RFCC汽油纖維膜脫硫

RFCC汽油纖維膜脫硫

新技術(shù)及其應(yīng)用發(fā)表人：張永前RFCC汽油纖維膜脫硫共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!

摘要：介紹了引進美國Merichem公司的專利—纖維膜脫硫技術(shù)，用于改造聯(lián)合重油催化裂化裝置汽油脫臭單元裝置改造后經(jīng)8個月運轉(zhuǎn)結(jié)果表明，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，單位加工費用降低，具有技術(shù)上的先進性和較好的經(jīng)濟效益。但該專利技術(shù)對各種介質(zhì)的純凈度要求很高，每種介質(zhì)都設(shè)置了精密的過濾設(shè)施，這些過濾設(shè)施日常維護有一定難度。關(guān)鍵詞：纖維膜，接觸器，汽油，脫臭RFCC汽油纖維膜脫硫共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!

永坪煉油廠120萬噸／年催化汽油精制裝置2004年建成投產(chǎn)，該裝置由洛陽設(shè)計院設(shè)計，處理量為47.3×104t／a，采用傳統(tǒng)的Merox液一液抽提＋固定床空氣氧化脫臭工藝。近年來，隨著催化裂化原料的復(fù)雜、多變、質(zhì)劣以及含硫量增加的變化趨勢，原有的汽油脫硫裝置產(chǎn)品質(zhì)量已不能穩(wěn)定達標，生產(chǎn)中還存在耗堿量大、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、運行成本高、操作復(fù)雜等缺點。為此，2006年7月購買了美國Merichem公司擁有的纖維膜脫硫技術(shù)，即MERICAM專利技術(shù)及專利產(chǎn)品——纖維膜接觸器(FIBER—FIL)，并于2007年11月在催化汽油脫硫裝置應(yīng)用。該技術(shù)使堿相和烴相接觸無需進行擴散性混合，因而極大地降低了堿液的夾帶量，從根本上避免了乳化和夾帶現(xiàn)象的出現(xiàn)。該技術(shù)最高可處理硫醇達150wppm，硫化氫達20wppm,處理能力為80t／h的催化汽油。RFCC汽油纖維膜脫硫共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!

2纖維膜接觸器的優(yōu)點纖維膜接觸器與傳統(tǒng)的傳質(zhì)設(shè)備相比具有以下優(yōu)點：(1)產(chǎn)生較大的按單位體積計的傳質(zhì)界面面積。(2)通過縮短傳質(zhì)距離、延長相間的密切接觸，以及更新接觸界面，使得界面變得高度有效。(3)實現(xiàn)了無需相分散過程的界面接觸，從而避免了夾帶問題。(4)大幅度地縮短了相分離時的停留時間，從而減小了設(shè)備尺寸。(5)與常規(guī)的混合－沉降系統(tǒng)相比，減少了能量消耗。(6)容許采用較廣的相比范圍，來達到最高的傳質(zhì)效率。(7)由于較小的設(shè)備需要量、最低限度的維修工作量和能耗，可以節(jié)約投資和操作費用。（8）容易與現(xiàn)有設(shè)備相匹配，能以最低限度的改造投資，來改善操作和增加處理量。（9）由于允許在較高的濃度和較高的消耗水平下操作，通常，新鮮堿液和廢堿液的體積均較小。（10）能達到高達100％的在線開工利用率。由系統(tǒng)可提供全年100％開工率，不需停工檢修。MERICATSE工藝改造原裝置時，利用了原Merox液一液法工藝的V3101和部分管線，節(jié)省了改造費用。RFCC汽油纖維膜脫硫共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!由表1可見，實際處理量高于設(shè)計值。這是由于將原80萬噸／年催化裂化裝置汽油于08年1月分改至纖維膜精制裝置處理，加上120萬噸／年催化裂化汽油，兩套裝置的汽油一起進入纖維膜精制裝置，汽油來量明顯增大，全廠高硫原油加工量較少，故FCC汽油硫醇硫含量遠低于設(shè)計值。需要說明的是，由于未能對RFCC汽油中H2S含量作出準確分析，故無法定量評價H2S含量對堿液消耗程度的影響。3．1循環(huán)堿流率和循環(huán)堿量循環(huán)堿流率和堿量可根據(jù)操作情況和產(chǎn)品質(zhì)量進行優(yōu)化調(diào)整，控制合適的堿量和流率很有必要，這不僅可保證脫臭反應(yīng)的效率，還會減少堿液夾帶的可能。若汽油中H2S含量過于偏離設(shè)計值，如加工高硫原油，會因H2S與NaOH生成Na2S203而消耗大量堿液，縮短堿液的使用周期。RFCC汽油纖維膜脫硫共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!3．3注風考慮H2S耗氧(02含量由空氣補給)的因素，一般空氣的量是化學計算量的1．5倍左右，可以根據(jù)實際情況進行調(diào)整。但若注風量過大，接觸器中會形成氣穴，對精制效果造成不良影響。3．4催化劑ARI一100EXL是Merichem公司用MERICASM工藝生產(chǎn)的催化劑，固體劑的含量最低為200ug／g。3．5V-1操作方式V-1為滿罐操作，尾氣在V－1內(nèi)逸出放空。3．6介質(zhì)的純凈度MERICASM工藝對各介質(zhì)的純凈度要求很高，為每一種介質(zhì)都設(shè)置了精密的過濾設(shè)施。由于種種原因，目前各介質(zhì)的純凈度尚不能達到MERICASM工藝的技術(shù)要求。盡管在開車前進行了反復(fù)吹掃、沖洗，但仍有大量雜質(zhì)將風、堿和汽油過濾器堵塞。這種現(xiàn)象，不僅在開車初期明顯，而且在以后的裝置運行中仍有發(fā)生，因此必須及時清除，08年5月份大修中我們又新增加了一組堿液粗過濾器，有效地緩減了堿液過濾器的堵塞現(xiàn)象。RFCC汽油纖維膜脫硫共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!

