S_Zorb催化裂化汽油吸附脱硫技术[1]
S-Zorb
1 S-Zorb装置在国内运行情况S-Zorb汽油吸附脱硫技术是从国外引进的,中国石化在2007年从美国康菲公司买断了该项技术, 该技术是汽油质量升级的一个重要手段,在国内得到广泛应用[1]。
燕山石化分公司2007年建成国内首套S-Zorb装置,到2014年上半年国内在建及投用的S-Zorb装置共有25套。
燕山石化S-Zorb装置运行超过7年,汽油产品硫含量均小于8μg/g。
高桥石化分分司的第一套S-Zorb装置2009年9月建成投产,之后在济南、镇海、广州、齐鲁、沧州、长岭等分公司建成投产了6套S-Zorb 装置。
金陵石化借鉴同类S-Zorb装置运行经验后于2012年,建成投产第三批S-Zorb装置。
S-Zorb装置加工原料的硫含量设计值为600~1100μg/g,汽油产品硫含量小于10μg/g,各生产装置加工原料的硫含量一般都低于设计值,见表1。
表1 建成投产的SZorb装置项目设计处理量/(Mt·a-1)设计原料硫/(μg·g-1)实际原料硫/(μg·g-1)开工时间燕山分公司 1.26003202007高桥分公司 1.26003902009济南分公司0.98007262009镇海分公司 1.56003132009广州分公司 1.56002502010齐鲁分公司0.97504462010沧州分公司0.911006382010长岭分公司 1.29507002010金陵分公司 1.56001502012注:分公司指中国石油化工股份有限公司的分公司2 S-Zorb技术在应用出现的问题引进S-Zorb吸附脱硫技术后,在实际生产装置运行中出现了吸附剂消耗量大、装置能耗高、设备检修困难、吸附剂活性降低、汽油辛烷值损失大、再生烟气无法处理和反应器过滤器再利用难等问题[2]。
针对以上问题,相关科研单位自主开发了一系列国产化S-Zorb专有技术解决了上述存在的一系列问题。
3 S-Zorb吸附脱硫国产化技术的开发3.1 国产吸附剂的开发及应用S-Zorb吸附脱硫是通过吸附剂来脱除汽油中的硫,吸附剂的活性组分是镍和氧化锌,吸附剂起到吸附和转移汽油中硫的作用,吸附剂的性能直接影响脱硫效率。
SZorb技术国产化改进与应用[1]
京),现为中国石化工程建设公司炼油工艺室工艺工程师 。 通 讯 联 系 人 :吴 德 飞 ,E-mail:wudefei.sei@sinopec.com。
第7期
吴 德 飞 ,等 .S Zorb 技 术 国 产 化 改 进 与 应 用
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对气体产 生 了 不 利 的 加 速 效 果,但 是 气 体 的 周 向 流动得到加强。
通 过 大 量 的 模 拟 计 算,比 较 各 种 方 案 的 降 尘 效果,掌握了 S Zorb 反 应 器 内 低 流 速 下 气 固 分 离 的特点与规律,创新 开 发 出 一 种 结 构 简 单、降 尘 效 率高的降 尘 器 结 构,进 一 步 通 过 计 算 优 化 降 尘 器 的安装位置,得到可靠的设计方案 。 [3]
2007年国内首套采用引进技术建成 的 中 国 石 化北京燕山分公司(以下简称燕山分公司)1.2 Mt?a S Zorb 装 置 投 产 后,中 国 石 化 整 体 收 购 了 S Zorb 技术。同时,针对 当 时 国 内 外 S Zorb 装 置 普 遍 面 临开工周 期 短 等 问 题,迅 速 组 织 进 行 技 术 国 产 化 的改进 。 [1] 中国石化工程建设公司在 S Zorb技 术 国产化改进过程中结合在炼油与化工工艺工程技 术方面积累的工程设计经验和专有技术进行技术 移 植 与 创 新 ,以 保 证 首 批7 套 国 产 化 装 置 顺 利 建 成 与长周期运行。
1 S Zorb 国 产 化 的 主 S Zorb 装 置 长 周 期 运 行 的 主 要因素为:反 应 器 过 滤 器 反 吹 频 繁 导 致 阀 门 寿 命 短,再生器内吸附剂 结 块 输 送 不 畅,原 料 与 反 应 产 物换热器结垢严重等。
SZorb装置汽油脱硫过程中吸附剂失活原因分析
摘 要 : 对 SZ r 针 ob装 置 运 行 过 程 中 出现 的 吸 附 剂 失 活 快 、 耗 高 等 问 题 , 用 S M , R X F X S 剂 采 E X D, R , P , MA NMR 等 多 种 表 征 手 段 对 不 同形 态 吸 附剂 的 物 化 性 质 进 行 系统 地 表 征 研 究 。结 果 表 明 : ob装 置 运 行 SZ r 过 程 中锌 铝尖 晶 石 和 硅 锌 矿 等 非 活 性 含 锌 物 相 的形 成 会 导致 吸 附 剂 中有 效 Z O 含 量 的 大 幅 降 低 , Z O 的 量 n 当 n 降 低 到 不 足 以完 成 吸 附 硫 的 转 移 时 , 艺 上 即 表 现 为 吸 附 剂 的 失 活 和 脱 硫 效 率 的 降低 ; 铝 尖 晶 石 的形 成 将 导 工 锌 致 吸 附剂 的强 度 下 降 , 吸 附剂 颗 粒 更 易 破碎 , 加 剂 耗 。在 SZ r 使 增 ob装 置 运 行 过 程 中 , 待 生 剂 和 再 生 剂 物 相 对 组 成 变 化 的跟 踪监 测 有 助 于 保 障 装 置 的平 稳 运 行 、 持 良好 的 脱 硫 效 率 。 保
生成 的 Z Al 物 相 的衍 射 峰 特 征 并 不 明显 , n O 为
(P ) X S 测定 样 品表 面 Z n形态 的变 化 情况 , 结果 见 图 1 , 中左 侧 为 吸 附 剂 的 S M 粒 径 形 貌 , 2图 E 右侧 为 X S谱 图 。由图 1 P 2可 以看 出 , 随着 吸 附剂 破碎 度 的增加 , 新增 加 的破碎 界面上 Z A1 Z i n 。 、 nSO O 浓度 明显 增 加 , 明 Z A1O 、 nSO 说 n Z i 存 在 的部
