加氫裂化裝置換劑后,尤其是裝填了高活性裂化催化劑的情況下,開車成為一項(xiàng)復(fù)雜且具有挑戰(zhàn)性的工作。經(jīng)過硫化之后,大多數(shù)催化劑活性很高,甚至過高,為了避免溫度失控或飛溫,不能直接投入使用。為了控制裂化催化劑的活性,通常以氨水或液氨將氮化合物注入到反應(yīng)器中,這個(gè)過程稱為氮鈍化,一旦氨中的氮原子被沸石裂化催化劑上的酸性位所吸附,催化劑活性就會有效地受到抑制。一旦在反應(yīng)器出口檢測到氮(“氮溢出”),表明裂化催化劑床層吸收了足量用于調(diào)節(jié)催化劑活性的氮,這時(shí)用直餾餾分開工進(jìn)料就不會產(chǎn)生飛溫。
氨處理起來很危險(xiǎn),泄漏會引起嚴(yán)重的健康和安全問題,對于液氨來說尤為嚴(yán)重,如果儲罐或管道發(fā)生泄漏,會形成毒霧。液氨的注入壓力通常為7~14 MPa,在這樣的條件下,注氨泵很難啟動(dòng)。為了將加氫裂化催化劑高壓注氨鈍化的危險(xiǎn)降到最低,Reactor Resources公司用甲基二乙醇胺(MDEA)代替NH3注入到反應(yīng)器中。在185 ℃以上的溫度下,將MDEA注入高壓加氫反應(yīng)器中,MDEA很容易分解生成裂化催化劑鈍化所需的氨。MDEA的其他分解副產(chǎn)物是甲烷、乙烷和水。需要注意的是,這點(diǎn)水與金屬氧化物硫化轉(zhuǎn)化為活性硫化金屬時(shí)產(chǎn)生的水量相比可以忽略不計(jì)。
與氨和其他胺類化合物相比,MDEA有許多優(yōu)點(diǎn):MDEA的健康危害等級(HHR)為“1”,處理起來要安全得多,而氨的HHR為“3”(嚴(yán)重危害健康/毒性);與氨相比,MDEA的氣味沒那么濃烈,高壓泵送更容易;與其他胺類化合物相比,MDEA的成本很低,許多硫磺生產(chǎn)廠采用MDEA作為硫化氫吸收劑;鈍化后多余的MDEA可轉(zhuǎn)移到煉油廠的胺儲罐中,省去了退貨費(fèi)用;MDEA與氨不同,注入泵不會出現(xiàn)氣穴,現(xiàn)已成功應(yīng)用于20套加氫裂化裝置超高活性催化劑控制,沒有出現(xiàn)任何催化劑性能或安全問題。
兩家催化劑制造商對MDEA進(jìn)行了中試評價(jià),MDEA鈍化性能與氨沒有差別。MDEA不涉及有毒氨的處理,催化劑更換后加氫裂化裝置可實(shí)現(xiàn)快速、安全開車。Reactor Resources公司也提供在線pH分析,可對分離器中水pH值的變化進(jìn)行測量,準(zhǔn)確、及時(shí)地判斷pH變化/氮溢出的時(shí)刻,是實(shí)現(xiàn)注胺優(yōu)化的重要手段。
過量注胺引發(fā)的問題:裂化催化劑過飽和吸附胺,導(dǎo)致收率下降;造成MDEA浪費(fèi);過量的氨會與體系中的H2S發(fā)生反應(yīng),形成硫化銨;需要注入更多的DMDS,以彌補(bǔ)氨消耗的H2S;硫化銨會溶解在裂化反應(yīng)器液態(tài)產(chǎn)物中,在下游裝置加熱時(shí)會變成元素硫。
通過云平臺相連的遠(yuǎn)程泵檢測分析系統(tǒng),可獲得在線pH分析實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),據(jù)此工程技術(shù)人員和操作員確定催化劑充分鈍化而不會過量注入。注入MDEA是Reactor Resources公司的最新發(fā)明,是其硫化技術(shù)和分析系統(tǒng)的補(bǔ)充,包括SmartSkidTM注入系統(tǒng)、在線H2S分析儀、氫純度分析儀和總硫分析儀。