圖1汽油產(chǎn)品質(zhì)量合格率98.3%合格率%時間（月）RFCC汽油纖維膜脫硫共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!

4．3經(jīng)濟性分析MERICATSM工藝和原Merox液一液法脫臭工藝經(jīng)濟效益分析對比。由表3可見，MERICA工藝堿液少于Merox液一液法脫臭工藝，且由于80萬噸催化汽油改至II精制纖維膜精制裝置處理，原配套的原Merox液一液法脫硫裝置現(xiàn)已停運，節(jié)約了能耗。加工成本大幅下降。表3MERICATSMV藝和Merox脫臭工藝的對比項目MERICATSM工藝Merox工藝FFC汽油精制效果精制后汽油硫醇硫含量wppm＜10不穩(wěn)定精制后汽油博士試驗通過不穩(wěn)定銅片腐蝕1間斷不合格15％稀堿液耗量t/a345兩套裝置864RFCC汽油纖維膜脫硫共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!5結(jié)論MERICATSM維膜接觸器在永坪煉油廠催化裂化汽油精制裝置的應(yīng)用成功，經(jīng)過8個月運行表明，產(chǎn)品基本達到了質(zhì)量要求。該工藝技術(shù)具有較好的經(jīng)濟效益。該工藝不足之處：該技術(shù)對各介質(zhì)的純凈度要求太高，專利技術(shù)為每一種介質(zhì)設(shè)置了精密的過濾設(shè)施，設(shè)備維修比較復(fù)雜。

參考文獻：1.永坪煉油廠《產(chǎn)品精制裝置操作規(guī)程》作者：吳紅梅2.中京工程設(shè)計軟件技術(shù)有限公司《120萬噸／年催化裝置汽油、液化氣精制改造說明書》編制：王旭東檔案號ZA0626－3、4－IN1／A13.《MERICATSM工藝技術(shù)80公噸／小時RFCC汽油精制系統(tǒng)操作和維護手冊》作者：MerichemChemicals&RefineryServicesLLCProcessTechnologyDivisionRFCC汽油纖維膜脫硫共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!

1纖維膜脫硫技術(shù)Merichem公司提供的MERICATSM專利技術(shù)以纖維膜接觸器為主體，還包括空氣分布器、催化劑加料管、聚結(jié)器、籃式過濾器等專利設(shè)備。纖維膜接觸器外表為圓筒形結(jié)構(gòu)，筒體內(nèi)裝有數(shù)量極多的長而不間斷的超細金屬纖維絲，這些纖維絲提供了大的有效接觸面積。進入接觸器的堿液先濕潤金屬纖維，然后隨著堿液流過接觸器管路進入分離器容器，在每根纖維全長上形成一層薄膜，堿液附著在纖維上。汽油進入接觸器，然后流經(jīng)堿液包裹著的纖維之間的狹窄管路。兩相界面之間的黏性拖力輔助重力使得堿膜沿纖維而下。由于接觸器中含有大量細小的纖維，所以生成了一個巨大的界面。由于纖維及其上的堿膜與其他纖維及其堿膜非常接近，所以距離非常小，汽油內(nèi)的雜質(zhì)必須擴散以到達接觸面。而且，由于堿膜沿著纖維的移動，界面處于不斷的變化之中。這些因素共同作用產(chǎn)生很高的質(zhì)量轉(zhuǎn)移率，因而處理效率也高。反應(yīng)結(jié)束后，堿液沿著纖維進入容器底部，精制過的汽油在離開筒體后進入容器上部，并與堿液徹底分離。V－1沉降罐內(nèi)設(shè)置了一個聚結(jié)器，可以進一步促進油堿分離，使得能夠允許更高的濃度驅(qū)動力，又不至于產(chǎn)生夾帶。RFCC汽油纖維膜脫硫共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!

