Szorb催化汽油吸附脱硫装置试车方案(工程科技)
SZorb装置运行存在问题分析及对策
摘 要:中国石化荆门分公司S Zorb 装置自2016年9月首次开工以来已运行21个月,出现了反应器ME101差压上涨过快、原料换热器E101结垢导致换热效果下降、闭锁料斗程控阀(控制阀)磨损故障等一系列影响长周期运行的问题。
通过对装置运行存在的问题进行技术分析,采取了调整ME101反吹系统运行参数、监控反吹阀运行;加强原料管理、及时切换E101进行清洗;对程控阀定期进行试漏、更换程控阀等措施,有效保障了装置运行周期。
关键词:S Zorb 装置 过滤器差压 换热器结焦 程控阀故障S Zorb 装置运行存在问题分析及对策乐武阳(中国石化荆门分公司,湖北荆门 448000)中国石化荆门分公司S Zorb 装置采用中国石化专有S Zorb 吸附脱硫专利技术,该技术具有产品辛烷值损失小、氢耗低、操作费用低的优点。
装置开工初期,催化汽油硫含量高达900 µg/g ,采用RSDS- Ⅲ+S Zorb 串联工艺将硫含量降低至10 µg/g 以下。
2017年7月,渣油加氢装置开工正常后,催化汽油硫含量下降至400 µg/g 左右,S Zorb 装置原料由RSDS 加氢汽油改为直供催化汽油。
2016年9月至2018年5月,该装置已连续运行21个月,反应器ME101差压增速过快、原料—产品换热器E101结垢而换热效果下降,陆续出现了闭锁料斗程控阀(控制阀)磨损故障、在线仪表故障、吸附剂结块等一系列影响长周期运行的问题。
1 S Zorb 装置流程S Zorb 装置借鉴了催化工艺中的流化技术,采用流化床反应器和吸附剂循环再生系统,其工艺流程见图1。
原料汽油与少量氢气混合,经换热气化后,进入到流化床反应器底部,在气流上行过程中,吸附剂将汽油中的有机硫化物脱除,吸附剂连续从反应器中取出,传送至再生器部分进行氧化再生,再生后的吸附剂再返回反应器中与原料汽油进行反应,吸附剂连续使用,确保了脱硫率的稳定[1]。
SZorb大型化工业装置特点及运行总结
石 油 炼 制 与 化 工 PETROLEUM PROCESSING ANDPETROCHEMICALS
2019年 3月 第50卷 第3期
犛犣狅狉犫J+{ r¡5
张 树 广
(中海油惠州石化有限公司,广东 惠州 516086)
摘 要:介绍了2.4 Mt?a 大型化 SZorb工业装置特点及 运 行 情 况。该 装 置 采 用 反 应 过 滤 器 外 置 新 技 术, 自开工后装置运行状况良好,总结标定结果表明:在原料汽油硫质量 分 数 为 180 g?g、烯 烃 质 量 分 数 为 22.69% 时,得到的产品汽油硫质量分数为4 g?g,可达到国Ⅴ汽油标准,辛烷值 RON 损失0.4个单位,能耗为250.8 MJ?t。 该结果可为同类型 SZorb工业装置的运行和优化提供借鉴和指导。
大型化装置将反应过滤器从吸附脱硫反应器 中独立出来,进 行 外 置,并 且 通 过 管 道 连 接,将 装 置运行过程中产生的催化剂粉尘不断从系统中分 离出来,有效避免了 粉 尘 在 反 应 器 内 部 循 环 累 积, 解决了反应过滤器 易 堵 塞、差 压 上 升 快、装 置 运 行 周期短、法兰密封效 果 不 易 控 制 等 问 题,延 长 了 过 滤器的使用周期和装置运行周期。
图 1 反 应 过 滤 器 设 置
反 应 过 滤 器 是 SZorb装 置 的 关 键 设 备 之 一 , 其运行状 况 直 接 影 响 装 置 的 运 行 周 期。 其 他 系 列 SZorb装 置 的 反 应 过 滤 器 均 设 置 在 反 应 器 的 顶 部 ,原 料 烃 油 在 反 应 器 中 进 行 吸 附 脱 硫 反 应 , 脱硫反应 后 的 油 气 通 过 反 应 过 滤 器 进 入 下 一 步 工 序 ,而 烃 油 中 携 带 的 催 化 剂 颗 粒 被 过 滤 器 截 留 下 来 ,实 现 油 气 与 催 化 剂 分 离 。 过 滤 器 的 操 作 条 件 较 苛 刻 ,过 滤 精 度 为 1.3 m,装 置 中 循 环 使 用 的 催 化 剂 平 均 粒 径 为 60~80 m,催 化 剂 频 繁 地 在 反 应 系 统 与 再 生 系 统 之 间 循 环 运 行 ,易 磨 损 产 生 粉 尘 ,粉 尘 在 反 应 器 内 部 累 积 ,不 断 循 环 ,易 造