催化汽油吸附脱硫S-zorb高级工理论试题-设备部分1
一、判断题(对的画“√”,错的画“×”)1.[T]BBA001 3 3 4往复压缩机活塞有多个活塞环时,安装时,应保证各环切口一一相对应。
()[T/][D]×[D/]正确答案:往复压缩机活塞有多个活塞环时,安装时,应保证各环切口相互错开。
2.[T]BBA002 3 3 4往复压缩机填料密封一般由切向环和径向环组成,切向环面向高压侧。
()[T/][D]×[D/]正确答案:往复压缩机填料密封一般由切向环和径向环组成,径向环面向高压侧。
3.[T]BBA003 3 3 4往复压缩机排气温度超高时设置报警或停车保护系统。
()[T/][D]√[D/]4.[T]BBA004 3 3 4往复压缩机监测系统一般包括现场仪表和远传仪表。
()[T/][D]√[D/]5.[T]BBA005 3 3 4循环氢压缩机入口压力高时,向DCS仪表发出报警。
()[T/][D]×[D/]正确答案:循环氢压缩机入口压力低时,向DCS仪表发出报警。
6.[T]BBA006 3 3 4反吹氢及补充氢联合压缩机入口压力低于设定值时,压缩机联锁停车。
()[T/][D]×[D/]正确答案:反吹氢及补充氢联合压缩机入口压力低于设定值时,压缩机发出压力低报报警声音。
7.[T]BBA007 3 3 4往复压缩机空负荷试车时,不必投用润滑油系统。
()[T/][D]×[D/]正确答案:往复压缩机空负荷试车时,必须投用润滑油系统。
8.[T]BBA008 3 3 4往复压缩机管路吹扫时,可通过启动压缩机,利用压缩机的吸力和排力将管路吹扫干净。
()[T/] [D]×[D/]正确答案:往复压缩机管路吹扫时,必须隔离压缩机,防止杂物进入压缩机气缸内。
9.[T]BBA009 3 3 4往复压缩机空负荷试车时,第一次应瞬间启动电动机,检查压缩机曲轴转向是否正确,停机后检查压缩机各部位情况,如无异常现象后,可进行第二次启动。
S—Zorb脱硫反应器的制造
S—Zorb脱硫反应器的制造作者:王纳新来源:《科技创新导报》2017年第18期摘要:针对S-Zorb脱硫反应器的制造,从筒体焊接、大型锥体成型、电渣堆焊等关键环节介绍了产品制造过程。
结果表明,S-Zorb脱硫反应器完全满足设计要求,较好地保证了制造质量,为同类设备的制造提供了更多的技术依据。
关键词:S-Zorb 脱硫反应器制造质量控制中图分类号:TE96 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)06(c)-0104-021 S-Zorb脱硫反应器简介催化汽油吸附脱硫(S-Zorb)是美国康菲公司开发的技术,此次齐鲁机械制造公司承制的脱硫反应器是SEI设计的陕西延长石油(集团)有限责任公司炼化公司180万t年S-Zorb催化汽油吸附脱硫装置的核心设备,是目前世界上吸附脱硫装置最大的反应器,该反应器最大处内直径φ4620 mm,总高度47 165 mm。
结构示意图见图1所示。
2 制作、组对工艺过程及质量控制脱硫反应器除上、下封头及下部过渡段外筒体共有17节,上部φ4620 mm×92 mm共2节,锥体1节,下部φ2450 mm部分14节分为两种厚度,δ=50 mm有10节,δ=64 mm的有4节,上部φ4620 mm×92 mm规格的2节采用温卷成型,下部φ2450 mm×50/64 mm采用冷卷成型,封头、锥体、过渡段单独制作。
2.1 壳体制作流程2.1.1 下料该设备材料采用等离子数控切割,下料尺寸长度允差±3 mm,宽度允差±3 mm,对角线允差≤3 mm,相邻筒节周长相对差≤5 mm,以确保筒节成型后的圆度合格[2-3]。
2.1.2 筒节成型及焊接(1)δ=50/64 mm的筒体纵缝坡口加工采用刨边机加工,坡口角度25°,允差为±3°,钝边为10 mm,对接间隙≤1 mm。
(2)采用冷卷成型滚圆,用弦长600 mm的内样板检验弧度,保证筒体与内样板间隙不大于2 mm,纵缝的错边量≤1.5 mm,定位焊要求与相应焊缝焊接工艺相同。
Szorb催化汽油吸附脱硫装置简介
S-Zorb催化汽油吸附脱硫装置工艺技术简介兰州石化职业技术学院曹海锋S-Zorb 是由ConocoPhillips(COP)公司开发的,主要用于催化汽油的脱硫。
S-Zorb催化汽油吸附脱硫装置工艺技术,能以较低的辛烷值损耗生产在10ppm以下的低硫汽油,一般加氢难以脱去的噻吩类硫,该工艺较易脱除。
该技术从吸附剂的开发至今约10年。
1998年COP开始研制S-Zorb吸附剂,同期开始研究S-Zorb工艺技术,1999年吸附剂实现工业化,并建成中试实验装置,2001年4月Borger炼油厂工业示范装置开工。
2007年中国石化公司整体收购了S-Zorb工艺技术,对该专利技术具有完全拥有权。
目前在全球采用该技术已经建成投产共14套装置,其中美国6套,中国石化8套。
S-Zorb技术基于吸附作用原理对汽油进行脱硫,通过吸附剂选择性地吸附汽油中硫醇、二硫化物、硫醚和噻吩类等含硫化合物的硫原子而达到脱硫的目的,然后对吸附剂再生,使其变为二氧化硫进入再生烟气中,烟气再去硫磺或碱洗。
在S-Zorb 过程中有六步主要的化学反应:(1)硫的吸附(2)烯烃加氢(3)烯烃加氢异构化(4)吸附剂氧化(5)吸附剂还原(6)尾气中和。
前三个反应在反应器中进行,第四个反应在再生器内进行,第五个反应在还原器内进行(1)硫的吸附吸附剂有镍及氧化锌两种成分在脱硫过程中先后发挥作用,氧化锌与硫原子的结合能力大于镍。
因此,镍将汽油中的硫原子“拽”出来后,硫原子即与氧化锌发生反应,生成硫化锌。
自由的镍原子再从汽油中吸附出其它硫原子。
反应器内发生的脱硫反应主要机理如下:R-S + Ni + H 2 -------→ R-2H+ NiS + H2ONiS + ZnO + H 2 -------→ Ni + H2O+ZnS该反应需在气态氢存在的条件下进行。
