邊江(中海石油中捷石化運行二部汽柴油加氫,河北黃驊061100)
汽油加氫脫臭后硫醇超標(biāo)的原因及對策
邊江(中海石油中捷石化運行二部汽柴油加氫,河北黃驊061100)
本文從原油的原料配比開始階段入手,逐步從生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)分析了汽油加氫脫臭后硫醇超標(biāo)的原因,并提出了相應(yīng)的措施,有效的解決了硫醇超標(biāo)問題。
汽油加氫脫臭;硫醇超標(biāo);原因與對策
隨著我國汽車的普及,隨之而來的環(huán)境問題日益嚴(yán)重,環(huán)保部門對汽車尾氣排放的要求越來越高,汽油硫醇超標(biāo)問題變成石油化工行業(yè)的突出問題。其中,含硫量高的原油問題更加突出。分析硫醇超標(biāo)的原因,并提出相關(guān)對策,對于改善空氣污染問題的意義重大。
汽油加氫脫硫是汽油處理的一個環(huán)節(jié),是除去汽油中的硫的一種方法,其基本原理即通過加氫,對汽油中的硫氣化,通過這種方式除去汽油中的硫。具體來說,該方法首先要對汽油進(jìn)行加氫,使硫反應(yīng)生成硫化氫和硫醇。隨后,再用堿液洗滌工藝除去硫化氫和少部分的硫醇;再用固定床氧化的方式,除去大部分硫醇。從實際運用效果來看,這種方法常常對于含硫量較高的原油效果不佳,僅適用于含硫量較低的汽油,而且處理量較低。
汽油中的硫醇分為兩類:正構(gòu)硫醇和異構(gòu)硫醇。一般的脫硫工藝即可有效的除去一類硫醇,但對于高含量和沸點高的二類硫醇一般工藝脫硫效果差,最終導(dǎo)致汽油含硫量不易合格。所以影響脫硫效果的主要原因是硫醇的結(jié)構(gòu)和含量。
對于含硫量較高的中東原油,使用鎳釩等重金屬作為裂化催化劑,經(jīng)過反應(yīng),汽油中的含硫量不僅增加,而且容易生成較難除去的二類硫醇,使得脫硫變得較難。
反應(yīng)溫度是汽油除硫的一個關(guān)鍵因素,因為它不僅影響汽油中硫醇的含量,而且影響硫醇的結(jié)構(gòu)。
汽油中的硫醇含量隨著汽油餾分的變重而增加,汽油的干點越高,汽油中的硫醇含量也越高,而且干點高的汽油中二類硫醇的含量也高。
隨著加氫反應(yīng)深度較低的時候,加氫條件更加溫和,則汽油中硫醇含量會增加;反之,加氫條件更加苛刻,硫醇含量則會降低。
在加氫反應(yīng)過程中,汽油中的硫和氫氣反應(yīng)形成硫化氫,與此同時,硫化氫和汽油中的烯烴反應(yīng)形成二類硫醇。所以,循環(huán)氫中的硫化氫含量越高,越容易形成二類硫醇。
經(jīng)過預(yù)堿洗,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,對于大分子硫醇的去除是有利的。所以在預(yù)堿洗的過程中,不能完全除去小分子硫醇,以免在下一步固定床去除硫醇過程中的難度增大。
隨著固定床反應(yīng)器內(nèi)活性炭的使用,床層活性降低,脫硫醇效率降低。
在原油加工過程中,根據(jù)原油的性質(zhì)和含硫量進(jìn)行加工比例調(diào)整,以優(yōu)化原料性質(zhì),以便提高脫硫效率。
催化裂化反應(yīng)溫度升高,對原料中的硫轉(zhuǎn)化成硫化氫不利,反而容易產(chǎn)生二類硫醇。反應(yīng)溫度太低,也對形成大分子硫醇有利,不利于下一個過程的脫硫。所以,最佳的反應(yīng)溫度為510-515度之間,這對下一個脫硫過程中的效率最有利。
如前所述,催化劑的活性降低,容易形成二類硫醇,增加下一個脫硫過程的難度。所以要及時卸劑和補充新鮮劑,保持催化劑的活性,以降低汽油中二類硫醇的濃度和硫醇總濃度。
隨著產(chǎn)品組分的變輕,其中硫含量會逐漸減少?;诖耍胍岣呙摿蛐?,可以通過降低汽油的干點來減少其中硫的含量。同時增加柴油的切割餾分,提高柴汽比。
提高加氫重汽油的初餾點,有利于汽油降低烯烴的含量,從而減少硫醇形成的幾率,同時使汽油辛烷值損失降低。經(jīng)研究,重汽油的初餾點一般控制在115-125度的范圍內(nèi)為最佳。
合適的加氫反應(yīng)深度,有利于提高總硫和硫醇的脫除效率。在硫醇和總硫含量合格的情況下,使得反應(yīng)深度降低,有利于辛烷值損失的減少。
降低循環(huán)氫中的硫化氫含量,可以減少形成二類硫醇的幾率。所以可以采用在反應(yīng)器的出油氣管中適當(dāng)進(jìn)行注氨,以降低循環(huán)氫中的硫化氫含量。
如前所述,小分子硫醇的存在有利于大分子硫醇的脫除。所以,在預(yù)堿洗的過程中,要控制合適的條件,保留一部分小分子硫醇,以利于大分子硫醇的脫除。
為提高固定床反應(yīng)器的床層活性,采用熱水洗滌的方法,多次洗滌以徹底去除廢催化劑以及在活性炭上沉積的雜質(zhì)。然后進(jìn)行干燥,為新鮮催化劑的吸附和著床提供有利的環(huán)境和條件,以保持活性炭床層的活性。
通過以上硫醇超標(biāo)原因的分析,采用合適調(diào)整原料比例、選擇最佳反應(yīng)溫度等方法,綜合應(yīng)用,可以有效的提高除硫效率,解決汽油加氫脫臭后硫醇超標(biāo)的問題。
[1]張廣建.汽油加氫脫臭后硫醇超標(biāo)的原因分析與對策[J].石油化工安全環(huán)保技術(shù),2007,(02):48-51+1.
[2]張廣建.汽油加氫脫臭后硫醇超標(biāo)的原因分析與對策[J].石化技術(shù)與應(yīng)用,2006,(05):390-392.
[3]張廣建.汽油加氫脫臭后硫醇超標(biāo)的原因分析與對策[J].河南化工,2006,(07):29-31.
邊江(1983-)男,漢族,河北滄州人,本科,中海石油中捷石化運行二部汽柴油加氫,助理工程師,研究方向:汽油柴油加氫