Szorb工艺技术简介
指标 3.10 0.17 419 22 4 0.30 0.185 <0.3 7.5 99.7% 87.5 v% 94.7 v%
2、工艺技术原理及特点
主要操作条件-再生
再生器 温度: 524℃ 压力: 0.11Mpa(g)
旋风分离器分离效率: 20微米, 分离精度99.9% 再生烟气氧含量: 不大于0.2 v%
3. 工艺流程
SO2 Treatment System Nitrogen Supply
3. 工艺流程
To V 6, Lo ck H opper V 7, R e gen Feed D rum V10, R egen R ec eiv er R egenerator Sy s tem Lif t Gas
Fuel Gas
P urge G as I nc inerator
C1
C o m mo n Dr ive r
Recyc le G as
C om p re ssor
C2 B lo w Back C om p re ssor
G F1 Reac tor
Filter
O2 V2 0
V2 Re act or H2
R-S + Ni + H 2→R-2H+ NiS + H2O
NiS + ZnO + H 2 → Ni + H2O+ZnS
➢再生器内发生的主要化学反应如下: ZnS + 1.5O2 → ZnO + SO2 2ZnS + 5.5O2 → Zn3O(SO4)2+SO2 C + O2 → CO2 Ni+0.5O2 → NiO
➢2007年中国石化总公司整体收购了S Zorb专利技术,对该专利技术 具有完全拥有权,从2007年开始,全面负责对该技术的后续研发和 工程设计,以及向全球的技术转让、技术服务等全部工作。
S-Zorb技术工艺
S-Zorb技术工艺介绍装置主要包括进料与脱硫反应、吸附剂再生、吸附剂循环和产品稳定四个部分。
进料与脱硫反应系统是将原料汽油和氢气加热后汽化后送入反应器进行脱硫反应;吸附剂再生系统是将吸附了硫的待生吸附剂在再生器内氧化再生,恢复其脱硫活性;吸附剂循环系统是本装置的关键和核心部分,通过闭锁料斗的操作,将反应器内的待生吸附剂送往再生器,再将再生器内的再生吸附剂送往反应器,完成吸附剂的反应——再生循环;产品稳定系统是将脱硫后的汽油产品通过稳定塔,将液化气和轻烃组分从塔顶排出,得到稳定后的合格汽油产品,并送出装置。
工艺流程说明如下:1 进料与脱硫反应部分由催化装置来的含硫汽油自界区外进入原料缓冲罐,经反应进料泵升压并与循环氢混合后与反应器顶部产物进行换热,换热后的混氢原料去进料加热炉进行加热,达到预定的温度后进入反应器底部并在反应器中进行吸附脱硫反应,反应器内装有吸附剂,混氢原料在反应器内部自下而上流动使反应器内成流化床状态,原料经吸附剂作用后将其中的有机硫化物脱除并转移至吸附剂上,为了防止吸附剂带入到后续系统,在反应器顶部设有过滤器和反吹设施,用于分离产物中携带的吸附剂粉尘和在线清洗过滤器。
自反应器顶部出来的热反应产物,小部分用于加热反吹氢压缩机来的反吹气体,大部分与混氢原料换热后去热产物气液分离罐,热产物气液分离罐底部的液体直接进入稳定塔的8 层或12 层,罐顶气相部分则经空冷、水冷后直接去冷产物气液分离罐。
冷产物气液分离罐底部液体与装置自产凝结水换热后去稳定塔上部的20 层,冷产物气液分离罐顶部少部分气体经反吹氢压缩机升压、与反应产物换热后去反吹气体聚集器,用于反应器过滤器的反吹,大部分气体经循环氢压缩机升压后与新氢压缩机出口氢气混合,其中绝大部分氢气进入反应系统中循环使用;少部分氢气经进料加热炉对流室和电加热器加热后用于闭锁料斗升压、吸附剂还原、反应器接收器内吸附剂流化等操作;还有少量的氢气用于反应系统仪表反吹、管路及设备松动等。
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。
先进过程控制在Szorb装置应用分析
先进过程控制在S zorb装置应用分析摘要:先进过程控制(简称APC)技术的应用是信息化在生产装置级的应用。
它使石油化工生产过程控制实现革命性的突破,由原来的常规控制过渡到多变量模型预估控制,工艺生产控制更加合理、优化。
