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[摘 要]本文介绍了连续重整装置脱氯的相关工艺技术,包括预加氢精制油高温脱氯工艺、重整再接触部分脱氯工艺、再生气碱洗脱氯工艺、氯吸附工艺、固体脱氯工艺共五个连续重整装置脱氯技术。同时,对这些技术进行讲解说明,从而为关注这一话题的人提供参考。
[关键词]脱氯工艺;液化石油气;抗腐蚀能力
中图分类号:TE624.42 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)44-0031-01
引言:作为炼油厂深度加工的技术之一,连续重整装置脱氯工艺非常重要,它可以用来生产重整油和氯气。对于工业行业来说,重整生成油是极其重要的辅助性用料,因此,要加强对连续重整装置脱氯工艺的应用,这样才能提高重整生成油的收获率。一般的,连续重整装置脱氯工艺主要包括预加氢、重整及再接触、添加催化剂。因此,通过阐述以上三个部分,能够更加清楚的了解这些技术。
1、预加氢精制高温脱氯工艺
预加氢中的氯元素是石脑油原有的成分,主要包含油、氯化物、硫化物、和氮化物,要想从原材料中提炼油出来,就要通过氯预加氢精制油脱氯工艺,这个工艺技术主要包括了三个流程:(1)单脱氯流程。在单脱氯流程中,脱氯剂和氯化氢先发生反应,两者之间接触时间减少,导致氯化氢的性能降低,单脱氯剂的反应不利于脱氯;(2)双脱氯反应流程。在双脱氯反应流程中,反应装置会按照运转的真实情况来先后进行物质反应,从而提高了脱氯效率;(3)预加氢混装脱氯剂。目前来讲,预加氢混装脱氯剂的技术发展加快,脱氯剂的催化性能得到提高,使得加氢反应装置的容积增大,脱氯成本降低。
但是,这三个流程对于脱氯剂的要求很高,在使用预加氢催化剂前,都需要进行硫化处理。硫化会产生和元素,这两种元素会降低脱氧剂使用性能,不能起到脱氯作用,因此运用重点就是注重脱氯剂的应用[1]。
2、重整再接触部分脱氯工艺
重整再接触部分脱氯在进行脱氯时,需要添加催化剂。添加催化剂有三个优势:(1)增加活性。在重整再生油的过程中,金属有机物能够引起氯化反应,原料中的氯化物和硫化物会成为金属混合物,依附在催化剂表面能够吸附氯气,氯气在这个过程中分裂为氯原子,通过金属带动活性,从而突破催化物表面,最终形成脱氯反应;(2)减少环境污染。在氯化物进行选择性反应后,含氯的有机物就会被消除,含氯废料就会减少,不会产生温室气体等污染物;(3)反应条件温和,附加价值大。催化剂只需加热即可使用,在氯原子被脱离之后,还可产生高纯度氢气。
重整脱氯工艺主要流程如下:(1)一部分氢气经过压缩机,和原料发生反应,原料油加热,然后氢气重回进料器;(2)另一部分氢气进入初步處理的重整生成油区间,再次和氯气发生反应,排除有氯化合物、硫化合物;(3)随后,重整气随着管道送到氢气收集区域,等待重整油冷却;(4)重复循环,直到反应结束。但是,这种脱氧工艺还存在着一些技术上的不完善,比如,有可能产生中毒、催化剂回收技术不成熟等问题,这些都从客观上增加了重整部分脱氯工艺的使用成本。
3、再生气碱洗脱氯技术
碱洗脱氯技术是通过碱来进行脱氯,它也是炼油厂最早使用的放空气脱氯技术之一,而且仍旧是目前所掌握的最重要再循环气技术。因此,很多炼油厂都会利用碱洗的方式来脱氯处理。当碱洗工艺在进行脱氯时,需要三个步骤:(1)将再生气、循环气体和碱放入到脱氯装置中,然后将装置中的酸性气体通过碱除去;(2)在装置中补充碱,冷却液体(碱反应会放热);(3)碱继续进行脱氯反应,直至反应停止,将放空气排除,才能够保证碱洗脱氯工艺的充分进行。