(2)发生在再生器内的氧化反应氧化反应可以脱除吸附剂上的硫,同时使吸附剂上的镍和锌转变成氧化物的形式。
S-Zorb装置国产耐磨球阀的应用
S-Zorb装置国产耐磨球阀的应用李俊;诸利君;王辉【摘要】With the wide application of S-Zorb, The frequent malfunction of sequence valve has become a common issue to affec t the normal work of apparatus. This paper presented and analysed the primary reasons causing the breakdown of sequence valve s from import manufacturers,and proposed utilitarian measures to improve the issue from several aspects such as sealing structur e, selection of matrix material, hardening process of the sealing surface and the globular valve inlet design.%随着S-Zorb装置的大量应用,程控阀的频繁故障已成为影响该装置正常运行的共性问题。
本文分析了各个进口阀门厂家程控阀故障的主要原因,并且从密封结构、球口设计、基体材质选择及密封面的硬化处理、各传动件间的防尘处理这4个方面,提出了对该阀门的改进措施。
【期刊名称】《仪器仪表用户》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】3页(P74-76)【关键词】S-Zorb脱硫技术;渗硼;浮动球双浮动阀座;弓形球口【作者】李俊;诸利君;王辉【作者单位】浙江中德自控科技股份有限公司,浙江湖州 313100;浙江中德自控科技股份有限公司,浙江湖州 313100;浙江中德自控科技股份有限公司,浙江湖州 313100【正文语种】中文【中图分类】TE927+.70 概述随着各国家、组织对环境质量越来越高的要求,汽油含硫量指标也日趋严格,在这样的背景下,对炼油企业汽油脱硫技术提出了更高的要求,S-Zorb装置应运而生。
S-Zorb装置运行特点及故障处理
再生器R102
再生器接收器D110
反应器R101 反应器接收器D105
闭锁料斗D106
还原器D102
Lift Gas
再生器进料罐 D107
Lift Gas
6
中国石油化工股份有限公司金陵分公司
二、S Zorb装置技术特点
循环氢自EH101 去火炬
PV-2401B
XV2420 XV-2423
自D105来
41.3
8.9
24.9
12.4
23.9
33.8
5.8
19.6
26.5
22.8
25.4
18.1
6.7
22.8
24.8
24.8
6.4
18.4
26.8
21.2
24.8
17.8
3.4
26.9
25.8
21.2
10
中国石油化工股份有限公司金陵分公司
三、S Zorb 装置常见问题及应对--吸附剂失活
应对:核心是找水。 外源水:物料带入 工艺水:反应系统 再生系统 关键是工艺水的认知
制实现氢氧环境的隔离和吸附剂的输送; (4)再生部分设置内取热系统,用于降低再生器和再生器接收器内部的温度; (5)为了避免工艺物料携带出吸附剂,再生器内通过旋风分离器实现气固分离;
反应器、闭锁料斗、吸附剂储罐等设备则设置精密过滤器; (6)为了降低能耗,反应产物分离部分采用热高分流程。等等。
8
中国石油化工股份有限公司金陵分公司
加大滤芯的焊接强度是保证滤芯长期正常使用的主要因素 之一;安保滤芯则是滤芯安全的最后一道屏障,其焊接强 度更是尤其关键。
16
中国石油化工股份有限公司金陵分公司
汽油吸附脱硫(s-zorb)装置正常运行时存在的风险
S-Zorb装置正常运行时存在的风险
1.高温高压易燃易爆:原料、产品均是易燃、易爆的高温高压液体
和气体,主要包括汽油、氢气、轻烃等,一旦泄露容易发生着火或爆炸事故,危及人身安全。
高温容易引起烫伤。
装置排出的含油污水油气挥发遇明火可导致闪爆,排污的地漏应该加盖石棉布。
2.吸附剂粉尘和高温吸附剂烫伤:S-Zorb吸附剂对人的呼吸系统能造
成损害,在平时采样、转剂和装卸吸附剂操作过程中必须佩戴防尘口罩。
吸附剂输送管线的弯头处容易引发管线磨损破裂,导致高温吸附剂泄露伤人,正常操中应加强注意。
3.射线伤害:S Zorb装置在反再部分共有15处γ射线放射源,γ射
线可以破坏肌体组织的细胞结构,从而引起病变。
为防止或减少放射源发出的射线对人体的伤害,应该尽量远离放射源,在放射源周围加上屏蔽材料,减少射线的泄漏,尽量减少接触射线的时间,操作维修放射性仪表动作要快。
4.碱洗单元的碱液腐蚀和二氧化硫中毒:碱洗单元采用氢氧化钠溶
液吸收再生系统产生的二氧化硫,正常收碱、采样和其它操作时应佩戴防护手套和防毒面具。
5.氨中毒:D121底产生含氨污水,氨对皮肤黏膜有刺激腐蚀作用,
高浓度可引起严重后果,危害人体健康,正常操作应加强个人防护意识。
6.噪声伤害:装置正常生产时,各机泵和塔器等设备产生噪声对人
的听力造成损害,进入装置应佩戴耳罩。
7.蒸汽烫伤和氮气窒息:蒸汽高温高压,氮气可以稀释周围空气,
使空气氧含量降低,正常使用蒸汽的氮气时应该注意防烫伤和窒息。
8.高空坠落:在两米以上高空作业时要系好安全带,防止坠落。
S - Zorb 催化裂化汽油吸附脱硫技术
S -Zorb 催化裂化汽油吸附脱硫技术顾兴平(中国石化上海石油化工股份有限公司炼油部,200540)摘要:目前我国炼油工业面临原料劣质化和石油产品质量升级的双重压力,发展加氢技术是降低汽油硫含量最为有效的手段之一。
