加氢精制催化剂预硫化工艺分析

2020-12-24 08:00刘卫李根
装备维修技术 2020年16期

刘卫 李根

摘要:加氢精制技术,是煤化工原料开发中的主要技术形式。为此,本文结合宁夏煤制油公司生产基本情况,首先阐述了加氢精制技术机理,其次从蒸馏、硫化处理等方面,探究加氢精制催化剂预硫化工艺,以达到明晰技术要点,促进国内煤化工产业生产技术不断优化的目的。

关键词:加氢精制催化剂;预硫化;工艺要点

引言:煤化工,是煤炭高效清洁利用的重要途径。随着能源利用多样化发展,煤化工生产工艺要点在实践中得到了逐步的应用。而加氢精制生产方式,作为煤化工生产加工中的主要技术形态,关于其实践要点的研究,更是为后续系列生产的推进提供了研究分析的理论指导。

一、加氢精制技术原理

加氢处理是油品加工过程中最基本的实践步骤,加氢处理作用主要分为加氢脱硫(HDS)、加氢脱氮(HDN)、加氢脱氧(HDO)、加氢脱芳烃(HDAr)、烯烃加氢饱和(HYD)、加氢脱金属(HDM)[1]。加氢精制技术,就是针对加工原料进行核心成分处理,以实现生产原料的最优化转变。比如,费托合成油品是催化剂预硫化处理的主要原料,其成分主要是直链烷烃,不含S、N,无芳烃。进行催化剂制作处理过程中,主要是通过加氢脱氧、烯烃加氢饱和、加氢脱金属三种反应,实现精制技术形态的转化。

二、加氢精制催化剂预硫化工艺

加氢精制催化剂预硫化工艺要点相应研究期间的实施要点可归纳为:

(一)加氢精制催化剂反应环节

依据加氢处理的基本状况,加氢精制催化剂反应环节要点可概括为:

1.反应环节

加氢精制催化剂预硫化反应环节,主要借助反应设备,对内部材料进行反应调控,以达到煤化工生产原料可实现持续性生产的目的。结合当前化工生产的实际情况,可将加氢精制催化剂预硫化反应环节要点归纳为:(1)精制反应进料加热炉加热,加热至一定温度后进入加氢精制反应器。在反应器内主要进行烯烃饱和反应和含氧化物的脱除反应。同时,反应设备精制处理与转换期间,原料与混合氢可混合为氢油,再次加热后,材料最终将以冷却的方式进行展示,这是由于加氢精制反应器的床层间设置了急冷氢,用以控制反应温度。(2)混氢油在高压分离器中分离,出现气、液两相的分离。一部分在热低压分离器中分离,经精制混合氢-热高分换热器、精制热高分-精制冷低分油换热器热量交换,另一部分高分气经空冷器冷却后进入冷高压分离器。(3)反应产物在分离器的作用下,依据冷高低压的基本情况,自由进行各项分离要素的对应性调节。首先是冷低压分离器顶部气体,加氢裂化单元膜分离部分回收氢气,其次是冷低分油与热高分气经精制热高分气,精制冷低分油换热器换热后进入分馏系统,最后冷低分酸性水与分馏部分分馏塔顶污水混合后送出装置。

依据预硫化基本特点,进行反应因素的对应调节,可确保加氢精制催化剂资源的最优化安排,以实现预硫化系列活动的后续顺利实践。

2.压缩环节

加氢精制催化剂预硫化处理期间,为适应当前社会资源开发的基本需求,进行产品生产加工过程中,注重各项压缩系列活动的科学性安排,合理进行压缩期间的压强、反应器、以及换热等方面的要点把握,是确保此部分活动得以有序实践的重要内容。结合本次加氢精制催化剂预硫化操作的基本情况,可将压缩环节的要点归纳为:(1)新氢直接进入新氢压缩机入口分液罐分液后,经新氢压缩机升压[2]。(2)借助冷高压分离设备,在气体循环压缩过程中,持续运用压缩机辅助内部材料进行对应调节;(3)冷却压缩部分通过循环氢渠道进行压缩,防喘阵线部分用作高热度液化原料加压,升压后的新氢混合后,主要通过混合散热器进行换热处理,最终在前两不部分中形成混氢油。

压缩环节,是指在加氢精制催化剂预硫化处理期间,按照生产处理的原料特征,分别实行的加氢精制催化剂预硫化前期环境的调节,它可以最大限度的缩小原料在高温、冷却等环境状态下的内部密度,从而以相对合理的形式,进行加氢精制催化剂预硫化转换准备。