先进控制技术采用科学、先进的控制理论和控制方法,以工艺过程分析和数学模型计算为核心,以工厂控制网络和管理网络为信息载体,充分发挥DCS和常规控制系统的潜力,保障生产装置始终运转在最佳状态,通过多变量协调和约束控制减少装置波动,实现卡边操作,保证产品质量。
中韩石化也非常重视APC的推广和应用,决定在150万吨/年S Zorb装置上实施先进控制,以达到优化装置操作,提高装置自动化水平,保证装置平稳率,获取更大经济利益的目的。
关键词:APC;S zorb装置;平稳率;产品质量1装置简介该S Zorb装置设计规模为加工催化汽油150万吨/年(以装置进料计),年运行时间8400小时。
装置原料油为两套催化装置生产的混合汽油,原料的正常硫含量300~500ppm,最大硫含量600ppm;装置所需补充氢来自新区管网99.9%纯度的氢气;燃料气来自全厂燃料气管网。
装置可生产硫含量≯10ppm的超低硫精制汽油产品,设计产量148.65万吨/年;副产少量的燃料气,设计产量2.12万吨/年,含有SO2的再生尾气送硫磺回收装置[[1]]。
DCS控制系统采用浙江中控ECS-700系统。
该装置工艺技术路线采用S Zorb专利技术,主要包括进料与脱硫反应、吸附剂再生、吸附剂循环和产品稳定四个部分。
前三部分的工艺基本原理主要为吸附脱硫(S Zorb)原理,第四部分的工艺基本原理则是精馏原理。
2项目背景及需求分析为了推动企业信息化建设,根据中国石化信息化建设总体规划要求,结合公司实际,提出了对S Zorb装置实施APC项目,并由浙江中控软件技术有限公司承担实施任务。
APC系统不同于常规单回路控制,并具有比常规PID控制更好的效果的控制策略。
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
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。
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。
批量SZorb装置的标准化设计与建设
石油化工设计Petrochemical Design2014,31( 3)37 ~ 38批量 S Zorb 装置的标准化设计与建设吴德飞,黄泽川( 中国石化工程建设有限公司,北京 100101)摘要: 为满足车用汽油国家标准 GB 17930 第四阶段兼顾第五阶段对硫含量日益苛刻的要求,国内炼 厂自 2011 年 7 月起,共计规划建设近 20 套 S Zorb 装置。
文章阐述了 SEI 项目团队积极探索和推行标准 化设计,通过统一装置设计技术规定、编码体系、计算软件、帄面布置和三维布置,合理选用装置规模和原 料设计上限,以“专人专项”原则统一配置专业人力资源和项目管理团队,建立 S Zorb 项目信息共享帄台。
标准化设计快速推进批量装置的工程设计和建设,2013 年下半年共计有 10 套 S zorb 装置投产,取得了突 出的综合效益。
关键词: S Zorb标准化设计 汽油脱硫 高效为满足自 2014 年 1 月 1 日起正式实施的车用 汽油国家标准 GB 17930—2013[1]第四阶段对硫含量不大于 50 mg / kg 的要求,兼顾更加严格的硫含 量不大于 10 mg / kg 的第五阶段要求,国内炼厂迫 切需要增加催化汽油脱硫设施。
催化汽油吸附脱 硫 S Zorb 技术因其先进性成为中国石化汽油质量 升级的主要技术手 段[2 - 4],同 时向系统外转让 4套技术使用权。
形成近 20 套的批量装置建设需 求,标准化设计成为客观需要。
1 标准化设计的主要措施1) 统一装置设计技术规定,规范设计行为,所 有项目按一致的设计技术规定,避免因人或因不 同建设单位而异,奠定标准化工程设计基础。
2) 统一装置的编码体系,涵盖装置的设计文 件、设备、仪表、管线、控制系统等各个方面,材料 专业的编码体系统一执行 SEI 标准。
3) 采用统一的工艺和工程计算软件,提高数 据统一性,为设计计算结果的一致性奠定基础。
SZorb装置开工过程介绍
SZorb装置开工过程介绍SZorb装置是一种重要的石油化工设备,用于生产苯酚、丙酮等重要化工原料。
为了满足市场需求,近年来国内多家企业开始引进SZorb 装置,以提高相关产品的生产能力和降低成本。
本文将详细介绍SZorb 装置的开工过程,包括设计、制造、安装等步骤,以及技术难点和经验总结。
