优化操作降低精制汽油辛烷值损失

优化操作降低精制汽油辛烷值损失

摘要

分析查找金陵分公司Ⅰ-S Zorb装置精制汽油辛烷值损失较大的原因，并通过优化操作等一系列调节手段降低精制汽油辛烷值损失。

关键词：S Zorb装置辛烷值损失优化操作

1.概述

金陵分公司1.5Mt/aⅠ-S Zorb装置于2012年8月一次开车成功，运行初期生产国四标准汽油（硫含量＜50ppm），平均辛烷值损失。自2013年10月起装置按分公司要求生产国五标准汽油（硫含量＜10ppm），平均辛烷值损失。辛烷值较低时精制汽油无法直接出厂，需调合MTBE等高辛烷值组分。经财务测算，精制汽油辛烷值损失每增加1个单位，每吨汽油出厂价格降低100元因此如何在保证精制汽油硫含量合格的前提下尽量减少辛烷值损失是十分必要的。本文主要查找分析了导致精制汽油辛烷值损失高的原因，并针对原因优化各项操作降低辛烷值损失。

2.原因分析

2.1吸附剂硅酸锌含量高

2.2负荷率低

2.3脱硫深度较大

2.3稳定塔顶干气C5含量高

稳定塔的主要作用是采用蒸汽作为热源从处理过的汽油产品中脱除氢气及其它较轻的气体，以保证产品要求的蒸汽压指标。若稳定塔顶外排的轻组分中C5含量较高，高辛烷值组分随之外排，导致精制汽油辛烷值降低。

由上图可以看出，自5月起，稳定塔顶C5组分含量明显上升。

通过进一步调查研究发现，装置在生产运行过程中，吸附进料换热器结焦堵塞，导致反应产物换热终温升高，最终导致稳定塔顶C5组分偏高。具体数据见下表：

由表中可以看出，换热器压差上升，管程原料换热终温由380℃降低至350℃，壳程反应产物换热终温由105℃提高至140℃。

反应产物换热终温的升高导致冷产物气液分离罐温度偏高无法及时冷凝，循环氢中夹带部分油气，同时导致稳定塔进料温度偏高，最终导致塔顶轻组分中C5含量偏高。

3.解决措施

3.1降低吸附剂硅酸锌含量

3.1.1置换新鲜吸附剂

因硅酸锌的形成是不可逆反应，同时系统中已形成的硅酸锌会对新生成硅酸锌的反应有促进作用，所以对系统中进行新鲜吸附剂的置换是十分必要的。

装置根据吸附剂中硅酸锌含量的变化及时调整新鲜吸附剂置换量，最初时每天置换0.5吨，待硅酸锌含量持续下降后逐渐降低频次，将吸附剂硅酸锌含量由最高时27%降低至15%并持续稳定。

3.1.2严格控制系统带水

在无水情况下，硅酸锌的生成温度高达800℃，远高于S Zorb装置操作温度，但硅酸锌的生成速率随着水分压的增加而快速增加，在水蒸汽分压为10KPa，温度为525℃时，系统中即可生成硅酸锌[2]。

装置采取多种办法严格控制系统带水：

（1）检查再生取热盘管，杜绝盘管内漏。

（2）定期对装置新氢、循环氢、氮气、再生空气做含水分析。

（3）降低再生强度。

再生强度过大时，吸附剂中硫、碳完全燃烧，再生空气过剩，此时再生器内会发生副反应：3 ZnS(s)+5.5 O2→Zn3O(SO4)2(s)+SO2，而Zn3O(SO4)2被还原时将生成大量水：Zn3O(SO4)2+8H2→2ZnS(s)+ZnO(s)+8H2O。

所以，在保证产品质量合格的前提下，尽量降低再生强度，严格控制再生氧含量≯2%，避免Zn3O(SO4)2的生成。

3.2降低反应脱硫深度

3.2.1降低反应氢油比

氢油比的提高，在提高反应脱硫率的同时，也加剧了烯烃加氢反应。因此，在保证精制汽油硫含量合格的前提下，降低循环氢量，降低反应氢油比。

循环氢量（Nm3/h）氢油比

实施前10000 0.27-0.28

实施后8000 0.23-0.24 通过降低反应氢油比，减少反应中烯烃加氢反应的生成，降低反应辛烷值损失。

3.2.2降低反应压力

反应压力也有利于反应脱硫，因此，根据反应进料量及时调节反应系统压力。进料量110t/h时控制反应系统压力2.0Mpa，进料量110-150t/h时每提升10t/h进料量，系统压力提高0.1Mpa，进料量150t/h以上时，每提升20t/h进料量，系统压力提高0.1Mpa。

通过严格控制反应压力，尽量减少反应脱硫深度，降低辛烷值损失。

3.2.3提高吸附剂载硫载碳

在保证精制汽油硫含量合格的前提下，适当降低再生风量，有利于提高吸附剂中载硫载碳，硫和碳包裹吸附剂会降低吸附剂活性，在保证足够脱硫率的情况下，减少烯烃加氢反应。

3.2.4提高内控指标

[2]林伟，王磊，田辉平S Zorb吸附剂中硅酸锌生成速率分析[期刊论文]-石油炼制与化工2011，42（11）