文章介绍了S -Zorb 汽油吸附脱硫技术的工艺流程、反应机理和技术特点,指出中国石化上海石油化工股份有限公司采用具有脱硫率高、辛烷值损失小、操作费用低的S -Zorb 汽油吸附脱硫技术是切实可行的。
关键词:S -Zorb汽油加氢技术清洁汽油文章编号:1674-1099(2012)03-0059-04中图分类号:TE626.21文献标识码:A收稿日期:2012-04-12。
作者简介:顾兴平,男,1972年4月出生,1993年毕业于江苏石油化工学院石油加工专业,目前从事炼油工艺管理工作。
汽油吸附脱硫技术采用吸附的方式,使汽油与具有特殊结构的吸附剂充分接触,将汽油中的硫醇、二硫化物、硫醚和噻吩类硫化物吸附至吸附剂上,从而降低汽油中的硫含量。
由于该技术具有设备投资低、脱硫率高、不耗氢及吸附剂价格较低等优点,已成为国内外各大石油公司研究与开发的重点课题之一。
S -Zorb 工艺是美国康菲公司开发的一种反应吸附脱硫工艺,它将流化床反应器和连续再生技术相结合,并成功应用于催化裂化汽油和柴油的脱硫,是目前工业化应用较广的吸附脱硫技术。
与传统加氢脱硫技术相比,S -Zorb 技术具有辛烷值损失小、抗爆指数损失小(≤0.5)、氢耗低、液体收率高(碳五以上液体组分的收率>99.2%)、脱硫率高及产品硫含量低(<10μg /g )等优点,完全能够满足生产欧IV 及以上标准汽油的需要,在清洁汽油生产中凸显技术优势。
1S -Zorb 汽油吸附脱硫技术简介1.1反应机理由于S -Zorb 脱硫技术是基于吸附作用原理,与加氢脱硫有着本质的区别,在加氢过程中很难脱除的含硫化合物在S -Zorb 脱硫过程中很容易被脱除。
S Zorb装置闭锁料斗常见故障分析及处理
S Zorb装置闭锁料斗常见故障分析及处理张文吉【摘要】催化裂化汽油吸附脱硫技术(S Zorb)是国V汽油升级的主要手段,其中闭锁料斗是S Zorb装置的核心设备之一,也是日常生产中最易出现故障导致吸附剂循环中断的设备之一,其运行工况直接影响到国V汽油的长周期稳定生产.通过程序控制闭锁料斗运转,确保吸附剂的连续再生.以中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司两套处理量分别为1.50 Mt和0.90 Mt的S Zorb催化裂化汽油吸附脱硫装置为例,通过对各种引起闭锁料斗中断的故障进行分类及分析,总结出常见的四大类问题,即:程控阀阀体磨损、闭锁料斗程序异常、核料位计异常和闭锁料斗相关管线堵塞.通过实际案例的处理,提出了针对性的解决方案及改进建议,减少了闭锁料斗的故障频率,缩短了异常情况下的处理时间,确保装置的长周期运行.【期刊名称】《炼油技术与工程》【年(卷),期】2016(046)012【总页数】5页(P38-41,45)【关键词】S Zorb;闭锁料斗;程控阀;核料位计【作者】张文吉【作者单位】中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司,浙江省宁波市315207【正文语种】中文2013年12月18日,国家标准委发布了国Ⅴ汽油标准,自发布之日起实施,并为实现全国范围供应国Ⅴ汽油预留了4年的技术升级过渡期。
针对新标准中硫质量分数降至10 μg/g以下的关键指标,催化裂化汽油吸附脱硫(S Zorb)技术将凭借其反应速率高、辛烷值损失低、产品脱硫彻底、能耗低、吸附剂循环再生等特点作为汽油产品质量升级的主要技术手段,在全国范围得到广泛应用。
2007年中国石油化工股份有限公司(中石化)整体收购了S Zorb工艺技术,并进一步改进和完善,已经拥有了该技术的自主知识产权。
从2007年6月,中石化燕山分公司建成国内首套S Zorb装置以来,该工艺技术成为中石化内部催化裂化汽油(催化汽油)加工处理的主要技术手段。
中石化镇海炼化分公司(镇海炼化)分别于2009年12月和2014年7月先后建成两套处理量分别为1.50 Mt和0.90 Mt的S Zorb催化汽油吸附脱硫装置。
催化汽油吸附脱硫S-zorb技师理论试题-设备部分1
一、判断题(对的画“√”,错的画“×”)1.[T]BBA001 2 3 4离心泵在连续运行24小时后,各项技术指标均达到设计要求或能满足生产才能验收。
()[T/][D]√[D/]2.[T]BBA002 2 3 4按照API610的要求,泵的额定工作点应在泵的最佳效率点的左侧,正常工作点在其右侧。
()[T/] [D]×[D/]正确答案:按照API610的要求,泵的额定工作点应在泵的最佳效率点的右侧,正常工作点在其左侧。
3.[T]BBA003 2 3 4通常情况下,当润滑油压力低报时,为保证往复压缩机运行安全,压缩机将联锁停机。
()[T/][D]×[D/]正确答案:通常情况下,当润滑油压力低报时,为保证往复压缩机运行安全,压缩机将启动辅助油泵。
4.[T]BBA004 2 3 4往复压缩机小修内容包括更换气阀和填料、活塞环以及支撑环。
()[T/][D]×[D/]正确答案:往复压缩机小修内容包括更换气阀,不包括更换填料、活塞环以及支撑环。
5.[T]BBA005 2 3 4压力容器首次全面检验是在压力容器正式投用三年时。
()[T/][D]√[D/]6.[T]BBA006 2 3 4压力管道定期检验分为在线检验和全面检验。
()[T/][D]√[D/]7.[T]BBA007 2 3 4加热炉在检修后可立即投入运行。
()[T/][D]×[D/]正确答案:加热炉在检修完毕后,应组织检查验收,确认检修任务完成并质量合格。
8.[T]BBA008 2 3 4非计划停工对生产影响较大,对反应器设备本身没有影响。
()[T/][D]×[D/]正确答案:非计划停工对生产影响较大,对反应器设备本身影响也很大,应尽量避免。
9.[T]BBA009 2 3 4在役加氢反应器可能发生的缺陷主要是线性缺陷如裂纹等。
()[T/][D]√[D/]10.[T]BBA010 2 3 4加氢反应器的常用材料一般选用碳钢,因为其具有良好的抗高温氢腐蚀性能。
