催化裂化装置汽油脱硫醇部分搬迁改造设计

2012-05-12刘慧扬

中国新技术新产品 2012年10期

关键词：硫醇脱硫剂精制

刘慧扬

（茂名瑞派石化工程有限公司，广东茂名 525000）

1.2#催化裂化装置汽油脱硫醇装置现状

原2#催化裂化装置汽油脱硫醇装置在精制装置区，因为茂名分公司发展的需要，现精制装置区要作新加氢裂化装置用地，2#催化裂化装置汽油脱硫醇装置要在2#催化裂化装置区内新建。

2.项目概述

硫醇具有恶臭味,在炼油工业中通常把脱硫醇过程称之为脱臭过程。脱臭是油品的重要精制过程。随着加工含硫原油的量增加以及对油品质量要求的提高，脱臭方法一直在不断的改进和发展。目前在工业上应用的脱臭方法可以归纳为四类:加氢脱臭、抽提脱臭、氧化脱臭、吸附脱臭和抽提-氧化脱臭。研究表明，脱臭后汽油主要含高碳硫醇，而且脱臭深度越大，高碳硫醇所占比例也越大，而高碳硫醇不易通过博士试验 (Doctor Test是一种定性检验硫醇的方法)。提高FCC和RFCC(渣油流化催化裂化)汽油脱臭效率的关键是提高对C5以上异构硫醇及高级正构硫醇的脱除率。

国外轻质油品脱臭（脱硫醇）技术，以美国UOP公司开发的Merox工艺最具代表性。1958年至今，UOP公司先后开发了液－液法脱臭、微量碱固定床脱臭及无苛性碱脱臭等代表性的工艺技术。整个工艺方向主要是围绕如何减少甚至完全消除苛性碱的使用，同时发展配套的高活性催化剂和活化剂。

我国1974年引进Merox脱臭技术，大部分是液－液法脱臭。该工艺废碱排放量大，同时不能适应重油催化裂化汽油脱臭的质量要求。特别是目前对环境保护的日益严格，开发环境友好的工艺技术是目前炼油技术的发展趋势。1989年石油大学与齐鲁石化胜利炼油厂合作开发了无碱脱臭（I）型工艺，近年来得到了广泛的推广应用。在近年来的应用中，由于催化原料变的越来越复杂，该工艺逐渐暴露出一些问题，其一是催化剂活性不够高，活性组分易流失，不适宜做固定床催化剂；其二是现场浸渍时，仍需用NaOH水溶液，由于催化剂易流失，不可避免地要不定期补加催化剂，不仅给现场增加额外的劳动强度，而且造成废碱排放量增加。

为此由中石化总公司组织，中国石油大学（北京）研究开发了新型无碱脱臭（II）型工艺和与工艺相配套使用的催化剂AFS－12和助催化剂ZH-22，并于1994年和武汉石油化工厂共同完成中试。经过最近的十几年的发展，新型无碱脱臭（II）型工艺逐渐完善。目前采用该工艺有安庆石化总厂、武汉石化厂、荆门石化厂、中原油田石化总厂、大庆油田石化总厂、杭州炼油厂、滨化集团、抚顺石油二厂、兰州炼油厂、玉门炼油厂、石家庄炼油厂等二十几家炼油厂，受到了一致好评。中国石油大学（北京）研究开发的催化汽油无苛性碱精制组合工艺 (专利号：ZL200510066214.X)和与工艺相配套的THS-1脱硫剂、AFS－12脱硫醇催化剂、TM-1脱硫助剂和ZH-22助催化剂属国内首创，处于国内外同类技术先进水平。

