電力儀器資訊:1、概述
1.1S Zorb裝置運(yùn)行基本情況
隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視,國內(nèi)車用汽油尺度也在不竭的升級(jí),催化裂化汽油必須經(jīng)過深度脫硫才能符合環(huán)保法規(guī)的要求中國石化2007年從美國康菲公司(COP買斷了汽油吸附脫硫技術(shù)SZorb,并把該技術(shù)作為汽油質(zhì)量升級(jí)的一個(gè)重要手段,在中國石化系統(tǒng)內(nèi)廣泛應(yīng)用
S Zorb憑借脫硫率高(脫后可達(dá)10%26mug/g以下,滿足國Ⅴ尺度辛烷值損失小氫耗低能耗低的優(yōu)點(diǎn),已成為中國石化汽油質(zhì)量升級(jí)的主要技術(shù)手段,并在國內(nèi)汽油脫硫生產(chǎn)中得到靈敏奉行2007年6月國內(nèi)首套S Zorb裝置建成投產(chǎn),截止到2013年上半年國內(nèi)在建及投用的裝置共有25套以中國石化2012年汽油脫硫生產(chǎn)數(shù)據(jù)為例(見表1,SZorb裝置加工量和汽油后加氫加工量分別占原油加工量的3.89%和2.41%
1.2京標(biāo)Ⅴ汽油生產(chǎn)
遵照《北京市清潔空氣行動(dòng)計(jì)劃》規(guī)劃,北京市從2012年5月起實(shí)施京Ⅴ機(jī)動(dòng)車排放尺度,并配套供給京Ⅴ尺度的車用汽油從京Ⅳ尺度升級(jí)為京Ⅴ尺度,其中最關(guān)鍵的一項(xiàng)指標(biāo)硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)從50%26mug/g降至10%26mug/g
為順應(yīng)汽油質(zhì)量升級(jí)的需要,中國石化采用S Zorb技術(shù),在辛烷值損失較小的情況下使汽油硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于10%26mug/g該技術(shù)的應(yīng)用為中國石化煉油企業(yè)生產(chǎn)京標(biāo)Ⅴ汽油提供了靠得住的技術(shù)保障
齊魯分公司0.90Mt/aS Zorb裝置2010年2月首次開車,目前為第二運(yùn)行周期在第一周期中,產(chǎn)品主要遵照國Ⅲ汽油生產(chǎn),實(shí)際產(chǎn)品硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般在20~80%26mug/g,期間間斷生產(chǎn)京標(biāo)B汽油(即國Ⅳ,產(chǎn)品遵照硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于40%26mug/g控制在第二運(yùn)行周期中,原料平均硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為573%26mug/g,產(chǎn)品大多數(shù)時(shí)間遵照國Ⅲ汽油生產(chǎn),間斷生產(chǎn)京標(biāo)B汽油和京標(biāo)Ⅴ汽油,產(chǎn)品遵照硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于8%26mug/g控制
滄州分公司0.90Mt/aS Zorb裝置2010年3月開車,2012年6月前汽油產(chǎn)品硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制30~50%26mug/g裝置自2012年6月起頭生產(chǎn)京標(biāo)Ⅴ汽油,至今累計(jì)產(chǎn)品合格率達(dá)99%以上
燕山分公司1.2Mt/aSZorb裝置2007年開車后,產(chǎn)品硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)在2012年5月之前一向在20%26mug/g以下,2012年6月今后一向在5%26mug/g左右
1.3長周期運(yùn)行情況