确定主题本文的主题为“SZorb装置开工过程介绍”。
通过阐述SZorb 装置从设计到安装调试、试生产的整个过程,使读者了解该装置的制造和运行原理,为相关领域的学习和工作提供参考。
引言 SZorb装置作为一种重要的石油化工设备,在苯酚、丙酮等重要化工原料的生产中发挥着重要作用。
了解SZorb装置的开工过程对于企业生产、设备制造和工艺优化等方面都具有重要意义。
因此,本文将详细介绍SZorb装置的开工过程,以期为相关领域提供有益的参考。
SZorb装置开工过程描述 SZorb装置的开工过程包括以下步骤:设计阶段在设计阶段,需要根据企业的实际需求和生产条件,进行装置的基本设计和详细设计。
具体工作包括确定装置的工艺流程、设备选型、管道设计等。
还需要进行装置的三维建模和模拟调试,确保装置的设计合理性和稳定性。
制造阶段制造阶段包括设备制造和管道预制。
设备制造需要根据设计图纸进行加工和组装,确保设备的基本尺寸和精度符合要求。
管道预制则需要根据设计要求进行材料采购、管道切割、焊接等工作,确保管道的质量和稳定性。
安装阶段在安装阶段,需要将制造完成的设备、管道和其他附件按照设计要求进行组装和连接。
在安装过程中,需要注意保证管道连接的密封性和设备运行的稳定性,同时需要进行相应的检验和测试工作,确保装置的整体质量和安全性。
调试和试生产阶段在装置安装完成后,需要进行调试和试生产阶段。
这一阶段的主要目的是发现和解决装置存在的问题,优化生产工艺,提高装置的稳定性和生产效率。
在调试和试生产过程中,需要密切设备的运行状态、物料的流量和温度等参数,以及装置的排放和安全等方面的问题。
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。
Szorb装置运行特点及故障处理
8/29/2017
17
中国石油化工股份有限公司金陵分公司
三、S Zorb 装臵常见问题及应对-- E101结焦
结焦后
结焦前
8/29/2017
18
中国石油化工股份有限公司金陵分公司
三、S Zorb 装臵常见问题及应对-- E101结焦
应对: 加强原料管理。 1、严格执行催化裂化汽油直接进装臵,罐区汽油必须是有氮封的储罐且 储存时间不大于24小时,否则应去催化分馏塔顶,变直供进装臵; 2、含氧汽油(如MTBE等)不得进装臵,必要时进催化提升管; 3、重汽油(如重芳烃等)去催化分馏塔中部,变直供进装臵; 4、高胶质含量汽油或非透明的汽油组分,不得进装臵,必要时进催化提 升管。等等。 注意:E101已发生结焦现象时,严禁通过提高换热器线速的方法来抑制 结焦,会照成更加严重的后果。
去大气放空 XV-2416 XV2420 PV-2401A 循环氢自EH101 PV-2401B XV-2423 去火炬 XV-2421 XV-2410
ME102
XV-2417 去火炬 XV-2418 去燃料系统
XV-2422
XV-2419 自D110来 XV-2409 XV-2408
XV-2426 自D105来 XV-2401 XV-2402 XV-2403
(3)反应器内细粉含量较高;
(4)反吹效果不好。 (5)积炭现象
8/29/2017 12
中国石油化工股份有限公司金陵分公司
三、S Zorb 装臵常见问题及应对-- ME101差压升高
应对: (1)缩短反吹时间,由最初60min逐步缩短至最终10min; (2)延长反吹脉冲时间,由1.0s提高至1.3s; (3)严格控制反应压力,在提量过程中做好先提压后提量;
S Zorb装置运行中存在的问题及对策
S Zorb装置运行中存在的问题及对策赵东聪;苏福辉;胡生辉【摘要】对中国石化海南炼油化工有限公司1.20 Mt/a S Zorb催化汽油吸附脱硫(S Zorb)装置运行中出现的再生烟气过滤器ME-103差压突然升高的问题进行了分析.原因是吸附剂循环速率过快导致系统吸附剂细粉增多,细粉随烟气进入再生烟气过滤器,再生粉尘罐料位偏高且锥部氮气量过大,使得细粉悬浮在再生烟气过滤器上部,细粉不能自由沉降至再生粉尘罐,造成滤芯表面细粉架桥,导致过滤器差压高.采取措施:将S Zorb装置的补充氢由重整氢改为真空变压吸附(VPSA)产品氢;将再生烟气过滤器反吹氮气压力由0.45 MPa提高至0.60 MPa;氮气电加热器出口温度由正常值180℃降至100℃左右;利用滤芯和吸附剂细粉收缩速率的不同,使得架桥细粉脱落;关注D109再生粉尘罐料位以及锥部氮气量.