催化汽油加氫脫硫工藝技術現狀及節能方向探析
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摘 要:汽油產品質量在最近的幾年中逐漸得到了人們的高度重視,煉油企業中催化汽油加氫脫硫裝置得到了廣泛的應用,能耗的消耗比較大。汽油加氫裝置有著工藝技術多樣化的特點,最近煉化企業中一些新技術、新材料不斷的開發和研究出來,得到了廣泛的應用,煉化企業在選擇催化汽油加氫脫硫技術上有了多樣性。目前對催化汽油加氫脫硫工藝技術的節能研究比較少,本文主要闡述了我國最近幾年中催化汽油加氫脫硫工藝技術的現狀和節能方向的發展,為我國催化汽油加氫脫硫工藝技術的發展奠定堅實的基礎。
關鍵詞:催化汽油;加氫脫硫;現狀;節能
目前降低硫含量的主要方式就是應用催化汽油加氫脫硫工藝技術,科技的不斷發展進步,一些新的加氫脫硫工藝也在煉化企業中得到了應用,但是對于加氫脫硫工藝技術的報道比較少,人們對此的關注也比較少。我國汽油產品需求量的不斷增加,對于質量的要求越來越嚴格,因此煉油企業中汽油加氫裝置的應用越來越多,消耗的能源也越來越大,因此催化汽油加氫脫硫工藝技術的節能方向研究是目前的首要任務,我們通過對傳統的汽油加氫裝置脫硫工藝技術和特點進行分析和研究,找到有效的汽油加氫脫硫工藝技術節能發展方向和措施。
1 催化汽油加氫脫硫工藝技術現狀
我國經常使用的汽油加強脫硫工藝技術有兩種,一種為國外的先進技術,我國進行引進,例如PRIMEGCDTECH和S-ZORB等;另一種為我國研究人員經過長時間的努力自主研究和開發的工藝技術,例如選擇性加氫脫硫技術RSDS、OCT-M等技術、GARDES技術等,GARDES技術是由中國石油化工研究院和中國石油大學聯合研究開發的,OCT-M技術是由中石化撫順石油化工研究院研究和開發出來的。中石化企業中主要使用的汽油加氫脫硫工藝技術為RSDS、OCT-M和S-ZORB技術。中石油企業中主要使用的汽油加氫脫硫工藝技術為PRIMEG+、DSO和GARDES。中國石化股份公司在2001年已經對RSDS技術完成了鑒定工作。RSDS技術主要應用在催化汽油有機硫富集高沸點部分。根據輕餾分的特點研究和開發出烯烴集中技術,工藝流程主要分為三個部分,該工藝技術的特點就是在操作條件允許的條件下,使用高選擇性的加氫脫硫催化劑,完成較高的脫硫深度,有效降低化學氫、辛烷值的損失量。中石化分公司在2003年首次將OCT-M工藝技術應用在工業中,目前已經取得了一定的成績,在很多的裝置上都得到了應用。切割點溫度是該工藝技術流程中的重點關注對象,催化汽油主要分為兩種,輕汽油和重汽油。在工藝條件允許的條件下,加氫脫硫催化劑使用高選擇性,加氫處理高硫含量的HCN,切割出的LCN和加氫處理后產生的物質進行混合,通過無堿脫臭裝置再次進行處理,最終獲得低硫、低硫醇含量、低烯烴的清潔汽油產品。OCT-M工藝技術有著運行平穩、操作簡單的特點,總脫硫率能夠達到百分之九十左右,具有很高的脫硫率,有效的控制烷值損失值在合理的范圍內。
2 節能重點方向
2.1 節約燃料氣
燃料氣的降低主要通過提高重沸爐、加熱爐的工作效率。主要的措施有對三門一板的操作進行調整,選擇效率更高的燃燒噴嘴,控制排煙溫度和煙氣中的氧含量,加裝空氣預熱器,對爐體添加保溫措施,物料進入加熱爐的溫度進一步的提升,以上措施都能有效的將燃料氣的消耗降低,達到節能的作用。物料在進入加熱爐之前,優化換熱網絡,實現入口溫度的提升,加熱爐的熱負荷就會下降,從而達到降低燃料氣消耗的目的。加熱爐的熱負荷通過操作優化的方式進行降低,達到降低燃料氣的目的。例如分餾塔操作壓力在滿足產品質量合格的基礎上實現降低,就能達到塔底重沸爐熱負荷和塔底溫度降低的效果。
2.2 節約電能
對于耗電量比較大的機泵,例如原料泵等,增加永磁調速和變頻技術,方便靈活調節泵的轉速,防止泵出現負荷不足的現象,達到省電的目的。將余隙調節或無級氣量調節系統增加到往復式壓縮機中,壓縮機的出氣量根據用戶的實際需要進行靈活調整。盡量關小離心式壓縮機中的反飛動閥開度,降低反飛動量,有效控制在3%以下,條件允許的情況下降低為零,節約壓縮氣體循環時產生的能量,降低電力的消耗。例如空冷器在不結鹽的基礎上,對物料實現優化取熱,將物料進入空冷器之前的溫度控制在80攝氏度左右。
3 結論
目前國內外使用的催化汽油加氫脫硫工藝技術主要有三種,分別為選擇性加氫脫硫技術、吸附加氫脫硫技術、加氫脫硫降烯烴辛烷值恢復技術。以上三種技術在國內外的煉化企業中應用的比較廣泛。PRIME G+、CDTECH 和 S-ZORB工藝技術在國外的煉化企業比較常用,RSDS、OCT-M和S-ZORB在國內中石化應用的比較多,國內中石油則經常使用PRIME G+、DSO 和GARDES工藝技術。煉化企業需要根據企業的實際需要,選擇合適的工藝技術,每種工藝技術都有自身的特點。
不同的工藝技術對于能源的消耗量也是有所差異的,裝置能耗從結構上分析,主要有燃料氣、循環水、除鹽水、電、蒸汽等組成,能耗消耗最大的為燃料氣、其次為電和蒸汽。
催化汽油裝置的節能發展主要向著降低電力消耗和降低燃料氣消耗的方向。主要應用降低加熱爐的熱負荷和提高加熱爐效率的方法來降低燃料氣的消耗,主要在機泵上應用永磁調速技術和增加變頻降低電能的消耗。
參考文獻:
[1]陳小虎.催化裂化汽油加氫脫硫技術的研究[D].大慶:東北石油大學,2015.
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