汽油產(chǎn)品質(zhì)量的不竭升級(jí)對(duì)煉油企業(yè)的脫硫技術(shù)提出了更高要求脫硫裝置采用SZorb專利技術(shù),可持續(xù)生產(chǎn)超低硫汽油SZorb技術(shù)在美國工業(yè)應(yīng)用后,裝置的運(yùn)行周期只有3~6個(gè)月中國石化煉油企業(yè)針對(duì)裝置第一個(gè)生產(chǎn)周期實(shí)際運(yùn)行情況,分析了影響裝置長周期運(yùn)行的身分,并提出了相應(yīng)的對(duì)策
長嶺分公司1.2Mt/aSZorb裝置自2010年11月開車以來已持續(xù)運(yùn)行33個(gè)多月,在維護(hù)反應(yīng)器過濾器的運(yùn)行,保證進(jìn)料換熱器換熱效果,處理吸附劑結(jié)塊管線和閥門磨損等方面積累了經(jīng)驗(yàn)裝置在運(yùn)行兩年多的時(shí)間里,不竭的摸索,同時(shí)借鑒同類裝置的經(jīng)驗(yàn),總結(jié)優(yōu)化反應(yīng)器過濾器(ME101和閉鎖料斗運(yùn)行的一些經(jīng)驗(yàn)和處理吸附劑結(jié)塊和閥門管線磨損的措施,實(shí)現(xiàn)了裝置的長周期運(yùn)行
2.S Zorb技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展
從國外引進(jìn)汽油吸附脫硫技術(shù)后,在實(shí)際運(yùn)行過程中暴露出長周期操縱及部分設(shè)備檢修困難吸附劑消耗大裝置能耗高吸附劑活性降低影響汽油質(zhì)量再生煙氣無法處理和反應(yīng)器過濾器再操縱難等一系列問題針對(duì)以上問題,中國石化在S Zorb技術(shù)國產(chǎn)化設(shè)計(jì)過程中,通過展開技術(shù)攻關(guān),采用了一系列新技術(shù)和新方法,解決了上述存在的問題
2.1S Zorb第二代技術(shù)的開辟
2006年中國石化整體收購了S Zorb技術(shù)后,中國石化通過系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新和開辟,解決了原S Zorb技術(shù)存在的問題,形成了脫硫率高劑耗低能耗低運(yùn)行周期長的第二代SZorb技術(shù)
第二代SZorb技術(shù)采用CFD模擬方法研究了反應(yīng)器內(nèi)弱流化床的特征,把握了其特殊的氣固分離規(guī)律,創(chuàng)新開辟出反應(yīng)器降塵器專利內(nèi)構(gòu)件技術(shù)優(yōu)化反應(yīng)器過濾器工藝技術(shù)改進(jìn)了再生系統(tǒng)閉鎖料斗系統(tǒng)開辟了降低穩(wěn)定塔壓力的SZorb與催化組合工藝優(yōu)化了反應(yīng)器吸附劑轉(zhuǎn)劑系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了特殊設(shè)備國產(chǎn)化
以第二代SZorb技術(shù)改進(jìn)吸附劑再生系統(tǒng)為例,吸附劑再生系統(tǒng)的作用是為吸附劑的再生提供適合的氧化環(huán)境,恢復(fù)吸附劑的吸附活性再生器內(nèi)的氧化及含二氧化硫和水的環(huán)境易導(dǎo)致吸附劑反應(yīng)生成硫酸鋅而結(jié)塊失活,不僅增大劑耗,而且脫落的塊狀物將堵塞再生滑閥影響再生吸附劑的輸送和裝置的平穩(wěn)操縱在首批國產(chǎn)化7套裝置上,根據(jù)再生空氣干燥要求設(shè)置干燥器,并將干燥器出口的露點(diǎn)作為裝置的控制參數(shù)(不高于-65℃,有效降低了易結(jié)塊的空氣進(jìn)入部位的水分壓在這一措施下,再生器內(nèi)的吸附劑結(jié)塊現(xiàn)象得到有效按捺,為裝置的長周期運(yùn)行排除了難點(diǎn)
應(yīng)用第二代S Zorb技術(shù)新建高橋等9套裝置及技術(shù)升級(jí)的燕山1號(hào)裝置,在建15套裝置(含中石油1套,福建1套,耽誤2套,總計(jì)25套,總處理量達(dá)到33Mt/a,為國內(nèi)煉油廠汽油質(zhì)量升級(jí)做出重要貢獻(xiàn)實(shí)現(xiàn)與催化同步檢修與引進(jìn)工藝相比降低能耗40%~50%,降低劑耗50%
2.2SZorb國產(chǎn)吸附劑的開辟與應(yīng)用