S-Zorb
1.8Mt/a S-Zorb装置运行过程中存在的问题分析及应对措施田金光,任锰钢(陕西延长石油(集团)有限责任公司延安石油化工厂,陕西延安727400)摘要:汽油产品质量的不断升级对炼油企业的脱硫技术提出了更高要求。
延长石油炼化公司延安石油化工厂1.8Mt/a FCC汽油脱硫装置采用S-Zorb专利技术,具有脱硫效率高、辛烷值损失少等特点,可连续生产硫含量满足国Ⅴ标准的超低硫汽油。
延安石油化工厂结合1.8Mt/a S-Zorb装置实际运行情况,分析了装置运行过程中存在的问题,并提出了相应的对策。
关键词:FCC汽油;S-Zorb装置;脱硫;辛烷值Problems in 1.8Mt/a S-Zorb process and countermeaeuersTian Jin-Guang,Ren Meng-Gang(Shaanxi yanchang petroleum(group)co.,Ltd Yan’an petrochemical plant,Shaanxi Yan’an 727400) Abstract: The continuous upgrading of gasoline specifications has an increasing requirement for desulfurization technologies in problem refiners. The proprietary S-Zorb technology applied in the 1.8 Mt/a FCC desulfurization unit in Yanchang petroleum Refining &petrochemical company Yan’an petrochemical plant is high in desulfurization efficiency and low in octane number loss,and can continuously produce ultra low sulfur gasoline meeting Guo V specifications.Based upon the operation of the 1.8 Mt/a S-Zorb unit,the problems are analyzed and countermeasures are recommended.Key words: FCC gasoline;S-Zorb unite;adsorption desulfurization;octane number前言随着世界各国对环境保护要求的不断提高,全球汽油硫含量的指标也日趋严格,北京市已于2012年6月实行了国V标准(汽油中硫含量小于10 ppm),上海、广州也将陆续提前实行国V标准。
Szorb
S—Zorb技术介绍反应原理该技术运用吸附原理,采用主要组成为氧化锌、氧化镍以及一些硅铝组分的吸附剂,在S.Zorb脱硫过程中,气态烃与吸附剂接触后含硫化合物被吸附在吸附剂上,在吸附剂的作用下C—S键断裂,硫原子从含硫化合物中去除并留在吸附S,从而剂上,而烃分子则返回到烃气流中。
该过程在反应气相中不产生辉石H2避免了HS与烯烃反应生成硫醇而造成产品硫含量和氢耗的增加。
2工艺过程在适宜的压力、温度和氢气条件下,使用专用吸附剂在流化床反应器中,将原料汽油中所含的硫以金属硫化物形态吸附到吸附剂上,生产硫含量很低的汽油组分。
而吸附了硫原子的吸附剂可以连续地输送到再生器中进行再生,以保证吸附剂具有适宜的活性,从而稳定地生产硫含量很低的汽油产品,再生烟气进行碱洗脱SO,或送硫回收装置处理。
图1为第二代S-Zorb技术的典型原则流程。
2ConocoPhillips公司已经开发到第二代S-Zorb技术,对比第一代采用的低压双闭锁料斗,第二代采用的是高压单闭锁料斗,以降低装置的设备投资和运行费用。
第二代技术较之第一代技术,不仅装置投资大幅度降低了,操作费用也下降13%。
目前在运转的工业装置中,只有美国Ferndale炼油厂S-Zorb装置采用第一代技术,其余均为第二代技术。
技术特点(1)抗爆指数损失小。
由于S-Zorb技术反应条件相对缓和,能有效控制烯烃的加氢反应,在产品中硫质量分数小于10μg/g时,RON损失一般小于1,MON基本没损失。
(2)氢气消耗低、对原料氢气纯度要求不高。
S-Zorb技术氢耗通常为进料的0.1%~0.15%,并不要求很高的氢气纯度,70%的氢气纯度就可满足要求,一般的重整氢符合要求。
(3)能耗低。
该技术不需要对汽油馏分进行切割,装置平均能耗在11 kg/t 左右(北京燕山分公司S-Zorb装置目前实际为9.56 kg/t);另外,可直接以FCC 装置的稳定汽油做进料,可省去FCC汽油碱冼步骤和废碱处理,简化了流程,也降低了操作费用。
s-zorb技术的优缺点(个人整理珍藏版)
S-Zorb的技术优缺点中国石化S-Zorb装置已经开始运行,由于是一个全新的技术,还在不断完善中。
由于汽油质量升级需要,可能还有更多的装置要上此装置。
可能很快进入基础设计阶段,以下是我收集到此技术的优缺点。
优点1、适应于长周期运行。
2、适应原料硫含量的变化。
3、能够保证产品收率。
4、全运转周期反应及产品性质稳定。
5、氢气用量低。
6、汽油吸附脱硫(S-Zorb)技术是专为汽油脱硫开发的新技术。
该技术具有脱硫率高(产品汽油硫含量可低于10ppm)、耗氢少、能耗低、辛烷值损失少、液收高、操作费用低的特点。
S-Zorb技术的开发与应用有益于清洁城市的建设和发展。
7、高适应性。
根据康菲公司的介绍,S-Zorb并不像其他一些工艺路线那样不得不以减少油品总产量作为脱硫的代价。
康菲公司在其网站上还指出,S-Zorb技术适用于几乎所有进料,即,无论是重组分、轻组分、还是混合油气,经可以未经预处理或分馏直接送进S-Zorb装置脱硫。
