ET系列脱氯剂在连续重整装置中的应用

徐志海

(中国石油化工股份有限公司九江分公司，江西 九江332004)

ET系列脱氯剂在连续重整装置中的应用

徐志海

(中国石油化工股份有限公司九江分公司，江西 九江332004)

摘要：根据连续重整装置不同部位的工艺特点，探讨了ET系列脱氯剂在连续重整装置的预加氢高温脱氯、重整产氢低温脱氯及连续重整再生循环气高温脱氯中的应用。结果表明：ET系列脱氯剂能较好地脱除重整进料、重整产氢和再生循环气中的氯化氢，较好地消除了氯化氢对装置的腐蚀隐患。

关键词：脱氯剂；连续重整；应用

中国石油化工股份有限公司九江分公司2#连续重整装置采用国产超低压连续重整工艺技术和国产PS-Ⅵ重整催化剂，以混合石脑油为原料，生产高辛烷值汽油调和组分，供全厂加氢精制装置氢气，与2#芳烃抽提装置组成联合装置。

催化重整过程是在重整催化剂的作用下将芳烃含量低的石脑油转化成芳烃含量高的高辛烷值汽油组分，并副产氢气。由于重整催化剂需要处于水、氯环境，装置运行过程中催化剂上的氯会随着油气流失，同时为保持催化剂的水氯平衡，维持催化活性，系统又需不断补氯[1]，因此在连续重整装置中以下部位会有氯化氢：(1)重整氢气会携带部分催化剂中的氯；(2)催化剂再生烧焦会损失部分氯到再生循环气中；(3)预加氢进料中含有少量有机氯，经过预加氢反应之后会产生氯化氢。这些氯化氢与系统中的铵离子结合会生成氯化铵，氯化铵在低温部位容易结晶，从而堵塞设备和管道；此外，氯化氢还会腐蚀设备，若带入下游加氢装置会影响加氢催化剂的活性。因此，连续重整装置都需脱除氯化氢。固体脱氯剂及脱氯工艺技术具有操作方便、流程简单、分析检测准确等特点,是脱除重整进料和重整产氢中氯化氢经济而简单的方法，同时也是脱除连续重整再生循环气中氯化氢的有效方法。作者在此介绍了ET系列脱氯剂在连续重整装置中的应用情况。

1实验

1.1　ET系列脱氯剂介绍

ET系列脱氯剂脱除氯化氢是采用化学吸附法，脱氯剂中活性金属与工艺介质中的氯化氢发生化学反应而将氯固定在脱氯剂中，其反应原理可表述为[2]：

MO+nHCl=MCln+0.5nH2O

其中：MO为活性金属氧化物，n=1,2,3。

ET系列脱氯剂的主要性能指标见表1。

表1　ET系列脱氯剂的物化性质及技术指标Tab.1　Physicochemical properties and technical specifications of ET series of dechlorination agent

在连续重整装置中，ET-2型脱氯剂主要用于脱除预加氢反应产物中的高温氯化氢；ET-3型脱氯剂主要用于脱除重整产氢中的低温氯化氢；ET-2G型脱氯剂主要用于脱除再生循环气中的高温氯化氢。

1.2　应用实验

1.2.1 ET-2型脱氯剂的应用

在连续重整预加氢应用中，ET-2型脱氯剂采用高温脱氯工艺[3]，其脱氯工艺流程见图1。从预加氢反应器R101出来的反应产物，经顶部直接进入高温脱氯罐R102中，脱除氯化氢等杂质，再经换热、空冷器冷却后进入预加氢气液分离器。ET-2型脱氯剂的主要操作条件：温度280～290 ℃、压力2.0～2.4 MPa、体积空速7～8 h-1。

1.2.2ET-3型脱氯剂的应用

在连续重整产氢的应用中，ET-3型脱氯剂采用干法低温脱氯工艺，其脱氯工艺流程见图2。从再接触系统出来的重整氢气，经空冷分离、产氢增压机压缩、氨冷系统冷却分离后，可得到温度为4 ℃、压力为2.3 MPa、纯度为94%(体积分数)的氢气，再经罐顶进入脱氯罐(V205A、V205B)中脱除氯化氢等杂质，通过压力控制阀稳定压力后进入氢气系统管线，供氢气用户使用。

图2　重整产氢低温脱氯工艺流程Fig.2　Process flow diagram of low-temperature dechlorination for reforming hydrogen

该装置采用的是固体脱氯工艺，再生循环气流程采用“干冷循环回路”，避免了因碱洗工艺混合不均和脱氯不完全而引起的设备腐蚀等问题。

1.2.3ET-2G型脱氯剂的应用

在连续重整再生循环气的应用中，ET-2G型脱氯剂采用高温脱氯工艺，其脱氯工艺流程见图3。从连续重整催化剂再生器出来的再生循环气，直接从罐顶进入脱氯罐(V330A、V330B)中脱除氯化氢等杂质，经换热、循环水冷却及干燥器脱水后，返回再生循环气压缩机入口，实现再生循环气“干冷循环”，保证了催化剂的活性和使用寿命，减少了设备腐蚀。

图3　连续重整再生循环气高温脱氯工艺流程Fig.3　Process flow diagram of high-temperature dechlorination for CCR regeneration flue gas

该装置脱氯工艺条件较苛刻，主要操作条件：再生循环气处理量35 000 Nm3·h-1、温度500 ℃、压力0.55 MPa、进口HCl含量120×10-6～130×10-6、进口H2O含量≯20 000×10-6(无明水)。

2结果与讨论

2.1　ET-2型脱氯剂应用实验结果

2.1.1ET-2型脱氯剂的工业运行数据(表2)

