yīng)器過濾器ME101的負(fù)荷，提高它的使用壽命，有利于裝置的長周期運行。

3.1.3反應(yīng)壓力、線速及氫油比

為保證反應(yīng)器橫管收料，反應(yīng)線速應(yīng)該足夠大，但反應(yīng)線速過大又會增加對反應(yīng)過濾器ME101的沖擊，影響其壽命，這就需要我們在以后的實踐中對反應(yīng)壓力和線速摸索出一個新的平衡點。

3.2 再生部分

低脫硫負(fù)荷影響后在再生溫度，再生壓力及再生風(fēng)量，吸附劑循環(huán)等方面采取措施如下。

3.2.1再生溫度

為保證不影響吸附劑的活性，再生器的基本溫度必須得到保證，可采取措施，一是提高再生風(fēng)的溫度，二是降低再生器藏量，三是減少再生取熱盤管取熱量。

再生風(fēng)的溫度，主要是靠再生煙氣的熱量來維持。脫硫負(fù)荷降低，再生煙氣無法提供給再生風(fēng)足夠的熱量。這就要靠再生風(fēng)電加熱器提供熱量。

再生器藏量也可以直接影響再生器溫度，降低藏量減少取熱盤管取熱量可以提高再生溫度，但藏量又不能低于再生料腿高度否則會跑吸附劑。

目前裝置再生取熱盤管取熱介質(zhì)采用的是水，取走的熱量太多，不足以保證再生器的基本溫度。參考中石化類似情況，結(jié)合本裝置實際可改用蒸氣取熱。

3.2.2再生風(fēng)量及再生壓力

再生風(fēng)量過多會在再生器內(nèi)反應(yīng)生成過氧硫酸鋅，過氧硫酸鋅到了反應(yīng)部分和氫氣反應(yīng)會生成大量的水，使吸附劑反應(yīng)生成硅酸鋅，對吸附劑活性造成不可逆的破壞，此外還會造成吸附劑結(jié)塊，影響吸附劑循環(huán)。因此低脫硫負(fù)荷后，隨著吸附劑持硫的減少，再生風(fēng)的量肯定要大幅降低，為了再生床層的正常流化，就必須加入一定的氮氣。

再生壓力和再生風(fēng)、氮氣的總用量是息息相關(guān)的，在再生風(fēng)（包括氮氣）量降低的前提下就必須摸索出一個合適的再生壓力來維持正常的再生線速，以避免局部線速過高，從而保吸附劑。

2.2.3吸附劑循環(huán)

降低吸附劑循環(huán)量，會使D107的下料速度降低?？梢越档蚉DT2502的值，也可以關(guān)小滑閥HV2533的開度。現(xiàn)在滑閥的開度也就兩三個，再小就只能是間歇性關(guān)閉了，這就會造成D107下料會經(jīng)常出現(xiàn)堵塞，需要現(xiàn)場反吹。可以考慮對滑閥前和滑閥上的松動氮氣量做些調(diào)整，以減少堵塞次數(shù)。

降低吸附劑循環(huán)量還會影響到D110的操作，要維持再生器的料位，再生器去D110的也會變少，PDV2702的開度就會進(jìn)一步關(guān)小，如果開度降低到35%左右，再生器基本就不下料了，時間長了也需要反吹。再生器去D110的吸附劑變少會使D110的溫度降低。

3.3閉鎖料斗部分

低脫硫負(fù)荷后，閉鎖料斗的循環(huán)加長的時間主要體現(xiàn)在以下運行步序：一是1.2步的運行時間，其主要根據(jù)D105的收料情況而定;二是3.0步吹烴時間，為了減少藏量降低后反應(yīng)部分帶過來的更多烴類，3.0步吹烴時間需要加長;三是7.0步運行時間的加長;四是5.0步的運行時間，以上三步余下的時間可以放在第五步作為閉鎖料斗故障時的備用時間。

結(jié)語

脫硫負(fù)荷大幅度降低后需要調(diào)整的地方有很多，很可能還會有很多意想不到的問題出現(xiàn)，另外低硫負(fù)荷操作后裝置的抗干擾能力可能會比較差，這就需要操作人員隨時針對上游裝置波動造成的原料硫波動提前制定應(yīng)對措施。