SZorb技術(shù)對(duì)汽油中含硫組分的脫除是通過活性組分為鎳和氧化鋅的吸附劑來完成的在SZorb脫硫過程中吸附劑起到汽油中硫吸收和轉(zhuǎn)移的作用,其性能直接決定了SZorb技術(shù)的脫硫效率
中國石化固然從COP公司收購了S Zorb吸附脫硫技術(shù),但該技術(shù)配套使用的吸附劑是由德國南方化學(xué)公司提供COP公司只提供了該吸附劑的概念配方和部分性能指標(biāo)的分析測試方法南方化學(xué)公司是SZorb吸附劑唯一的供給商,該公司把SZorb吸附劑的生產(chǎn)技術(shù)視為技術(shù)秘密,不向中國石化轉(zhuǎn)讓,中國石化的煉油企業(yè)為此要付出高額吸附劑采購費(fèi)用以燕山分公司為例,每年吸附劑費(fèi)用超過1600%26times104RMB,而且入口吸附劑采購周期長,生產(chǎn)能力有限
為了更好地應(yīng)用S Zorb技術(shù),中國石化石油化工科學(xué)研究院承接了SZorb技術(shù)的消化吸收及國產(chǎn)SZorb吸附劑開辟的任務(wù)在COP公司提供吸附劑概念配方的基礎(chǔ)上,開辟出國產(chǎn)SZorb吸附劑,并成功實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化創(chuàng)新點(diǎn)主要有:
①優(yōu)化粘結(jié)劑組分,采用雙粘結(jié)劑實(shí)現(xiàn)功能互補(bǔ),在吸附劑內(nèi)形成穩(wěn)定的骨架結(jié)構(gòu),解決了脫硫過程中由于氧化鋅體積轉(zhuǎn)變導(dǎo)致吸附劑破碎的問題
②通過對(duì)浸漬過程中氧化鋅膠溶反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究,開辟出可膠溶微球平均浸漬技術(shù),實(shí)現(xiàn)鎳平均浸漬的目標(biāo)
③通過對(duì)鋁酸鋅生成動(dòng)力學(xué)的研究,開辟出鋅化學(xué)態(tài)控制技術(shù),進(jìn)步了吸附劑的脫硫活性
④建立了整套吸附劑的活性及物性評(píng)價(jià)方法,形成4項(xiàng)分析方法的企業(yè)尺度
⑤結(jié)合國產(chǎn)吸附劑的性能特點(diǎn)制定了完美的工業(yè)應(yīng)用方案,確保了國產(chǎn)吸附劑的順利生產(chǎn)和置換入口吸附劑的平穩(wěn)過渡
新開辟的國產(chǎn)吸附劑在強(qiáng)度和活性這兩個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)上均不低于國外吸附劑工業(yè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表白,與入口吸附劑相比,國產(chǎn)吸附劑(FCAS-R09具有杰出的脫硫反應(yīng)活性及穩(wěn)定性更好的辛烷值保存性能,對(duì)比結(jié)果見表2國產(chǎn)吸附劑還具有較好的流化性能,耐磨性能及活性穩(wěn)定性,能夠滿足工業(yè)裝置穩(wěn)定運(yùn)行的要求
在中國石化催化劑南京分公司建成20kt/a的吸附劑生產(chǎn)裝置,實(shí)現(xiàn)了吸附劑FCAS的清潔持續(xù)生產(chǎn)工業(yè)應(yīng)用結(jié)果表白,該吸附劑的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于入口吸附劑的水平:在汽油原料烯烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過35%硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于600%26mug/g的情況下,可以生產(chǎn)出硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過10%26mug/g的清潔汽油,抗爆指數(shù)損失不超過0.7燕山分公司SZorb裝置已在完全采用該吸附劑的情況下向北京地區(qū)提供京Ⅴ尺度的清潔汽油
2.3SZorb吸附劑失。
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