表2　ET-2型脱氯剂的工业运行数据Tab.2　Industrial operation data of ET-2 dechlorination agent

由表2可知，在原料油氯含量为2.0 mg·kg-1左右的情况下，脱氯剂能够满足1年的运行周期。ET-2型脱氯剂于2012年7月开始应用，到2015年4月累计更换2次。在原料油氯含量达到5.0 mg·kg-1(高氯原油)的情况下，仍能保证脱氯后氯含量小于0.50 mg·kg-1的工艺要求，确保了连续重整装置的安全稳定运行。

2.1.2脱氯温度对ET-2型脱氯剂脱氯效果的影响

在原料性质相对稳定、进料氯含量为2.2 mg·kg-1及空速为6 h-1的条件下，保持装置负荷不变，考察脱氯温度对ET-2型脱氯剂脱氯效果的影响，脱氯罐出口HCl含量与温度的变化曲线如图4所示。

图4　出口HCl含量与温度的变化曲线Fig.4　Change curve of HCl content at the outlet with temperature

由图4可知，在282~295 ℃温度范围内，脱氯温度越高，ET-2型脱氯剂的脱氯效果越好。

2.2　ET-3型脱氯剂应用实验结果

2.2.1ET-3型脱氯剂的工业运行数据(表3)

表3　ET-3型脱氯剂的工业运行数据Tab.3　Industrial operation data of ET-3 dechlorination agent

由表3可知，在脱氯罐入口HCl含量为5.0 mg·kg-1左右的情况下，脱氯剂能够满足1年以上的运行周期，脱氯后重整氢气中HCl含量小于0.50 mg·kg-1。满足氢气管网氯含量的要求，减少了氯化氢对下游装置的设备腐蚀和铵盐结晶隐患，确保了装置的“安、稳、长、满、优”运行。ET-3型脱氯剂于2012年7月开始应用，到2015年4月累计更换2次。

2.2.2脱氯压力对ET-3型脱氯剂脱氯效果的影响

为摸索氢气管网提压操作，降低加氢装置压缩机的负荷与能耗,在入口HCl含量稳定的条件下，在提压过程中，脱氯罐出口HCl含量与脱氯压力的变化曲线如图5所示。

图5　出口HCl含量与脱氯压力的变化曲线Fig.5　Change curve of HCl content at the outlet with pressure

由图5可知，在2.20~2.50 MPa压力范围内，脱氯压力越高，ET-3型脱氯剂的脱氯效果越好。

2.3　ET-2G型脱氯剂应用实验结果

2.3.1ET-2G型脱氯剂的工业运行数据(表4)

表4　ET-2G型脱氯剂的工业运行数据Tab.4 Industrial operation data of ET-2G dechlorination agent

由表4可知，脱氯剂能够满足半年的运行周期，实际运行达到7个多月，脱氯剂压力降始终维持在0.03 MPa，有效保护了连续重整催化剂，保障了连续重整装置的安全平稳运行。

2.3.2进料流量对ET-2G型脱氯剂脱氯效果的影响

在入口HCl含量稳定的条件下，脱氯罐出口HCl含量与进料流量的变化曲线如图6所示。

图6　出口HCl含量与进料流量的变化曲线Fig.6　Change curve of HCl content at the outlet with feed flow

由图6可知，再生循环气的进料流量在25 000~28 000 Nm3·h-1范围时， 进料流量越低，出口HCl含量越低，说明进料流量越低，ET-2G型脱氯剂的脱氯效果越好。

3结论

(1)ET-2型脱氯剂在连续重整装置预加氢高温工段脱氯效果良好，能满足重整进料的工艺要求。

(2)ET-3型脱氯剂在低温重整氢气脱氯工段应用效果良好，可有效脱除重整氢气中的氯化氢，满足生产工艺的技术要求，有利于减少下游装置的设备腐蚀和铵盐结晶。

(3)ET-2G型脱氯剂在连续重整再生循环气中应用效果良好，其脱氯性能与稳定性良好，抗水能力强，且不易结块、易装卸，具有较高的性价比，能满足连续重整装置高温、高水含量的脱氯工艺要求。

参考文献：

[1]周立进,邓永刚,姚虎卿,等.重整富氢气脱氯脱硫过程的研究与应用[J].石油与天然气化工,2001,30(1):15-18.

[2]谢洪波，胡国银.JX-5B型脱氯剂在重整装置中的工业应用[J].石油炼制与化工，2009,40(8):24-26.

[3]张秋平.催化重整过程中的脱氯工艺技术[J].炼油技术与工程，2012,42(3):25-28.

Application of ET Series of Dechlorination Agent in Continuous Catalytic Reforming

XU Zhi-hai

(SINOPECJiujiangRefining&ChemicalCompany,Jiujiang332004，China)

Abstract：According to the technical characteristics of different parts of continuous catalytic reforming(CCR),industrial applications of ET series of dechlorination agent were investigated in high-temperature dechlorination for pre-hydrogenation, low-temperature dechlorination for reforming hydrogen and high-temperature dechlorination for CCR regeneration flue gas.The results showed that,ET series of dechlorination agent had effectively remove hydrogen chloride from reforming feed, reforming hydrogen and regeneration recycling gas of CCR,and emliminated the potential corrosion of hydrogen chlorides on the equipment.

Keywords：dechlorination agent;continuous catalytic reforming;application

中图分类号：TE624.42

文献标识码：A

文章编号：1672-5425(2015)05-0067-04

doi：10.3969/j.issn.1672-5425.2015.05.018

收稿日期：2015-02-29

作者简介：徐志海(1987-)，男，江西九江人，助理工程师，从事加氢重整装置生产工艺技术工作,E-mail：xuzhh.jjsh@sinopec.com。