上述措施有效地解决了装置运行中存在的问题,保证了装置的平稳运行.%The problems of sharp differential pressure rise in the regeneration flue gas filter (ME-103) of the 1.2 Mt/a S Sorb FCC gasoline desulfurization unit in SINOPEC Hainan Refining & Chemical Co.,Ltd.were analyzed.As the increasing amount of absorbent fines were produced in the system due to excessive velocity of absorbent circulation,the absorbent fines were carried over into the regeneration flue gas filter with flue gas.As the level in regeneration fines drum was high and the amount of nitrogen in the cone section was huge,the absorbent fines were suspended in the upper section of regeneration flue gas filter and could not settle into the regeneration fines drum,which led to higher differential pressure of filter and difficulty of free settlement of regeneration fines into the fines drum.As the results,the bridging of fineswas found on the surface of filter element and high differential pressure of the filter.After the make-up hydrogen for the S Zorb unit was changed from reformer hydrogen to vacuum pressure controlled adsorbed (VPSA) product hydrogen,the pressure of back flush nitrogen of regeneration flue gas filter is elevated from 0.45 MPa to 0.60 MPa,the outlet temperature of electric heater of nitrogen is lowered from normal 180 ℃ to about100 ℃.Due to the different contraction rates of filter element and absorbent fines,the bridging fines spalled.In addition,attention is paid to the level of regeneration fines drum D109 and nitrogen in the cone section.The taking of above measures have effectively solved the problems in the unit operation,the stable operation of the unit has been ensured.【期刊名称】《炼油技术与工程》【年(卷),期】2017(047)005【总页数】3页(P39-41)【关键词】S Zorb装置;再生烟气过滤器;还原气过滤器;吸附脱硫【作者】赵东聪;苏福辉;胡生辉【作者单位】中国石化海南炼油化工有限公司,海南洋浦578101;中国石化海南炼油化工有限公司,海南洋浦578101;中国石化海南炼油化工有限公司,海南洋浦578101【正文语种】中文中国石化海南炼油化工有限公司(海南炼化)1.20 Mt/a S Zorb催化汽油吸附脱硫装置(SZorb)工艺技术路线采用S Zorb专利技术[1],该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目的。
