连续重整装置液化气硫含量高原因分析及对策
武根柱 李纯龙
盛虹炼化(连云港)有限公司 江苏省连云港市222000
摘要:本文分析了连续重整装置液化气硫含量偏高的主要原因,包括原料油硫含量高、催化剂失活以及工艺控制不当等因素。针对这些问题,提出了优化原料油选择、加强催化剂管理、优化工艺参数等相应对策,以降低液化气中的硫含量,确保产品质量符合标准。
关键词:连续重整装置;液化气;硫含量;催化剂;工艺优化
液化气是石油炼制企业的重要产品之一,其硫含量直接影响下游加工装置的安全性和环保排放要求。然而,在连续重整装置运行过程中,液化气中的硫含量偏高问题较为常见,影响产品质量,甚至可能导致装置腐蚀及催化剂中毒。本文针对该问题进行分析,探讨其成因并提出优化方案,以提高液化气产品的质量。
1. 液化气硫含量高的主要原因
1.1 原料油硫含量较高及预处理不足
原料油作为液化气生产的源头,其硫含量直接影响产品质量。若采购的原油本身含硫量高,后续加工中就易导致液化气硫含量超标。部分炼油厂为控制成本,选择价格低廉但硫含量高的原油,这无疑增加了脱硫难度。同时,预处理工艺若不完善,如原油电脱盐装置脱盐脱水效果不佳,无法有效脱除原油中的无机盐及部分含硫杂质,会使后续加工设备及催化剂面临硫腐蚀风险,也为高硫液化气的产生埋下隐患。此外,一些小型炼厂受限于设备与技术,预处理工艺简单粗糙,难以满足深度脱硫需求,进一步加剧了液化气硫含量超标的问题。
1.2 反应器催化剂失活及选择性下降
在液化气生产过程中,反应器内的催化剂起着关键作用。长时间使用后,催化剂会因积碳、中毒等原因失活。原料油中的重金属杂质、含氮化合物等会吸附在催化剂表面,堵塞活性位点,导致催化剂活性降低。同时,反应过程中产生的积碳也会覆盖催化剂表面,使其活性中心被遮蔽。催化剂失活后,不仅反应速率减慢,更会导致其对脱硫反应的选择性下降,无法高效将原料中的硫转化为易于脱除的形态,从而使液化气中硫含量升高。并且,若未能及时发现催化剂失活迹象并采取有效措施,会进一步恶化产品质量,增加生产成本。
1.3 工艺参数控制不当及操作波动
工艺参数是影响液化气硫含量的重要因素。反应温度、压力、空速等参数若未精准控制,会显著影响脱硫反应效果。反应温度过高,虽能加快反应速率,但会引发副反应,导致产品质量下降,硫含量升高;温度过低,则反应速率缓慢,脱硫不彻底。压力控制不当,会影响反应物在催化剂表面的吸附与脱附,进而影响反应平衡。此外,操作人员技术水平参差不齐,操作过程中出现频繁开停车、进料量不稳定等波动情况,会破坏反应的稳定环境,使脱硫效果大打折扣,最终造成液化气硫含量超标,影响产品销售及企业经济效益。
2. 降低液化气硫含量的优化措施
2.1 选择低硫原料油并优化预处理工艺
选择低硫原料油是从源头降低液化气硫含量的关键举措。炼油厂应加强对原油采购的把控,优先选用硫含量低于一定标准的原油。同时,大力优化预处理工艺,改进原油电脱盐技术,提高脱盐脱水效率,通过增加电场强度、优化破乳剂配方等手段,更彻底地脱除原油中的杂质。采用先进的加氢预处理工艺,在较低温度和压力下,利用氢气将原料油中的硫转化为硫化氢脱除,为后续加工提供优质原料。此外,定期对预处理设备进行维护与升级,确保设备处于最佳运行状态,保障预处理效果的稳定性,从源头上为降低液化气硫含量奠定坚实基础。
2.2 加强催化剂管理,延长使用寿命
