FITS技術在重整生成油加氫中的工業應用

來源:班主任總結 發布時間:2020-08-06 21:43:14 點擊:
FITS加氫技術在重整生成油脫烯烴中的工業應用 摘要在中型試驗裝置上采用FITS加氫技術對長嶺分公司重整生成油脫烯烴,結果表明可以高效脫除原料油中的大部分烯烴,且對芳烴飽和選擇性較好,可以替代“抽提原料加氫白土吸附”工藝。FITS加氫技術于2012年7月在中石化長嶺分公司70萬噸/年重整生成油加氫脫烯烴裝置上實現了首次工業應用,產品質量全部符合餾出口質量控制指標,能保證下游各類產品滿足質量指標要求。該技術的使用降低了裝置能耗、氫氣消耗和減少白土消耗,經濟效益顯著。

關鍵詞重整生成油 液相加氫 溴指數 白土吸附 1 前言 催化重整是生產苯、甲苯和二甲苯等化工原料及重整氫氣主要的加工手段之一。在重整轉化過程中會產生少量烯烴,這部分烯烴難以與芳烴通過抽提進行分離,且會對溶劑油及BTX產品質量造成影響[1]。近年來,隨著連續重整技術的發展及反應苛刻度提高,重整生成油中烯烴含量也相應增加,因此,脫除烯烴的問題更加突出[2-3]。

中石化長嶺分公司原采用“低溫選擇性加氫精制白土精制”技術,即C3~C5組分中的烯烴未做處理,生產液化氣和發泡劑;
C6~C8組分通過抽提原料加氫工序采用低溫選擇性加氫精制技術處理(HDO-18)其中烯烴,以生產合格的苯、甲苯、二甲苯和6、120溶劑油產品;
C8以上的重組分采用白土精制工藝處理,生產滿足質量要求的二甲苯和重芳烴產品[4]。根據該工藝,抽提原料加氫工段體積空速為4.0h-1,氫油比250-3001,循環氫量超過10000Nm3/h,固定投資和操作成本均較昂貴,處理重芳烴中烯烴含量的白土吸附塔白土裝量20t,壽命僅一個月,裝卸劑的勞動強度大,效率低,同時由于廢劑無法再生產生填埋的環保問題。因此,開發高效低成本、環保的重整生成油加氫脫烯烴工藝意義重大。

2 FITS加氫技術的特點 FITS加氫技術的特點在于利用微孔分散技術,使氫氣以微米或納米級的氣泡形式混入原料油中,在反應器入口進行高效油氣混合,強化氣液傳質效果,過剩氫被分散成微氣泡懸浮于原料油中,及時補充液相在反應過程中消耗的溶解氫,維持“反應氫推動力”;
采用液相反應模式,反應物料自下向上流經催化劑床層,催化劑完全浸泡在反應物料中,催化劑有效利用率提高;
使用管式反應器,以平推流反應模式減小返混,無反應死區,提高了反應效率,以壓力管道替代壓力容器,降低反應器造價。

FITS加氫技術取消了常規加氫工藝中復雜的循環氫或循環油系統,與現有加氫工藝相比具有氫油比低、空速高、加氫選擇性高等優點,且流程簡單、反應器制造安裝簡便、投資費用和運行費用均較低。

FITS加氫技術應用于重整生成油脫烯烴,可以在不改變原有主要生產流程的前提下,通過加氫精制脫除其中大部分的烯烴,以達到取代抽提原料加氫及重芳烴白土吸附的目的。

3 中型試驗 3.1 試驗原料 試驗所用全餾分重整生成油原料來自長嶺分公司重整裝置,原料油性質見表1。全餾分重整生成油芳烴含量達到67,烯烴雜質含量為0.83,溴指數為2275 mgBr/100g油。試驗要求全餾分生成油溴指數小于100mgBr/100g,最好小于40 mgBr/100g。

表1 典型重整生成油原料性質 項目 數值 密度,Kg/m3 799 烯烴,m 0.85 芳烴,m 67 溴指數,mgBr/100g油 2275 3.2 試驗裝置及催化劑 所有試驗均在5L中型試驗裝置上進行,試驗所用催化劑是成熟的商業劑HDO-18,催化劑的物化性質見表2。