3MERICATSM_T__藝、設(shè)備的操作MERICATSM工藝對進料(汽油、堿、空氣)的純凈度要求很高，要求嚴防雜質(zhì)進入接觸器。表1為MERICATSM工藝的設(shè)計和實際數(shù)據(jù)的對比。表1設(shè)計和實際操作數(shù)據(jù)的對比項目設(shè)計數(shù)據(jù)實際數(shù)據(jù)汽油進料量t/h80120~150注風量(標準狀態(tài))Nm3/h22.922~30循環(huán)堿量m3/h28.427~30催化劑品種ARI－100EXLARI－100EXL堿液濃度％6.6～14.38~13精制前汽油硫醇硫含量wppm1506~14精制后汽油硫醇硫含量wppm105~9精制后汽油博士試驗通過通過V－1操作方式滿罐滿罐①按催化裂化裝置規(guī)模120萬噸／a設(shè)計。RFCC汽油纖維膜脫硫共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!3．2操作壓力和溫度MERICASM系統(tǒng)的最低操作壓力是140kPa，以確保脫臭過程所要求的空氣在汽油中的適當溶解度。隨著壓力升高，空氣較易溶于烴中，因此，在允許的情況下，應(yīng)適當提高操作壓力。MERICASM工藝正常的操作溫度為40℃，更高的溫度雖然促進脫硫過程，但卻降低堿液的抽提效率，還降低空氣的溶解度，促進堿液相與烴相之間乳化層的形成。較低的溫度雖然促進抽提過程，但卻降低脫硫效果。為了避免發(fā)生碳酸鈉之類鹽的沉淀，應(yīng)將堿液溫度保持在15℃以上，堿液濃度保持在15％以下。在實際生產(chǎn)中，系統(tǒng)的操作壓力為0．6～0.75MPa，F(xiàn)CC汽油進料溫度僅為35℃，無法達到40℃的正常操作溫度。RFCC汽油纖維膜脫硫共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!

4結(jié)果與討論4．1產(chǎn)品的質(zhì)量分析表2為實際運轉(zhuǎn)中汽油質(zhì)量數(shù)據(jù)與設(shè)計值的對比。由表2可見，在前述操作條件下，精制汽油的硫醇硫含量和博士試驗?zāi)軌蜻_到質(zhì)量指標的要求,且運行平穩(wěn)。圖1為產(chǎn)品質(zhì)量合格率柱狀圖。由圖中可以看出裝置運行平穩(wěn)、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。表2汽油質(zhì)量項目設(shè)計數(shù)據(jù)實際數(shù)據(jù)精制前汽油硫醇硫含量wppm無無精制后汽油硫醇硫含量wppm10＜10精制后汽油博士試驗通過通過銅片腐蝕11RFCC汽油纖維膜脫硫共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!

4．2操作Merox液一液法脫臭工藝通常需要3道工序，即預(yù)堿洗、抽提和混合氧化，操作相對復(fù)雜，而且占地面積大。MERICATSM工藝只需一道工序，操作簡單，勞動強度小，堿液夾帶量小，質(zhì)量控制更加穩(wěn)定，可操作性優(yōu)于Merox液一液法脫臭工藝。它只需將纖維膜接觸器安裝在V－1，并對工藝流程作適當修改，改造工程量小，不會增大占地面積。但在加工高含硫油的過程中要掌握好H2S對堿液消耗和堿液稀釋的程度，盡量延長每批堿液的使用壽命。不足之處是它對介質(zhì)純凈度要求較高，要求工藝介質(zhì)有一定的沉降時間，否則會堵塞過濾器。RFCC汽油纖維膜脫硫共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!表4MERICATSM工藝和Merox脫臭工藝堿液耗量的對比

80萬噸/年催化汽油Merox脫臭工藝120萬噸/年催化汽油Merox脫臭工藝MERICATSM工藝每次更換堿液量t（15%稀堿液）4.86