通过实践可以证明,碱洗脱氯技术可以带来非常可观的工业前景。但是,碱洗工艺也存在着设备装置造价高、操作繁复、废弃物处理困难、对设备产生腐蚀性等问题。在现如今的再生碱洗脱氯剂技术中,大部分的炼油厂都使用CCR的装置。CCR是通过催化剂再生流程中的“干冷循环回路”,来进行氯化的一种技术,和以往的碱洗脱氯技术相比,有显著提高。这种技术能使碱洗工艺中的催化剂混合均匀,从而充分脱氯。同时这种技术能够在不腐蚀装置的前提下,带动催化剂的充分利用。所以研发专用碱洗脱氯技术的装置,能将碱洗技术应用到实际再生重整油的脱氯中去。
4、氯吸附技术
因为氯吸附技术能够在脱氯过程中不产生碱,减少对环境的碱危害,所以可以作为重整碱洗技术的代替。氯吸附技术是一种新开发的脱氯技术,基本流程主要是:(1)用高温将催化剂烧焦,激发催化剂的最大吸附能力,温度能够影响催化剂吸附氯的能力,温度越高,催化剂吸附能力越强;(2)重整催化剂烧焦后,将气体放在装置内,然后等待再生气体冷却,和分离材料一同放入进装置的吸附区;(3)催化剂产生的气体开始在适宜的温度下吸附氯分子,在吸附完成后释放气体。因为催化剂的燃烧和吸附过程都在一个装置中完成,不需要使用独立的脱氧装置,所以这能够节约设备的成本。
不过,催化物吸附作用是一种放热的化学反应,在使用过程中要关注吸附反应区域的温度变化,如果吸附区域的温度过高,会影响催化剂吸附氯的性能。同时,也要关注放空气中的水汽温度,如果在一定压力下,水汽温度高于分离装置的温度,就会加重对分离装置的腐蚀性。因此针对这一情况,炼油厂在检修重整装置的时候,要将吸附装置的腐蚀性作为检查重点,从而避免问题发生[2]。
5、固体脱氯技术
固体脱氧技术不会腐蚀脱氯设备,反而会增加分离物中的水含量,因此这种技术能够替代氯吸附技术,更好的进行氯吸附。固体脱氯技术进行脱氯的主要应用方法是:(1)通过高温固体催化剂来进行脱氯,再达到取代碱洗技术的目标,对催化剂的再生回流进程进行改进,从而实现再生催化剂脱氯系统的清洁运营;(2)要在规定的使用要求来进行操作,就能够得到稳定的脱氯效果。因为固体脱氧技术的应用简单,只需要在一个装置里进行,非常便利。
在理论中,固体脱氯剂是能够很好的和分离物融合、脱氯。但是,从所有的催化剂氯溶率来看,固体脱氯剂的氯容在18%左右,这远远低于碱气等其他催化剂脱氯的比重。而如此低的脱氯率,是因为在脱氯装置运行中,催化剂的粉尘影响着固体脱氧剂发挥作用。在它的影响下,再生烟气无法平稳流动,从而导致反应装置中压力下降、气流缺乏流动性,脱氧剂不能和分离物进行充分融合,致使氯容低。虽然在现如今的脱氯剂技术中,固体脱氯技术越来越重要,但是固体脱氯技术还不成熟,所以要不断加强这方面的研究投入。
结束语:综上所述,连续重整装置脱氯工艺技术能够提高得油率。在此基础上,通过控制燃烧温度、对氯气进行蒸馏处理能够做到稳定催化剂的酸性、脱氯系统的清洁运营,也可以通过降低脱氯成本、催化剂混合充可以达到减少温室气体产生、提高吸附能力等效果。因此,要在脱氯过程中使用这些技术。
参考文献
[1] 李健.连续重整装置脱氯工艺技术[J].广东化工,2015,4214:195-197.
[2] 张秋平.催化重整过程中的脱氯工艺技术[J].炼油技术与工程,2012,420:25.