加强催化剂管理是提升脱硫效果的重要保障。在催化剂选型上,结合炼厂实际生产情况,选用活性高、选择性好、抗中毒能力强的催化剂。在使用过程中,严格控制原料油质量,避免重金属、毒物等对催化剂造成损害。定期对催化剂进行再生处理,通过烧焦、吹扫等方式,去除催化剂表面的积碳和杂质,恢复其活性。建立完善的催化剂监测体系,实时监测催化剂的活性、选择性等指标,根据监测结果及时调整操作参数。当催化剂活性下降到一定程度且无法通过再生恢复时,及时更换催化剂,确保反应器始终处于高效运行状态,有效降低液化气硫含量。
2.3 优化工艺参数,稳定操作条件
优化工艺参数和稳定操作条件是实现低硫液化气生产的必要手段。通过实验与模拟计算,精准确定适宜的反应温度、压力、空速等参数。建立先进的自动化控制系统,实时监测和调整工艺参数,确保反应在最佳条件下进行。加强对操作人员的培训,提高其操作技能与责任心,规范操作流程,减少操作波动。严格控制进料量、反应时间等关键操作变量,避免因操作不当导致反应异常。同时,定期对设备进行维护与检修,确保设备的密封性、换热效率等性能指标良好,维持稳定的操作环境,从而有效降低液化气硫含量,提高产品质量。
3. 研究与实践应用案例
3.1 典型炼厂液化气硫含量超标案例分析
某大型炼厂在一段时间内,液化气产品硫含量持续高于国家标准。经深入排查,发现其原料油采购渠道不稳定,部分批次原油硫含量大幅高于正常水平。同时,预处理装置的电脱盐罐电极板出现腐蚀损坏,导致脱盐脱水效果严重下降,大量含硫杂质进入后续加工流程。反应器内催化剂因长期受高硫原料冲击,积碳严重,活性大幅降低。在操作方面,操作人员频繁调整反应温度与进料量,工艺参数波动剧烈,进一步恶化了脱硫效果。这些因素相互交织,最终导致液化气硫含量超标,产品质量不合格,面临市场退货风险,给企业带来巨大经济损失,也凸显了控制液化气硫含量的紧迫性与重要性。
3.2 采用优化措施后的效果评估
该炼厂针对上述问题,采取了一系列优化措施。更换为低硫原油供应商,并对预处理装置进行全面检修与升级,修复电脱盐罐电极板,改进破乳剂注入系统。对反应器催化剂进行再生处理,同时加强对原料油的质量监测,防止毒物进入。通过自动化控制系统稳定工艺参数,对操作人员进行严格培训与考核。实施优化措施后,液化气硫含量显著下降,经检测,从超标状态降至国家标准以下,产品质量得到明显改善。不仅避免了退货损失,还因产品质量提升,赢得了更多市场份额,企业经济效益显著提高,证明了优化措施在降低液化气硫含量方面的有效性与可行性。
3.3 未来优化方向与技术进展
未来,降低液化气硫含量的研究将朝着更高效、更环保的方向发展。在技术研发上,新型催化剂的研究成为热点,如具有更高活性、选择性和稳定性的纳米催化剂,有望进一步提高脱硫效率。膜分离技术也在不断探索应用于液化气脱硫领域,通过特殊的分离膜实现硫化合物的高效分离,减少能耗与环境污染。同时,智能化生产与管理系统将得到更广泛应用,利用大数据、人工智能等技术,实时监测与优化生产过程,精准控制工艺参数,进一步稳定产品质量。此外,加强炼厂间的技术交流与合作,共享先进经验与技术成果,将推动整个行业在降低液化气硫含量方面不断取得新突破。
4结语
液化气硫含量偏高是连续重整装置运行中较为常见的问题,其主要受原料油、催化剂及工艺控制等因素影响。通过优化原料油选择、加强催化剂管理及优化工艺参数,可以有效降低液化气中的硫含量,提高产品质量,同时保障装置的安全稳定运行。未来,应结合新型催化剂及更先进的脱硫技术,进一步优化工艺流程,提高重整装置的整体运行效率。
参考文献
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