表2 催化劑的物化性質 項 目 指標 活性金屬含量, 0.28 堆密度,Kg/m3 760 比表面,m2/g 184 孔容,ml/g 0.50 強度,N/mm 110 3.3 試驗結果 試驗結果見表3。反應空速均不低于12h-1,加氫產品溴指數低于100 mgBr/100g,烯烴脫除率均較高,芳烴損失小于0.5。說明FITS加氫工藝可以高效脫除重整生成油原料中的大部分烯烴,且對芳烴飽和選擇性較好,可以替代“抽提原料加氫白土吸附”工藝。

表3 中型試驗結果 項 目 產品1 產品2 產品3 空速h-1 12 15 15 氫油體積比V/V 4 4 4 溫度℃ 160 170 170 壓力MPa 1.5 1.5 1.9 溴指數 mgBr/100g 90 91 86 烯烴飽和率 96 96 96.2 芳烴 芳烴飽和率 0.15 0.19 0.25 4 工業應用 FITS加氫技術于2012年7月在中石化長嶺分公司70萬噸/年重整生成油液相選擇性加氫脫烯烴裝置上實現了首次工業應用,并一次開車成功。

其原則工藝流程如圖1 所示,重整生成油自再接觸系統氣液分離罐V1901經E1902、E1205、E1203換熱后,進脫戊烷塔T1201。四臺相同型號的并列反應管設置在E1203與T1201之間,反應器底部設有高效氣液混合裝置。單臺反應器裝填HDO-18催化劑2.3m3。設計空速12h-1,氫油比(體積)21~41。

圖1 重整生成油FITS加氫工藝原則流程圖 4.1 裝置運行情況 重整生成油FITS加氫工藝技術投用后,反應管出口物料烯烴飽和情況見圖2,重整生成油經液相加氫反應后,生成油中的溴指數降至40 mgBr/100g以下, 烯烴飽和率達到99以上。

圖2 反應管出口烯烴飽和情況 主要產品溴指數變化情況見圖3-4,苯、甲苯抽提餾分的溴指數為10~40mgBr/100g油;
6溶劑油的溴指數由原工藝的15~30 mgBr/100g降低至10mgBr/100g以下;
二甲苯的溴指數由50~190 mgBr/100g降低10mgBr/100g以下,由于取消了二甲苯白土吸附精制,二甲苯產量提高。

圖3 6溶劑油溴指數變化情況 圖4 二甲苯溴指數的變化情況 4.2 裝置標定 重整生成油FITS加氫工業裝置在運轉兩個多月后對進行標定,為考察重整生成油FITS加氫工藝的實際生產能力,標定分為正常負荷(工況一)和高負荷(工況二)兩種工況,標定時的操作條件如表4,標定結果見表5、6、7。結果表明,重整生成油FITS加氫裝置投用后,產品質量全部符合餾出口質量控制指標,能保證下游各類產品滿足質量指標要求。二種工況下,重整生成油的溴指數從3100 mgBr/100g油降至小40mgBr/100g油,烯烴飽和率達到98.5以上。R1210A/B/C/D支管出口油品指數溴均小于40mgBr/100g油。重整主要產品6溶劑油溴指數小于10 mgBr/100g油,120溶劑油溴值小于70mgBr/100g油,苯、甲苯、二甲苯產品的溴指數小于10mgBr/100g油,均滿足產品質量要求。二種工況下,反應管出口芳烴損失均小于0.5。