姓名:孟成(1989.06--);性别:男,籍贯:湖北郧县人,学历:本科,毕业于中国石油大学(华东);现有职称:助理工程师。
[关键词]脱氯工艺;液化石油气;抗腐蚀能力
中图分类号:TE624.42 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)44-0031-01
引言:作为炼油厂深度加工的技术之一,连续重整装置脱氯工艺非常重要,它可以用来生产重整油和氯气。对于工业行业来说,重整生成油是极其重要的辅助性用料,因此,要加强对连续重整装置脱氯工艺的应用,这样才能提高重整生成油的收获率。一般的,连续重整装置脱氯工艺主要包括预加氢、重整及再接触、添加催化剂。因此,通过阐述以上三个部分,能够更加清楚的了解这些技术。
1、预加氢精制高温脱氯工艺
预加氢中的氯元素是石脑油原有的成分,主要包含油、氯化物、硫化物、和氮化物,要想从原材料中提炼油出来,就要通过氯预加氢精制油脱氯工艺,这个工艺技术主要包括了三个流程:(1)单脱氯流程。在单脱氯流程中,脱氯剂和氯化氢先发生反应,两者之间接触时间减少,导致氯化氢的性能降低,单脱氯剂的反应不利于脱氯;(2)双脱氯反应流程。在双脱氯反应流程中,反应装置会按照运转的真实情况来先后进行物质反应,从而提高了脱氯效率;(3)预加氢混装脱氯剂。目前来讲,预加氢混装脱氯剂的技术发展加快,脱氯剂的催化性能得到提高,使得加氢反应装置的容积增大,脱氯成本降低。
但是,这三个流程对于脱氯剂的要求很高,在使用预加氢催化剂前,都需要进行硫化处理。硫化会产生和元素,这两种元素会降低脱氧剂使用性能,不能起到脱氯作用,因此运用重点就是注重脱氯剂的应用[1]。
2、重整再接触部分脱氯工艺
重整再接触部分脱氯在进行脱氯时,需要添加催化剂。添加催化剂有三个优势:(1)增加活性。在重整再生油的过程中,金属有机物能够引起氯化反应,原料中的氯化物和硫化物会成为金属混合物,依附在催化剂表面能够吸附氯气,氯气在这个过程中分裂为氯原子,通过金属带动活性,从而突破催化物表面,最终形成脱氯反应;(2)减少环境污染。在氯化物进行选择性反应后,含氯的有机物就会被消除,含氯废料就会减少,不会产生温室气体等污染物;(3)反应条件温和,附加价值大。催化剂只需加热即可使用,在氯原子被脱离之后,还可产生高纯度氢气。
重整脱氯工艺主要流程如下:(1)一部分氢气经过压缩机,和原料发生反应,原料油加热,然后氢气重回进料器;(2)另一部分氢气进入初步處理的重整生成油区间,再次和氯气发生反应,排除有氯化合物、硫化合物;(3)随后,重整气随着管道送到氢气收集区域,等待重整油冷却;(4)重复循环,直到反应结束。但是,这种脱氧工艺还存在着一些技术上的不完善,比如,有可能产生中毒、催化剂回收技术不成熟等问题,这些都从客观上增加了重整部分脱氯工艺的使用成本。
3、再生气碱洗脱氯技术
碱洗脱氯技术是通过碱来进行脱氯,它也是炼油厂最早使用的放空气脱氯技术之一,而且仍旧是目前所掌握的最重要再循环气技术。因此,很多炼油厂都会利用碱洗的方式来脱氯处理。当碱洗工艺在进行脱氯时,需要三个步骤:(1)将再生气、循环气体和碱放入到脱氯装置中,然后将装置中的酸性气体通过碱除去;(2)在装置中补充碱,冷却液体(碱反应会放热);(3)碱继续进行脱氯反应,直至反应停止,将放空气排除,才能够保证碱洗脱氯工艺的充分进行。
