楊圣業(yè)，王禎杰，潘維明，于永強(qiáng)

（中化弘潤石油化工有限公司，山東 濰坊 262513）

1 裝置簡介

弘潤石油化工有限公司催化裂化裝置（TMP）由中石油華東設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)多產(chǎn)丙烯、生產(chǎn)高辛烷值汽油。設(shè)計(jì)規(guī)模為100萬噸/年。實(shí)際加工減壓蠟油80萬噸/年，焦化石腦油20萬噸/年，設(shè)計(jì)彈性70%～110%。裝置的運(yùn)行時(shí)間按每年8000 小時(shí)設(shè)計(jì)。主要產(chǎn)品有液化氣、干氣、汽油、柴油、油漿等。

催化裂化裝置的硫是以二氧化硫和三氧化硫的形式存在，硫化物的種類根據(jù)原料的含硫量和催化裂化裝置的設(shè)計(jì)不同也會(huì)有很大變化，在催化裂化反應(yīng)器中，進(jìn)料70%-95%的硫是以硫化氫的形式存在，再下游工藝中轉(zhuǎn)移到酸性氣體和產(chǎn)品中，剩下5%-30%的硫進(jìn)入焦炭和被氧化成硫化物，這部分硫化物與再生煙氣一起排放出裝置。硫化物的含量取決于原料中含量，主要是噻吩中的硫含量，再生煙氣中二氧化硫的含量約在 150-3000ppmv-干基范圍內(nèi)，而三氧化硫通常為硫化物的 2%-10%

2 添加劉轉(zhuǎn)移目的

降低再生煙氣中SO2的含量，同時(shí)降低脫硫塔堿液用量，在確保環(huán)保要求的

前提下，最大化的提高經(jīng)濟(jì)效益，改善煙筒藍(lán)煙拖尾現(xiàn)象。

3 工業(yè)裝置

3.1 JF-SN1助劑作用

3.1.1 JF-SN1助劑作用機(jī)理

JF-SN1助劑與催化劑一起在反應(yīng)器和再生器中連續(xù)循環(huán)，實(shí)現(xiàn)對SOx的吸收-釋放過程。JF-SN1助劑在再生器氧化氣氛下將SO2氧化成SO3，同時(shí)化學(xué)吸附SO3形成金屬硫酸鹽。

吸收了硫化物的JF-SN1助劑循環(huán)到FCC反應(yīng)器時(shí)，在低碳烴類、氫氣和汽提蒸汽作用下，金屬硫酸鹽被還原釋放出H2S，完成“硫”從再生器煙氣到反應(yīng)器干氣的“轉(zhuǎn)移”過程，同時(shí)JF-SN1助劑活性得到恢復(fù)，開始下一個(gè)循環(huán)。

3.1.2 JF-SN1助劑的理化指標(biāo)

硫轉(zhuǎn)移劑助劑的理化指標(biāo)

表觀松密度 g/cm3 0.80-1.20磨損指數(shù) %（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/h ≤4.5孔容積 cm3/g ≥0.20粒度分布 0-40um % ≤ 22 0-149um % ≥90

3.2 JF-SN1助劑使用方案

3.2.1 加劑方式：

使用小型催化劑加料線，直接將JF-SN1助劑加注到再生器中。

3.2.2 加注時(shí)間及加注量：

加注分建立藏量階段和日常加注階段，試用時(shí)間為60天。根據(jù)裝置工況變化以及原料波動(dòng)情況，JFSN1助劑的使用比例應(yīng)為主催化劑用量的2.0%-4.0% 。

3.2.2.1 建立藏量階段：

自5月26日中班開始每天加注JF-SN1助劑約240kg（分3個(gè)班次加注），由于出現(xiàn)添加硫轉(zhuǎn)移劑耗氧導(dǎo)致床溫突然降低波動(dòng)，車間根據(jù)實(shí)際操作情況調(diào)整，至6月20日此階段共加入JF-SN1助劑6.945t，計(jì)算新鮮劑量占比2.05%；