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。
Szorb装置运行特点及故障处理
设备采用先进的回收技术,对部分物料进行回收再利用,减 少对自然资源的依赖和环境污染。
安全性
多重安全保护
szorb装置配备了多重安全保护装置, 如过载保护、短路保护、漏电保护等, 确保设备运行安全可靠。
符合安全标准
设备的设计和制造均符合国家和行业 相关安全标准,确保操作人员的安全 和健康。
校准设备参数
定期校准szorb装置的各项 参数,如温度、压力、流 量等,确保设备的准确性 和可靠性。
特殊情况下的维护
紧急维修
在szorb装置出现紧急故障时,应立即停止设备运行,并进行紧急维修。根据设备故障情况,可能需要更换部件或全 面检修。
预防性维护
根据设备使用情况和制造商的推荐,制定预防性维护计划。预防性维护计划包括定期检查、清洁、润滑和调整等作业 ,以确保设备的可靠性和延长设备使用寿命。
控制系统
用于监测和控制装置的 运行参数,确保装置稳
定运行。
szorb装置的工作原理
氧化还原反应
脱硫
在催化剂的作用下,通过氧化剂将硫化物 氧化为硫化氢。
在脱硫塔中,通过吸收剂与硫化氢反应生 成硫化物和水,从而达到脱除硫化氢的目 的。
吸收剂循环
控制系统
吸收剂循环系统将吸收剂输送到脱硫塔中 ,吸收剂在脱硫塔中与硫化氢反应后被循 环利用。
作用
SZORB装置在石油产品加工过程中起着至关重要的作用,它能够降低石油产品 中的硫含量,从而减少对环境的污染,同时提高产品的质量和安全性。
szorb装置的基本结构
氧化还原反应器
脱硫塔
用于进行氧化还原反应, 将硫化物转化为硫化氢。
用于脱除硫化氢,使石 油产品中的硫含量达到
标准要求。
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**************** 内部资料** 注意保存****************120万吨/年S-Zorb汽油吸附脱硫装置总体试车方案燕山分公司炼油厂2005年12月目录1 工程概况---------------------------------------------------------------------------- 32 总体试车方案的编制依据与编制原则 --------------------------------------- 43 试车的指导思想和应达到的标准 --------------------------------------------- 44 试车应具备的条件---------------------------------------------------------------- 55 试车的组织与指挥体系---------------------------------------------------------- 96 试车进度---------------------------------------------------------------------------- 97 物料平衡--------------------------------------------------------------------------- 108 燃料、动力平衡------------------------------------------------------------------ 119 环境保护--------------------------------------------------------------------------- 1210 安全技术与工业卫生 ---------------------------------------------------------- 1311 试车难点及对策 ---------------------------------------------------------------- 1612 经济效益预测 ------------------------------------------------------------------- 17 附录一120万吨/年S-Zorb汽油吸附脱硫装置开车组成员名单1 工程概况为了保护环境,世界各国对汽车尾气中的有害物质排放量的限制越来越严格。
