预加氢反应对焦化汽油加氢精制的影响研究

2017-08-22姚忠建抚顺石化公司辽宁抚顺113000

化工管理 2017年21期

姚忠建（抚顺石化公司，辽宁抚顺113000）

预加氢反应对焦化汽油加氢精制的影响研究

姚忠建（抚顺石化公司，辽宁抚顺113000）

在原料焦化汽油当中，由于二烯烃与细小炭粒会发生反应，因此在焦化汽油的加氢精制装置中，过滤器以及换热器会出现结焦现象，引起我们的注意。为了应对结焦这一现象，一般采取炉前预加氢饱和反应器，运行效果显著，焦化汽油中大部分芳烃、烯烃被脱除，同时完全消除了结焦现象。本文将简要介绍结焦现象产生和预加氢饱和器的使用作用。

预加氢反应；预加氢饱和器；焦化汽油；加氢精制；结焦现象

1 焦化汽油的结焦产生

1.1 焦化汽油性质和结焦物质量

经过测算，焦化汽油当中饱和烃、烯烃和二烯烃的含量最高，所占比重分别达到了65.9、25.5、5.0，成为焦化汽油当中主要的内容物。而在对结焦物质的分析中，可以清晰地看出硫、氮具有相当大的比重[1]。如表一所示：

表一：结焦物质质量分数

从表中可以分析得出，氮、硫在结焦物中存在富集十分明显。

1.2 焦化汽油结焦机理

经过前文对于内容物的分析，可以获知，在焦化汽油中所具有的二烯烃、烯烃等不饱和物具有极不稳定的特性，如二烯烃在受热之后会出现Diels—Alder的环化反应和聚合反应，从而形成大分子化合物；在高温中，焦化汽油与氧气接触形成溶解氧与氮、硫杂原子分解产生活性自由基，在自由基链上形成高分子聚合物；而焦化汽油中的细小焦粉极具吸附性，与聚合反应生成的大分子化合物粘结变大，沉淀结焦。

2 预加氢反应器的使用和作用

2.1 预加氢反应器的使用

2.1.1 反应器检查和催化剂装填

首先要对预加氢反应器的各个部件进行详细地检查，为了避免焦油泄露还需要对密封性进行全面检测，确保机器的每个部件都能正常运行。

之所以选用这种催化剂作为预加氢反应器的催化剂，是由于它的密度和耐压强度以及比孔容等属性都非常负荷预加氢反应器的要求。数值如表二所示：

表二：FH-5催化剂的各项物质

在选定催化剂之后，为了对焦化汽油进行过滤，还需要依次填入三种不同规格的瓷球，在工作中一般选用6mm、11mm、20mm这三种规格的瓷球，瓷球大小不同，设计高度、实装量和实装高度也各不相同[2]。如表三所示：

表三：不同规格的瓷球对于催化剂的具体要求

实装高度（mm）210 100 200 3940

2.1.2 反应器正式工作

对于预加氢反应器来说，加氢精制需要合理控制温度和压力，保证氢气纯度。经过观察，加氢精制设备在预加氢反应器中，使炉膛内温度控制在340℃左右，压强在90kPa，氢气纯度高达99%，能够满足加氢精制要求。

2.2 预加氢反应器的作用

2.2.1 焦化汽油经过处理性质发生转变

在临氢条件下，焦化汽油中的二烯烃和部分烯烃得到了饱和，其溴价下降了0.06g/g-1，同时，H2S经过加成反应，生成了硫醇硫，使得总硫的质量分数得以上升。在此基础上，焦粒在锈垢篮上进行了过滤，烃获得饱和，使得密度随之下降，总氮含量也有所下降，表明有部分氮元素已经被脱除。

2.2.2 节能效率得到提高

在反应器中，烯烃饱和的过程中会出现放热现象，因此利用这一现象，原料油的处理量同比提高2.5t/h，加热炉入口温度降低18摄氏度，主反应器温升降低了16.9摄氏度。除此之外，减少了汽提塔用量达0.03t/h，循环氢气纯度提升一个百分点，氢耗降低2293m3/h，使得汽油液收提高，非常有利于效率提高和节能[3]。

2.2.3 产品油得到高效利用

通过反应器的过滤和处理，使得焦化汽油作为成品有可以应用于更多的领域，在优秀的预加氢反应器的处理当中，加氢精制的功能可以得到充分地发挥，使其达到非常高的水平，也为汽油处理提供了保证[4]。如表四所示：