而该装置在生产过程中并不产生大量的轻组分,从而有助于缓解出口油汽的过高压力。
与此同时,S-Zorb对各种现有的全厂总流程有很强的适应性。
其中,S-Zorb的再生单元对吸附剂的连续再生能力使S-Zorb装置具有很强的连续生产能力。
作为针对催化石脑油设计的非固定床的长效工艺流程,S-Zorb装置可以与催化装置采用同样的检修周期,这样,可以最大限度缩短检修期、最大限度增加油品产量。
8、低造价及低运行费用。
根据康菲公司的宣传资料,在综合考虑运行周期、辛烷值、保证总产量及各种操作参数的基础上,S Zorb技术具有相对较低的操作费用。
康菲公司还介绍说,S Zorb装置的主要工艺设备(流化床反应器及再生器)并没有显著增加投资,原因是,这些设备均采用普通碳钢材料、较低操作压力和较高的空速,这些因素均使得这些设备的成本大幅度降低。
9、可得到较高的液体收率。
单质Ni的加氢活性更高,苯加氢就是用的金属Ni作为加氢催化剂。
S_Zorb装置低脱硫负荷操作探讨
S_Zorb装置低脱硫负荷操作探讨随着公司千万吨项目的进展,受蜡油加氢和渣油加氢相继开工影响,S Zorb 装置脱硫负荷将大幅度降低,为维持吸附剂的良好性能、降低辛烷值损失并使产品硫含量在合理范围内,保证装置的平稳有效运行,本文对S Zorb装置从反应、再生、闭锁料斗三个方面对低脱硫负荷产生的影响和采取的措施进行了探讨。
标签:S Zorb;低脱硫1论文背景S Zorb装置采用的原料是催化裂化装置生产的催化汽油。
随着2019年新建千万吨蜡油加氢和渣油加氢装置的相继开工,脱硫负荷将从原来的70kg左右降低到20kg左右。
装置脱硫负荷的大幅变动必然会对装置的操作造成不小的波动。
为维持吸附剂的良好性能和降低辛烷值损失,使产品硫含量在合理范围内,保证装置的平稳有效运行,本文对S Zorb装置从反应、再生、闭锁料斗三个方面对低脱硫负荷产生的影响和采取的措施进行了探讨。
2 S Zorb装置低脱硫负荷操作对装置造成的影响S Zorb 装置现有工艺流程中受低脱硫负荷影响的主要有反应、再生、闭锁料斗三个方面。
2.1 反应部分本装置反应部分受低脱硫负荷影响主要体现在反应温度,反应器藏量,反应压力及其它等方面。
2.1.1 反应温度低脱硫负荷后,反应器中脱硫反应强度会大幅减少,相应的反应温升也会下降很多。
温升的下降会带来反应温度的降低,这有利于烯烃加氢反应的进行,造成了产品辛烷值的降低。
2.1.2反应器藏量低脱硫负荷后,反应器中吸附脱硫反应大幅减少,为减少辛烷值损失,反应器藏量也要随之降低。
藏量低了反应器内吸附剂床层稀相密度降低,D105收料时间会变长,通过D105横管带到D106的油气也会增多,这样闭锁料斗3.0步吹烃时间会相应增长。
2.1.3反应压力、线速及氢油比低脱硫负荷后,原料处理量应该会上升,相应的反应进料负荷也会增加,那么反应压力也必然会相应的增加;反应藏量降低后,反应线速应该会变大;低脱硫负荷后,参加反应的氢也必然会减少,相应的氢油比也会降低。
SZorb工艺专用汽油脱硫吸附剂PX吸附剂NWA-催化剂-中国石化
S Zorb工艺专用汽油脱硫吸附剂产品性能和技术特点简介:FCAS-R09型脱硫吸附剂是石油化工科学研究院专为S Zorb工艺开发的具有自主知识产权的汽油脱硫吸附剂。
该吸附剂生产采用独创的制备技术,产品强度高、细粉少、粒度分布集中,具有脱硫率高、剂耗低、汽油辛烷值损失少等技术特点,对原料的硫含量适用范围广,可生产硫含量低于10ppm的超低硫清洁汽油,综合性能达到国外同类产品水平。
生产单位:中国石化催化剂有限公司南京分公司应用单位:燕山石化、镇海炼化、广州石化等PX吸附剂产品性能和技术特点简介:RAX-2000A吸附剂是由石油化工科学研究院开发的固体分子筛吸附剂,用于从含有C8非芳、乙苯(EB)、对二甲苯(PX)、间二甲苯(MX)、邻二甲苯(OX)的混合二甲苯中分离出高纯度的对二甲苯产品(PX)的模拟移动床工艺,是芳烃PX吸附分离装置换剂的理想选择。
该吸附剂已在国内工业装置上成功应用,工业应用结果表明,PX纯度达到99.8%,收率达到98%以上。
RAX-3000吸附剂是RAX-2000A的升级换代产品,具有再生性能好、生产单位:中国石化催化剂有限公司长岭分公司应用单位:齐鲁石化等NWA系列5A小球吸附剂产品性能和技术特点简介:NWA系列5A小球吸附剂是一种新型的A型分子筛,主要应用于MOLEX脱蜡工艺,在液相条件下从煤油馏分油中吸附正构烷烃生产液蜡产品,也可用于变压吸附等。
该产品采用特殊制备技术和生产工艺,有效地降低了吸附剂大孔和微孔中正构烷烃的扩散阻力,具有吸附容量大、吸附和脱附速率快等特点。
生产单位:中国石化催化剂有限公司南京分公司应用单位:金陵石化等RISO-B 异构化催化剂产品新能和技术特点简介RISO-B 催化剂是石油科学研究院开发的高性能C5/C6烷烃中温型异构化催化剂,该催化剂以分子筛为活性载体负载贵金属,具有直径、长度可调控,异构化活性高,选择性和稳定性好等特点,该催化剂已成功应用于国内外C5/C6工业装置,应用结果表明,该催化剂已达到了国际先进水平。
S Zorb催化汽油吸附脱硫装置开工操作步骤
S Zorb催化汽油吸附脱硫装置开工操作步骤1稳定系统冷热油运1.1目的油运可将设备管线中的存水和铁锈等污物赶除干净,考察稳定塔底液面及热分、冷分液面仪表指示、控制是否完好;各支路流量控制是否正常,冷循环系统中各流量仪表指示、控制是否完好,考察稳定塔底泵的运行状况,充分暴露分馏部分问题并得到及时解决。
在热油运阶段,可升温到150℃以上,设备可进行热紧,确保投产时的安全。
帮助操作人员继续学习熟悉工艺流程,熟悉操作、提高实战水平。
1.2冷油运方案1.2.1油运前准备工作:稳定部分吹扫试压合格,水联运结束,装置各低点排水完毕。
各拆下部位均已复位,工艺流程打通。
将在气密和水联运过程中暴露的管线、设备、仪表等问题全部处理完毕,特别是有关流量、压力、温度、液面等仪表好用。