降低汽油中硫含量将有效地减少汽车尾气中有害物质的排放量,因此世界各国清洁汽油的硫含量越来越低。
目前,美国市场上汽油的平均硫含量30ug/g,2006年将降低至≯30ug/g(US TIER II-3标准);欧盟等国家汽油的平均硫含量将由2000年的≯150 ug/g(欧洲III类排放汽油标准)降低到2005年的≯50 ug/g(欧洲IV类排放汽油标准)。
2005年7月1日起,我国汽油标准要求硫含量由目前的≯800ug/g,降低到≯500ug/g,为了迎接2008年北京奥运会,北京市2005年起要执行相当于欧洲III类排放标准的地方汽油标准。
针对北京市制定的新汽油标准,北京燕山分公司认真研究汽柴油生产方案。
随着大庆油田原油产量递减,燕山分公司加工部分俄罗斯原油以及其他进口原油数量增加,原油含硫量明显增加,汽油硫含量逐年递增,已经难以满足北京地方汽油质量要求。
为了满足北京地方汽油质量标准,生产符合欧III、欧IV 排放的汽油标准,牢固占领北京市清洁燃料市场,取得更大的经济效益,燕山分公司拟建设一套120万吨/年S-Zorb汽油吸附脱硫装置。
2005年1月21日,中石化股份有限公司批准燕山分公司120万吨/年S-Zorb催化汽油吸附脱硫装置可行性研究报告(石化股份计[2005]31号)。
1.1 装置规模及建设情况汽油吸附脱硫装置采用美国ConocoPhillips公司提供的专利技术工艺包,由北京工程建设公司负责设计。
该装置建设规模为加工量120万吨/年,连续操作,年开工8400小时。
该装置主要由进料与脱硫反应、吸附剂再生、吸附剂循环、产品稳定和公用工程五个部分组成。
该装置占地面积3900m2,布置于现航煤加氢装置北侧,需开土石方约90000m3。
该装置以炼油厂第三作业部、第二作业部生产的催化汽油为原料,生产满足欧III、欧IV标准的清洁汽油。
该装置于2005年4月初开始进行土方爆破以及场平工作。
为了保证工程建设顺利进行,装置早日建成投产,燕化公司成立了120万吨/年汽油吸附脱硫项目工程协调领导小组,综合协调管理项目的质量、进度、投资、安全环保、合同“五大控制”,并对项目建设总目标实施控制。
建设单位按合同委托北京燕山石化工程建设公司对该项目实施监理,在工程建设过程中,履行监理职责;委托燕化质量监督站进行工程质量监督;物装中心负责组织对设备物资的招标采购。
项目实施阶段的监督、管理、组织、协调由公司工程管理部总体负责。
预计2006年6月中旬进行装置中交,2006年7月中旬将进行试车投产。
1.2 原料、燃料、动力供应及产品流向1.2.1 原料1)原料为炼油厂三催化、二催化装置生产的催化裂化汽油,在界区外合并后直接输送至汽油吸附脱硫装置原料缓冲罐。
2)补充氢气直接由系统管网接入装置1.2.2装置加热炉所需燃料气由厂内燃料气管网提供,主要由催化干气吸附废气和天然气组成。
1.2.3 动力蒸汽由厂内蒸汽管网提供,电源从现航煤加氢装置配电间引出,从东风变电所引电缆到航煤加氢装置配电间,净化风、非净化风由三空压站供应。
1.2.4 产品1)再生部分产生的烟气压控送到硫磺回收装置处理,氧含量不合格时经硫磺回收装置烟囱排出,装置内不做处理。
2)稳定塔底生产的精制汽油换热冷却后,压送出装置去汽油罐区。
3)正常操作时装置不产液化气,当原料中轻组分多时,稳定塔顶将有少量的轻汽油组分与催化LPG管道合并;稳定塔顶的燃料气部分用于原料缓冲罐气封,其余送到系统燃料气管网中。
4)装置内低点排凝污油去污油设泵送出装置,开停工中的不合格退油亦可通过原料泵直接先送出装置外。
2 总体试车方案的编制依据与编制原则2.1 编制依据2.1.1 中石化总公司《建设项目生产准备与试车规定》。
2.1.2 中国石化工程建设公司提供的汽油吸附脱硫装置的设计说明书。