3.工艺技术和特点

2#催化裂化装置汽油脱硫醇搬项目采用石油大学催化汽油无苛性碱精制组合工艺技术。

本工艺主要用于重油催化裂化汽油的脱硫醇（或脱臭）精制（包括脱硫化氢和脱硫醇两部分），也可用在DCC汽油、直馏汽油和航煤等脱臭。我国90＃汽油规格标准要求硫醇性硫小于10ppm或博士试验合格，因此必须进行脱硫醇精制。催化汽油无苛性碱精制组合工艺首先采用中国石油大学（北京）开发的固定床THS-1脱硫剂以及与脱硫剂配套使用的TM-1脱硫助剂，除去催化稳定汽油中的硫化氢。脱除硫化氢的汽油进入无碱脱硫醇部分，通过与无碱脱臭新型催化剂AFS－12和助催化剂ZH-22作用，将硫醇氧化为危害较小的二硫化物，达到脱硫醇的目的，整个过程不使用氢氧化钠碱液。该工艺使用的THS-1脱硫剂和AFS－12脱硫醇催化剂是以活性炭为载体，附载活性组份制成的，具有活性高、寿命长，使用方便，粉尘少，活性组分在床层中均匀分布等特点。催化汽油无苛性碱精制组合工艺所使用的脱硫剂和催化剂活性高、稳定性好，操作简便，脱臭油硫醇性硫小于10ppm，博士试验和铜片腐蚀合格。催化汽油无苛性碱精制组合工艺对不同的催化原料具有较好的适应性，采用本工艺的脱臭汽油产品合格率高，铜片腐蚀、氧化安定性、储存安定性等质量指标，比传统的脱臭工艺具有明显的优越性；该工艺投资省、流程合理、节省劳力、开工容易、操作稳定简便、产品的合格率高，可明显减少废液排放（可减少90%废液排放），具有良好的经济效益和社会效益。

催化汽油无苛性碱精制组合工艺和与工艺相配套的THS-1脱硫剂、AFS－12脱硫醇催化剂、TM-1脱硫助剂和ZH-22助催化剂属国内首创，处于国内外同类技术先进水平。

4.工艺流程简述

本项目采用中国石油大学（北京）开发的催化汽油无苛性碱精制组合工艺。THS-1脱硫剂有较好的再生性能，可在不停止进油的情况下用TM-1脱硫助剂再生，TM-1脱硫助剂即可再生THS-1脱硫剂，又可清洗THS-1脱硫剂表面的胶质,保证THS-1脱硫剂具有稳定的脱硫化氢作用。以上脱硫化氢和再生的原理可用下列化学反应式表示：

脱硫化氢：M2L（THS-1）+H2S→MHL+MHS

再生：MHL+MHS+RXOH(TM-1)→M2L+RXHS+H2O

式中：M为金属离子；L为酸根离子；RX为有机基团经固定床脱硫化氢后的催化稳定汽油，用中国石油大学（北京）开发的无碱脱臭（II）工艺脱除硫醇。脱硫醇的基本原理为：在催化剂和碱性条件下，汽油中的硫醇与通入的空气中的氧反应生成二硫化物，达到脱硫醇的目的，其化学反应式如下：

来自催化裂化装置的催化稳定汽油与泵P-602A/B送来的TM-1脱硫助剂经静态混合器MI-601混合一起进入的脱硫化氢反应器R-601。该反应器内装有预制的THS-1脱硫剂和用来支撑和固定脱硫剂的活性SW瓷球，在反应器内在THS-1脱硫剂和TM-1脱硫助剂的共同作用下将汽油中的硫化氢有机硫盐的形式除去。由脱硫化氢反应器R-601出来的汽油与助催化剂泵P-603A/B送来的ZH-22助催化剂以及非净化风（空气）经静态混合器MI-602混合一起进入汽油脱硫醇反应器R-602A/B。该反应器内装有预制的脱硫醇催化剂AFS-12和用来支撑和固定脱硫醇催化剂的的惰性瓷球，在反应器内在催化剂的作用下空气将汽油中的硫醇转化为二硫化物。在汽油脱硫醇反应器底部出口管线上流量压力控制阀，通过该阀来控制汽油脱硫醇反应器顶部压力。从汽油脱硫醇反应器底部出来的汽油自压进入汽油分气罐V-606，分离出来的过剩空气由汽油分气罐的经压力控制阀排出，由汽油分气罐V-606出来的精制汽油，经精制汽油泵P-604A/B送出装置。

工艺流程详见下图"工艺管道及自控流程图"。