改好冷油循环的流程,并按三级检查的要求,严格检查流程,严防跑油、串油、冒油和憋压损坏设备事件的发生,各塔、容器放空打开放水后关闭。
各设备和所有仪表处于完好备用状态。
联系生产调度,准备好500吨开工汽油(重整汽油),并做好分析,落实各种开工物料,并且确定进、退油流程。
记录好一次装油量。
联系好电气、仪表、钳工等保运人员,并全部到位。
联系检验中心,准备采样,进行化验分析。
检查消防设施及可燃气体、硫化氢浓度监测和报警设施。
本装置除燃料瓦斯外,无硫化氢。
装置内消防设施完好,消防通道畅通,劳防用品配备齐全。
检查流程中各低点导淋全部关闭,启用相关的伴热线。
检查蒸汽闪蒸罐和稳定塔底重沸器的准备情况,待稳定系统进行热油循环时即可投入运行。
稳定塔C201和原料罐D101系统及原料线,产品合格线、不合格线N2置换完毕,氧含量分析小于0.5%,反应、再生系统试压合格,动火项目结束。
用氮气控制D101压力在0.4 MPa;C201及稳定系统用D201顶N2控制压力在0.5~0.6MPa。
反应与稳定隔离:UV1101后两手阀关闭,中间放空打开,原料泵出口至开工循环线150-P1112阀门打开,盲板(2块)拆除,打通冷油运流程。
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由于 S - Zorb 脱 硫 技 术 是 基 于 吸 附 作 用 原 理,与加氢脱硫有着本质的区别,在加氢过程中很 难脱除的含硫化合物在 S - Zorb 脱硫过程中很容 易被脱除。由于反应产物中没有硫化氢,且缓和 的加氢条件及非加氢类的吸附剂避免了硫醇的生 成,采用 S - Zorb 技术较易得到低硫产品,而且氢 气消耗量小。另外,由于使用的吸附剂完全不同 于加氢催化剂,加工过程中产生的饱和烯烃比较 少,产品的辛烷值损失也比加氢脱硫少。
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石油化工技术与经济 Technology & Economics in Petrochemicals
第28卷 第3期 2012 年 6 月
产物进行换热,换热后混有氢气的原料经进料加 热炉加热达到预定的温度后,进入脱硫反应器底 部进行吸附脱硫反应,将其中的有机硫化物脱除。
为了维持吸附剂的活性,使装置能够连续运 行,S - Zorb 装置设有吸附剂连续再生系统。再 生过程是以空气作为氧化剂的氧化反应,压缩空 气经加热送入再生器底部,与来自再生进料罐的 待再生吸附剂发生氧化反应。
( 6) 为了降低能耗,反应产物分离部分采用 热高分流程。 1. 4 工艺比较
目前汽油脱硫技术应用发展较快的有 Prime G + ,CDhydro & CDHDS 和 S - Zorb 3 种工艺,3 种 工艺技术比较见表 1。
表 1 3 种工艺技术对比[2]
项目
CDhydro &
Prime G +
S - Zorb 工艺是美国康菲公司开发的一种反 应吸附脱硫工艺,它将流化床反应器和连续再生技 术相结合,并成功应用于催化裂化汽油和柴油的脱 硫,是目前工业化应用较广的吸附脱硫技术。与传 统加氢脱硫技术相比,S - Zorb 技术具有辛烷值损 失小、抗爆指数损失小( ≤0. 5) 、氢耗低、液体收率 高( 碳五以上液体组分的收率 > 99. 2% ) 、脱硫率高 及产品硫含量低( < 10 μg / g) 等优点,完全能够满 足生产欧 IV 及以上标准汽油的需要,在清洁汽油 生产中凸显技术优势。
( 4) 在再生器中发生的燃烧反应放热量高, 为降低再生器和再生器接收器内部的温度,保持 再生器在 524 ℃ 下运转,再生部分设置内取热系
第 3 期( 2012)
顾兴平 . S - Zorb 催化裂化汽油吸附脱硫技术
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统,锅炉给水在其中循环,吸收反应产生的大部分 热量。
( 5) 为了避免物料将吸附剂带出,减少吸附 剂损失,再生器通过旋风分离器实现气固分离,在 反应器、闭锁料斗和吸附剂储罐等设备内设置了 精密过滤器。
吸附剂循环部分的作用是将已吸附了硫的吸 附剂从反应部分输送到再生部分,同时将再生后 的吸附剂送回反应系统。反应器上部反应器接收 器中失活的吸附剂被压送到闭锁料斗,降压并用
氮气置换其中的氢气,置换合格后在压差和重力 作用下送到再生器进料罐,再生器进料罐中的吸 附剂则由氮气提升到再生器内进行再生反应。再 生吸附剂通过滑阀由氮气提升到再生器接收器, 通过压差和重力送到闭锁料斗,先用氮气置换闭 锁料斗中的氧气,置换合格后用氢气升压,最后在 压差和重力作用下送到还原器还原后返回反应系 统。
( 2) 再生器也采用流化吸附反应床,待再生 吸附剂从再生器进料罐以密相输送方式被送至再 生器,压缩空气从底部通过分布器进入再生器,以 使吸附剂流化。再生后的吸附剂通过再生器底部
的锥段排出,以稀相输送方式送到再生器接收器。 ( 3) 采用高压临氢反应和低压含氧再生方
式,通过对闭锁料斗进行步序控制产生隔离反应 所需的氢氧环境并满足吸附剂的输送要求。待再 生吸附剂需要从高压临氢环境中的反应部分输送 到低压含氧环境中的再生部分进行再生,再生吸 附剂则从低压含氧环境的再生部分输送到高压临 氢环境的反应部分进行反应。
( 2) 烯烃加氢反应。原料汽油中的反应。
( 3) 烯烃加氢异构化反应。汽油中的烯烃在 临氢条件下发生加氢异构化反应,主要发生双键 的转移。由于双键在中间的烯烃的辛烷值高于双 键在边上的烯烃辛烷值,这类反应有助于弥补由 于烯烃发生加氢反应而造成的辛烷值损失,使总 的辛烷值有所提高。另外,烯烃的加氢异构化反 应是微放热反应,因此不会使反应器的温度发生 显著的变化。 1. 2 工艺流程
稳定塔用于脱除脱硫后汽油产品中的碳二、 碳三和碳四组分,塔底稳定的精制汽油产品经换 热冷却后送出装置。
S - Zorb 脱硫工艺流程见图 1。
