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汽油加氢脱臭后硫醇超标的原因及对策

2017-03-05边江中海石油中捷石化运行二部汽柴油加氢河北黄骅061100

化工管理 2017年30期
关键词:含硫量硫醇固定床

边江(中海石油中捷石化运行二部汽柴油加氢,河北黄骅061100)

汽油加氢脱臭后硫醇超标的原因及对策

边江(中海石油中捷石化运行二部汽柴油加氢,河北黄骅061100)

本文从原油的原料配比开始阶段入手,逐步从生产的各个环节分析了汽油加氢脱臭后硫醇超标的原因,并提出了相应的措施,有效的解决了硫醇超标问题。

汽油加氢脱臭;硫醇超标;原因与对策

随着我国汽车的普及,随之而来的环境问题日益严重,环保部门对汽车尾气排放的要求越来越高,汽油硫醇超标问题变成石油化工行业的突出问题。其中,含硫量高的原油问题更加突出。分析硫醇超标的原因,并提出相关对策,对于改善空气污染问题的意义重大。

1 汽油加氢脱硫的基本原理

汽油加氢脱硫是汽油处理的一个环节,是除去汽油中的硫的一种方法,其基本原理即通过加氢,对汽油中的硫气化,通过这种方式除去汽油中的硫。具体来说,该方法首先要对汽油进行加氢,使硫反应生成硫化氢和硫醇。随后,再用碱液洗涤工艺除去硫化氢和少部分的硫醇;再用固定床氧化的方式,除去大部分硫醇。从实际运用效果来看,这种方法常常对于含硫量较高的原油效果不佳,仅适用于含硫量较低的汽油,而且处理量较低。

2 硫醇超标的因素分析

2.1 汽油中的硫醇结构复杂、含量高

汽油中的硫醇分为两类:正构硫醇和异构硫醇。一般的脱硫工艺即可有效的除去一类硫醇,但对于高含量和沸点高的二类硫醇一般工艺脱硫效果差,最终导致汽油含硫量不易合格。所以影响脱硫效果的主要原因是硫醇的结构和含量。

2.2 催化剂的影响

对于含硫量较高的中东原油,使用镍钒等重金属作为裂化催化剂,经过反应,汽油中的含硫量不仅增加,而且容易生成较难除去的二类硫醇,使得脱硫变得较难。

2.3 反应温度的影响

反应温度是汽油除硫的一个关键因素,因为它不仅影响汽油中硫醇的含量,而且影响硫醇的结构。

2.4 粗汽油干点的影响

汽油中的硫醇含量随着汽油馏分的变重而增加,汽油的干点越高,汽油中的硫醇含量也越高,而且干点高的汽油中二类硫醇的含量也高。

2.5 加氢反应深度的影响

随着加氢反应深度较低的时候,加氢条件更加温和,则汽油中硫醇含量会增加;反之,加氢条件更加苛刻,硫醇含量则会降低。

2.6 循环氢中硫化氢含量的影响

在加氢反应过程中,汽油中的硫和氢气反应形成硫化氢,与此同时,硫化氢和汽油中的烯烃反应形成二类硫醇。所以,循环氢中的硫化氢含量越高,越容易形成二类硫醇。

2.7 预碱洗的影响

经过预碱洗,可以除去大部分的小分子硫醇。但研究表明:小分子硫醇的存在,对于大分子硫醇的去除是有利的。所以在预碱洗的过程中,不能完全除去小分子硫醇,以免在下一步固定床去除硫醇过程中的难度增大。

2.8 固定床反应器床层活性的影响

随着固定床反应器内活性炭的使用,床层活性降低,脱硫醇效率降低。

3 提高脱硫效率的措施及效果

3.1 优化催化裂化原料性质

在原油加工过程中,根据原油的性质和含硫量进行加工比例调整,以优化原料性质,以便提高脱硫效率。

3.2 选择最佳的反应温度

催化裂化反应温度升高,对原料中的硫转化成硫化氢不利,反而容易产生二类硫醇。反应温度太低,也对形成大分子硫醇有利,不利于下一个过程的脱硫。所以,最佳的反应温度为510-515度之间,这对下一个脱硫过程中的效率最有利。

3.3 保持催化剂的高活性

如前所述,催化剂的活性降低,容易形成二类硫醇,增加下一个脱硫过程的难度。所以要及时卸剂和补充新鲜剂,保持催化剂的活性,以降低汽油中二类硫醇的浓度和硫醇总浓度。

3.4 降低粗汽油干点,减少汽油硫醇含量

随着产品组分的变轻,其中硫含量会逐渐减少。基于此,想要提高脱硫效率,可以通过降低汽油的干点来减少其中硫的含量。同时增加柴油的切割馏分,提高柴汽比。

3.5 提高加氢重汽油的初馏点

提高加氢重汽油的初馏点,有利于汽油降低烯烃的含量,从而减少硫醇形成的几率,同时使汽油辛烷值损失降低。经研究,重汽油的初馏点一般控制在115-125度的范围内为最佳。

3.6 最佳的加氢反应温度

合适的加氢反应深度,有利于提高总硫和硫醇的脱除效率。在硫醇和总硫含量合格的情况下,使得反应深度降低,有利于辛烷值损失的减少。

3.7 降低循环氢中的硫化氢含量

降低循环氢中的硫化氢含量,可以减少形成二类硫醇的几率。所以可以采用在反应器的出油气管中适当进行注氨,以降低循环氢中的硫化氢含量。

3.8 预碱洗过程中,适量保留小分子硫醇。

如前所述,小分子硫醇的存在有利于大分子硫醇的脱除。所以,在预碱洗的过程中,要控制合适的条件,保留一部分小分子硫醇,以利于大分子硫醇的脱除。

3.9 通过固定床反应器床层的活性

为提高固定床反应器的床层活性,采用热水洗涤的方法,多次洗涤以彻底去除废催化剂以及在活性炭上沉积的杂质。然后进行干燥,为新鲜催化剂的吸附和着床提供有利的环境和条件,以保持活性炭床层的活性。

4 结语

通过以上硫醇超标原因的分析,采用合适调整原料比例、选择最佳反应温度等方法,综合应用,可以有效的提高除硫效率,解决汽油加氢脱臭后硫醇超标的问题。

[1]张广建.汽油加氢脱臭后硫醇超标的原因分析与对策[J].石油化工安全环保技术,2007,(02):48-51+1.

[2]张广建.汽油加氢脱臭后硫醇超标的原因分析与对策[J].石化技术与应用,2006,(05):390-392.

[3]张广建.汽油加氢脱臭后硫醇超标的原因分析与对策[J].河南化工,2006,(07):29-31.

边江(1983-)男,汉族,河北沧州人,本科,中海石油中捷石化运行二部汽柴油加氢,助理工程师,研究方向:汽油柴油加氢

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