重整生成油FITS加氫裝置在正常負荷和高負荷下均能正常運行,烯烴飽和率相差不到0.2,芳烴損失相差不到0.1,裝置生產能力調整空間非常大。

表4 標定時的操作條件 項目 工況一 工況二 R1210ABCD進料形式 四列 三列R1210B停運 R1210總進料量, t/h 67.62 67.65 R1210總進料溫度,℃ 138.72 138.47 R1210總出料溫度,℃ 142.52 143.12 R1210壓力,MPa 1.69 1.62 床層溫升△T 3.8 4.65 總氫油比(v) 2.55 2.39 總空速v,h-1 10.50 14.01 表5 反應管出入口溴指數對比 項目 工況一 工況二 R1210入口指數溴,mgBr/100g油 3140 3240 R1210總出口溴指數,mgBr/100g油 28 34 烯烴飽和率, 99.11 98.95 R1210A出口溴指數,mgBr/100g油 30 36 R1210B出口溴指數,mgBr/100g油 34 / R1210C出口溴指數,mgBr/100g油 31 39 R1210D出口溴指數,mgBr/100g油 28 35 表6 主要產品溴指數情況 項目 控制指標 工況一 工況二 6溶劑油溴指數,mgBr/100g油 ≤20 6 6 120溶劑油溴值,mgBr/100g油 ≤140 40 50 苯溴指數,mgBr/100g油 ≤20 5 5 甲苯溴指數,mgBr/100g油 ≤20 6 7 二甲苯溴指數,mgBr/100g油. ≤70 8 9 表7 反應管出入口芳烴含量變化情況 項目 工況一 工況二 R1210入口芳烴, 69.87 69.77 R1210出口芳烴, 69.53 69.40 芳烴損失, 0.34 0.37 R1210A出口芳烴, 69.53 69.40 R1210B出口芳烴, 69.62 / R1210C出口芳烴, 69.35 69.39 R1210D出口芳烴, 69.63 69.43 4.3 經濟效益估算 重整生成油采用FITS加氫技術后,抽提原料的溴值滿足產品質量要求,取消原抽提原料加氫脫烯烴裝置。停開一臺循環氫壓縮機和一臺回流泵,每小時節電303.3KW,年節電量達255萬KW.h,折合人民幣167.5萬元;
停開E1310、E1305/1.2三臺熱載體換熱器,節省熱載體用量60t/h,折合燃料氣量292.2Nm3/h。年節約燃料氣量245.5萬Nm3,約1650噸,折合人民幣462.5萬元;
停開E1302/1.2和E1304,節約循環水用量300t/h,年節省循環水用量252萬噸,折合人民幣50萬元;
抽提原料加氫停開后,可節約凈化風200 Nm3/h,年節約凈化風168萬Nm3。折合人民幣16.8萬元;
以上合計共節約運行費用696.8萬元。重芳烴的溴指數小于50 mgBr/100g,停用重芳烴白土精制工藝,節省白土費用86.4萬元;
年增產二甲苯2萬噸,與S1000混合甲乙苯相比,每噸多450元,年增效900萬元;
重整生成油FITS加氫技術利用了重整生產油在再接觸過程的溶解氫,與常規工藝相比,減少溶解氫的排放,年少消耗純氫30噸,創效45萬元。

FITS加氫技術應用于中石化長嶺分公司重整生成油脫烯烴后,降低了重整生成油后處理能耗,提高了主要產品質量品級穩定性,增加了二甲苯產品產量,每年節能增效約1728.2萬元,且減少環境污染,降低了更換白土勞動強度。

5 結論 (1)中型試驗及工業應用結果表明,FITS加氫工藝可以高效脫除重整生成油原料中的大部分烯烴,且對芳烴飽和選擇性較好,可以替代“抽提原料加氫白土吸附”工藝。

(2)長嶺分公司重整生成油采用FITS加氫技術脫烯烴后,產品質量全部符合餾出口質量控制指標,能保證下游各類產品滿足質量指標要求。重整生成油的溴指數從3100 mgBr/100g油降至小40mgBr/100g油,烯烴飽和率達到98.5以上。重整主要產品6溶劑油溴指數小于10 mgBr/100g油,120溶劑油溴值小于70mgBr/100g油,苯、甲苯、二甲苯產品的溴指數小于10mgBr/100g油,均滿足產品質量要求。裝置生產能力調整空間非常大。

(3)重整生成油FITS加氫工藝技術安全、可控,在保證各產品溴指數滿足產品質量要求的前提下,大幅度降低了裝置能耗和氫氣消耗,減少了白土消耗,經濟效益顯著,同時具有良好的環保效果和社會效益。

參考文獻 [1]徐承恩.催化重整工藝與工程[M].北京中國石化出版社,2009 [2] 葉小舟.HDO-18選擇性加氫催化劑的工業應用[J].石油煉制與化工,2004,3582628 [3]

推薦訪問:班會 班會 班會
上一篇:圓錐體積-劉蕊..學習資料
下一篇:我與天空親密接觸作文500字:我與挫折親密接觸作文

Copyright @ 2013 - 2021 韓美范文網- 精品教育范文網 All Rights Reserved

韓美范文網- 精品教育范文網 版權所有 湘ICP備11019447號-73

吉泽明步高清无码中文