图 1 S - Zorb 脱硫工艺流程
1. 3 技术特点[1] S - Zorb 脱硫工艺的技术特点包括: ( 1) 反应器采用流化吸附反应床,为降低气
体 流 速 ,便 于 吸 附 剂 从 气 流 中 脱 离 出 来 ,反 应 器 顶部带 有 膨 胀 段。物 料 由 反 应 器 下 部 进 入,向 上鼓泡通 过 吸 附 剂,吸 附 剂 发 生 流 化 并 最 大 限 度地与原 料 进 行 接 触,使 得 汽 油 中 的 硫 被 吸 附 并脱除。
S - Zorb
CDHDS
温度 /℃
250 ~ 320 250 ~ 300 ~ 410
压力 / MPa 空速 /h -1 产品硫含量 / ( μg·g - 1 ) 液体收率,%
2. 0 2 ~4 < 10 99. 81
2. 0 3 ~5 < 10 99. 73
2. 0 3 ~5 < 10 99. 40
汽油吸附脱硫装置的一次开车成功,标志着 这项技术引进项目获得圆满成功,同时也表明该 技术完全能够满足生产欧 IV 及以上标准汽油的 需要。
3 上海石化采用 S - Zorb 技术的可行性分析 中国石化上海石油化工股份有限公司( 简称
上海石化) 目前汽油调和组分主要为催化裂化稳定 汽油、甲基叔丁基醚、轻石脑油和抽余油等,其中催 化裂化汽油约占 50% 。根据汽油调和组分的比例 和性 质,汽 油 产 品 中 平 均 烯 烃 体 积 分 数 约 为 20. 0% ,芳 烃 体 积 分 数 约 为 36. 0% ,硫 含 量 为 30 μg / g左右,达到国 III 汽油标准,但未达到国Ⅴ 汽油标准对硫含量的限制要求。上海石化 16 Mt / a 炼油装置改造项目中将新增 1 套 S - Zorb 汽油吸 附脱硫装置,生产能力为 1 500 kt / a,设计操作弹性 为 60% ~ 110% ,年操作时间 8 400 h,计划 2012 年 底投产,以满足汽油出口和国内环境保护的需要。
汽油吸附脱硫技术采用吸附的方式,使汽油 与具有特 殊 结 构 的 吸 附 剂 充 分 接 触,将 汽 油 中 的 硫 醇 、二 硫 化 物 、硫 醚 和 噻 吩 类 硫 化 物 吸 附 至 吸附剂 上,从 而 降 低 汽 油 中 的 硫 含 量。由 于 该 技 术 具 有 设 备 投 资 低 、脱 硫 率 高 、不 耗 氢 及 吸 附 剂价格较 低 等 优 点,已 成 为 国 内 外 各 大 石 油 公 司研究与开发的重点课题之一。
抗爆指数损失小于 1. 0。随后建设的 S - Zorb 装置 有位于美国路易斯安那州查尔斯湖( Lake Charles) 的炼油厂( 2005 年投产) 和位于得克萨斯州的帕萨 迪纳( Pasadena) 炼油厂。 2. 2 国内装置的运行情况
2007 年,中国石油化工股份有限 公 司 购 买 了 S - Zorb 整 套 技 术,在 对 该 技 术 进 行 消 化 的 同时,对原 有 的 汽 油 生 产 装 置 进 行 改 造,以 高 硫催化裂化汽油为主要原料直接生产硫含量 低于 10 μg / g 的 汽 油,完 全 能 够 满 足 生 产 国 V 标准汽油的需要。2007 年投产的中国石油化 工股 份 有 限 公 司 燕 山 分 公 司 1 200 kt /a S - Zorb 吸 附 脱 硫 装 置 就 是 该 公 司 引 进 美 国 ConocoPhillips 公司开发的 S - Zorb 汽油吸附脱 硫专利技术并加以消化后建成的国内第 1 套 S - Zorb 汽 油 吸 附 脱 硫 装 置。该 装 置 由 中 国 石 化北京设计院负责工程设计,2007 年 5 月 1 日 完成中交进入开 工 阶 段,并 于 6 月 6 日 生 产 出 符 合 欧 IV 标 准 的 清 洁 汽 油,实 现 了 一 次 开 车 成功。6 月 14 日装置进行了性能测试,数据显 示: 在原 料 硫 含 量 为 275 μg / g、烯 烃 体 积 分 数 35. 4 % 的 条 件 下,产 品 汽 油 硫 的 含 量 为 7. 67 μg / g,抗爆指数损失为 0. 49 ,原料能耗为 446. 07 MJ / t,氢耗为 0. 34 % ,碳 五 以 上 液 体 组 分的收率超过 99. 33% 。
采用 S - Zorb 汽油吸附脱硫工艺时,反应器 中主要发生吸附脱硫反应、烯烃加氢反应和烯烃 加氢异构化反应。
( 1) 吸附脱硫反应。脱硫吸附剂的有效成分 主要是镍和氧化锌,这两种成分在脱硫过程中先 后发挥作用: 由于氧化锌与硫原子的结合能力大 于镍,在临氢环境下,镍将汽油中的硫原子吸附出 来后,硫 原 子 随 即 与 氧 化 锌 发 生 反 应,生 成 硫 化 锌,自由的镍原子再从汽油中吸附其他硫原子。
S - Zorb 装置由进料与脱硫反应、吸附剂再 生、吸附剂循环和产品稳定 4 个部分组成。
来自催化装置的含硫汽油经吸附反应进料泵 升压并与循环氢气混合后,与脱硫反应器顶部的
收稿日期: 2012 -04 -12。 作者简介: 顾兴平,男,1972 年 4 月出生,1993 年毕业于江苏 石油化工学院石油加工专业,目前从事炼油工艺管理工作。
2 S - Zorb 装置运行情况 2. 1 国外装置的运行情况[3]
S - Zorb 吸附脱硫第 1 套生产装置于 2001 年 3 月在康菲公司位于美国得克萨斯州博格( Borger) 炼油厂建成投产,装置加工能力为 820 t / d,处理硫 含量为 200 ~ 1 400 μg / g 催化裂化全馏分汽油,产 品的硫含量小于 10 μg / g,且辛烷值损失非常小( 该 装置现已停产) ; 第 2 套装置于 2003 年 11 月在康 菲公司位于华盛顿州的 Famdale 炼油厂投入运行, 装置设计加工量为 2 740 t / d,可将催化裂化全馏分 汽油的硫含量从 1 500 μg / g 降低到 10 μg / g,汽油