通过实践可以证明,碱洗脱氯技术可以带来非常可观的工业前景。但是,碱洗工艺也存在着设备装置造价高、操作繁复、废弃物处理困难、对设备产生腐蚀性等问题。在现如今的再生碱洗脱氯剂技术中,大部分的炼油厂都使用CCR的装置。CCR是通过催化剂再生流程中的“干冷循环回路”,来进行氯化的一种技术,和以往的碱洗脱氯技术相比,有显著提高。这种技术能使碱洗工艺中的催化剂混合均匀,从而充分脱氯。同时这种技术能够在不腐蚀装置的前提下,带动催化剂的充分利用。所以研发专用碱洗脱氯技术的装置,能将碱洗技术应用到实际再生重整油的脱氯中去。
4、氯吸附技术
因为氯吸附技术能够在脱氯过程中不产生碱,减少对环境的碱危害,所以可以作为重整碱洗技术的代替。氯吸附技术是一种新开发的脱氯技术,基本流程主要是:(1)用高温将催化剂烧焦,激发催化剂的最大吸附能力,温度能够影响催化剂吸附氯的能力,温度越高,催化剂吸附能力越强;(2)重整催化剂烧焦后,将气体放在装置内,然后等待再生气体冷却,和分离材料一同放入进装置的吸附区;(3)催化剂产生的气体开始在适宜的温度下吸附氯分子,在吸附完成后释放气体。因为催化剂的燃烧和吸附过程都在一个装置中完成,不需要使用独立的脱氧装置,所以这能够节约设备的成本。
不过,催化物吸附作用是一种放热的化学反应,在使用过程中要关注吸附反应区域的温度变化,如果吸附区域的温度过高,会影响催化剂吸附氯的性能。同时,也要关注放空气中的水汽温度,如果在一定压力下,水汽温度高于分离装置的温度,就会加重对分离装置的腐蚀性。因此针对这一情况,炼油厂在检修重整装置的时候,要将吸附装置的腐蚀性作为检查重点,从而避免问题发生[2]。
5、固体脱氯技术
固体脱氧技术不会腐蚀脱氯设备,反而会增加分离物中的水含量,因此这种技术能够替代氯吸附技术,更好的进行氯吸附。固体脱氯技术进行脱氯的主要应用方法是:(1)通过高温固体催化剂来进行脱氯,再达到取代碱洗技术的目标,对催化剂的再生回流进程进行改进,从而实现再生催化剂脱氯系统的清洁运营;(2)要在规定的使用要求来进行操作,就能够得到稳定的脱氯效果。因为固体脱氧技术的应用简单,只需要在一个装置里进行,非常便利。
在理论中,固体脱氯剂是能够很好的和分离物融合、脱氯。但是,从所有的催化剂氯溶率来看,固体脱氯剂的氯容在18%左右,这远远低于碱气等其他催化剂脱氯的比重。而如此低的脱氯率,是因为在脱氯装置运行中,催化剂的粉尘影响着固体脱氧剂发挥作用。在它的影响下,再生烟气无法平稳流动,从而导致反应装置中压力下降、气流缺乏流动性,脱氧剂不能和分离物进行充分融合,致使氯容低。虽然在现如今的脱氯剂技术中,固体脱氯技术越来越重要,但是固体脱氯技术还不成熟,所以要不断加强这方面的研究投入。
结束语:综上所述,连续重整装置脱氯工艺技术能够提高得油率。在此基础上,通过控制燃烧温度、对氯气进行蒸馏处理能够做到稳定催化剂的酸性、脱氯系统的清洁运营,也可以通过降低脱氯成本、催化剂混合充可以达到减少温室气体产生、提高吸附能力等效果。因此,要在脱氯过程中使用这些技术。
参考文献
[1] 李健.连续重整装置脱氯工艺技术[J].广东化工,2015,4214:195-197.
[2] 张秋平.催化重整过程中的脱氯工艺技术[J].炼油技术与工程,2012,420:25.
姓名:孟成(1989.06--);性别:男,籍贯:湖北郧县人,学历:本科,毕业于中国石油大学(华东);现有职称:助理工程师。