3.蒸馏环节

蒸馏环节,也是加氢精制催化剂预硫化生产的主要构成内容,实际进行生产与加工过程中。材料蒸馏处理部分工作主要包含了分馏塔、常一线柴油汽提塔、常二线柴油汽提塔、减压塔、分馏塔进料加热炉和减压塔进料加热炉六部分[3]。它能够在材料高温处理与调节过程中,实现硫化材料的生产与加工。

结合当前预硫化生产与加工的实际情况,可将此部分的系列要点归纳为:(1)冷低分油先后经过精制常二线柴油-精制冷低分油换热器等设备的处理,将塔内油成分进行分散,将闪蒸材料注入到蒸馏罐内。(2)原料经过经过精制分馏塔进料,塔顶气体去加氢裂化单元吸收稳定部分,分馏塔顶油部分经分馏塔顶回流泵返回至塔顶。同时,未经过处理的材料在加氢裂化单元内沉淀后,重新返回到蒸馏塔内部。(3)常一线柴油进入常一线柴油汽提塔后,气体在阶段性勘察和处理时期,可在分馏塔塔泵的作用下,实现局部回流调控环节的灵活性调整。尤其是在塔设置塔顶循环回流环节上,减压抽真空系统将持续按照规律性顺序进行减压调节。值得注意的是,由于蒸馏环节是集中对预硫化物进行加压处理,则后续进行生产要素相应调节期间,各个领域的系列工作安排上,均始终保持着处理材料集中性加压的实践状态,后续进行多重系列活动要素相应分析与调节时期,技术人员应尤为重视在蒸馏系列操作后,为原料加工预留出足够的自主调节空间,这样方可实现系列生产活动的妥善性安排。

蒸馏在加氢精制催化剂预硫化工艺中,主要起到了承上启下的过渡作用,技术人员进行具体研究过程中,需注重发挥其存在的价值,以确保蒸馏系列互动的妥善性安排。

(二)催化剂硫化转换环节

按照前期已经设定的硫化处理体系,适当的进行催化状态下硫化资源转换,以实现材料转换时期,各项生产资源能够始终保持最优化安排。结合本次项目工程实施的基本情况,现将催化剂硫化转换环节的相关要点整理为:(1)起始硫化剂注入速率为60kg/h,并逐渐增加至600~700kg/h,持续4-5小时后,检验硫化阶段的浓度情况,并将其温度调节到220摄氏度之上,在反应器的作用下将温度提高到230摄氏度;(2)运用冷高分离器液位控制在液体50%的状态下进行分离调节,并适当的补充循环氢。当循环氢中硫化氢浓度达到0.1%(V/V)时,可实行硫化氢反穿透性操作。(3)材料初步反应后,将其静置到常温状态,启动原料油泵,依据重质馏分油和重质蜡的混合原料的情况,对材料进行2-3次的分离处理。(4)按比例换进重质馏分油和重质蜡混合原料混合,且各催化剂床层温度、温升平稳后,启动轻质馏分油泵,向反应系统进剩余比例的轻质馏分油,同时切断开工油进料,保持反应系统保持反应系统总进料量为设计值的60%。(5)将各类催化反应资源集中进行状态分析,再次将循环氢量从现有的60%提高到90%左右,以<10℃/h提升反应器入口温度进行硫化物提取,以保证生成油质量。即,催化剂硫化转换环节,是煤化工资源优化安排的主要方法。

结论:综上所述,加氢精制催化剂预硫化工艺分析,是煤化工生产技术实践中进行总结的理论归纳。在此基础上,本文结合反应环节、压缩环节、蒸馏环节、催化剂硫化转换环节等方面,分析加氢精制催化剂预硫化处理方法。因此,文章研究结果,为新时期煤化工产业发展提供了新思路。

参考文献:

[1]黄春.高铂小球制氢及预加氢开工总结[J].化工设计通讯,2020,46(08):69-70.

[2]岳凡,李蒙,杨祝红,等.介孔TiO_2晶须-γ-Al_2O_3复合载体催化剂的制备及对二苯并噻吩的加氢脱硫性能[J].石油学报(石油加工),2020,36(04):667-676.

[3]李贺,曾贤君,张利杰,等.体相加氢精制催化剂的硫化工藝[J].石油化工,2019,48(07):679-686.