2.1.3美国CononPhillps公司编制的《燕山分公司120万吨/年S-Zorb汽油吸附脱硫装置工艺包0版、1版》。
2.1.4 美国CononPhillps公司编制的《燕山分公司120万吨/年S-Zorb汽油吸附脱硫装置操作指南》。
2.1.5 因为S-Zorb汽油吸附脱硫装置为国内首套,目前国内尚无同类装置可做比较。
国外同类装置开工试车总结,待出国培训后才能确定。
2.2 编制原则遵循中石化总公司的“单机试车要早,吹扫气密要严,联动试车要全,投料试车要稳,经济效益要好”的原则编制而成。
3 试车的指导思想和应达到的标准3.1 试车的指导思想3.1.1 S-Zorb汽油吸附脱硫装置具有临氢、高温、高压、易燃易爆的特点,并产生易造成人员伤害的有毒物质,危险程度很高。
为此我们把保证装置的安全做为首要原则,一切工作的安排都有安全保证,以保证试车过程中不发生爆炸、火灾、人员伤亡、设备事故等问题。
3.1.2 试车方案的形成要以尽可能使总体开工费用或损失降低为原则,在这个前提下,编排好试车计划,做好物料平衡工作,按计划使用氢气、燃料气、蒸汽、水、电等,尽快生产出合格产品,达到一次投料试车成功。
3.1.3 投料试车过程中,按设计方案实施,要努力使原料、工艺操作条件尽最大程度地靠近设计值,并在试车成功后尽快组织生产考核,以确定装置是否达到设计要求,和是否实现其设计上的先进性。
3.1.4 根据S-Zorb汽油吸附脱硫装置在施工阶段暴露出的问题和车间人员缺乏现场实际经验的情况,在开车过程中要尽可能地暴露问题并处理解决,不能回避问题。
通过这一过程使队伍得到锻炼,形成将来能够驾驭这套装置所必备的技能与素质,以在短时期内,使得装置形成真正的生产能力。
3.1.5 环保设施同时投用和考核,以实现装置的开车不对环境产生新的污染。
3.2 试车应达到的标准3.2.1 生产装置连续运行产出合格产品,一次投料试车成功。
3.2.2 投料试车的主要控制点正点达到。
3.2.3 不发生重大的设备、操作、人身事故,不发生火灾和爆炸事故。
3.2.4 安全、环保、消防和工业卫生做到"三同时",监测指标符合标准。
3.2.5 做好物料平衡,燃料、动力消耗低。
3.2.6 控制好投料试车,经济效益好。
4 试车应具备的条件投料试车必须高标准、严要求,严格按照批准的试车方案和程序进行,坚持应遵循的程序一步也不能减少,应达到的标准一点也不能降低,应争取的时间一分钟也不能放过的原则,在投料前严格检查和确认投料试车应具备的条件。
投料试车应具备的条件规定如下:4.1 工程中间交接完成4.1.1 工程质量初评合格;4.1.2 “三查四定”的问题整改完毕,遗留问题处理完毕;4.1.3 影响投料的设计变更项目已施工完;4.1.4 工程已办理中间交接手续;4.1.5 现场施工用临时设施已全部拆除;现场清洁,无杂物、无障碍;4.1.6 设备位号和管道介质名称、流向标志齐全;4.1.7 系统吹扫、试压、气密完;4.1.8 现场消防设施等配套设施已投用。
4.2 联动试车已完成4.2.1 吹扫、清洗、气密、干燥、置换、吸附剂剂装填、仪表联校等已完成并经确认;4.2.2 设备处于完好备用状态;4.2.3 在线分析仪表、仪器经调试具备使用条件,工业空调已投用;4.2.4 仪表、计算机的检测、控制、联锁、报警系统调校完毕,准确可靠;4.2.5 岗位工器具已配齐。
4.3 人员培训已完成4.3.1 国外同类装置培训以及国内相关培训、实习已结束;4.3.2 已进行岗位练兵、模拟练兵、反事故练兵,达到“三懂六会”(三懂:懂原理、懂结构、懂方案规程;六会:会识图、会操作、会维护、会计算、会联系、会排除故障);提高“六种能力”(思维能力,操作、作业能力,协调组织能力,反事故能力,自我保护能力,自我约束能力);4.3.3 各工种人员经考试合格,已取得上岗证;4.3.4 已汇编国内外同类装置事故案例,并组织学习;对本装置试车以来的事故和事故苗头本着“四不放过”•的原则已进行分析总结,吸取教训。
4.4 各项生产管理制度已落实4.4.1 岗位分工明确,班组生产作业制度已建立;4.4.2 各级试车指挥系统已落实,干部已值班上岗,并建立例会制度;4.4.3 生产调度制度已建立;4.4.4 岗位责任、巡回检查、交接班等十项制度已建立;4.4.5 已做到各种指令、信息传递文字化,原始记录数据表格化。