3.2.2.2 日常加注階段：

自6月21日開始此階段按每天補(bǔ)充新鮮劑量2.0%的比例加注，根據(jù)裝置實(shí)際新鮮劑加入量計(jì)算，即每天加注JF-SN1助劑約100kg，至7月9日此階段共加注JF-SN1助劑1.8t，計(jì)算新鮮劑量占比2.1%。

3.3 裝置操作條件

硫轉(zhuǎn)移劑添加前后的TMP催化裂化裝置主要的工藝操作條件變化情況。

表1 TMP催化裂化裝置主要的工藝操作條件

3.4 原料性質(zhì)

硫轉(zhuǎn)移劑添加前后的原料性質(zhì)

表2 原料性質(zhì)

3.5 煙氣分析數(shù)據(jù)

表3 煙氣在線數(shù)據(jù)

3.6 煙氣脫硫裝置堿液消耗量及煙氣脫硫裝置外排水量

表4 煙氣脫硫裝置堿液消耗量及煙氣脫硫裝置外排水量

3.7 催化裂化裝置產(chǎn)品分布變化

表5 催化裂化裝置產(chǎn)品分布

3.8 對比分析及結(jié)論

由上《裝置產(chǎn)品分布數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)》和《煙氣采樣標(biāo)定數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)》表對比分析：

3.8.1 加入硫轉(zhuǎn)移劑前后煙氣排放指標(biāo)NOX含量基本無變化；

3.8.2 加入硫轉(zhuǎn)移劑前后各產(chǎn)品分布及收率基本無變化；

3.8.3 煙氣入口的SO2含量由加入硫轉(zhuǎn)移劑前取值5月20至25日（加劑前數(shù)據(jù)），5天現(xiàn)場采樣平均值284.2ppm降低至47.8ppm，取值6月21日至28日5天現(xiàn)場采樣平均值（穩(wěn)定投加期數(shù)據(jù)），計(jì)算SO2脫除率降低了83.18%；

3.8.4 原料總硫由加入硫轉(zhuǎn)移劑前取值5月20至25日（加劑前數(shù)據(jù)），6天化驗(yàn)數(shù)據(jù)平均值0.82%上漲至1.16%，取值6月21日至7月9日化驗(yàn)數(shù)據(jù)17天平均值（穩(wěn)定投加期數(shù)據(jù)），原料硫含量上漲41.46%；

3.8.5 堿液用量由加入硫轉(zhuǎn)移劑前取值5月20至25日（加劑前數(shù)據(jù)），6天統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)平均值11.43噸/天降至4.55噸/天，取值6月21日至7月9日19天統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)平均值（穩(wěn)定投加期數(shù)據(jù)），堿液的使用量降低60.19%；現(xiàn)按照原料總硫1.16%計(jì)算用堿量應(yīng)為16.17噸/天，計(jì)算用堿量下降71.86%。

4 JF-SN1型煙氣硫轉(zhuǎn)移劑在TMP裝置工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果表明：

根據(jù)硫轉(zhuǎn)移助劑在TMP裝置試用過程來看，加入硫轉(zhuǎn)移劑后煙氣脫硫的入口SO2含量下降明顯，脫硫率達(dá)到83.18%。達(dá)到了協(xié)議要求的脫硫率達(dá)到≥60%的要求。煙氣脫硫單元的堿液用量減少60.19%，根據(jù)原料硫含量計(jì)算實(shí)際減少71.86%，達(dá)到協(xié)議要求的堿液用量減少≥60%的要求。加入該劑后，一定程度上減輕了藍(lán)色的拖尾煙霧。加入該劑后，目前為止尚未發(fā)現(xiàn)對裝置設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。

5 結(jié)論

加入硫轉(zhuǎn)移劑后煙氣脫硫的入口SO2含量下降明顯，煙氣入口的SO2含量由加入硫轉(zhuǎn)移劑前平均值284.2ppm，穩(wěn)定投加期取5天平均值為47.8ppm，脫硫率達(dá)到83.18%。煙氣脫硫單元的堿液用量減少60.19%，根據(jù)原料硫含量計(jì)算實(shí)際減少71.86%。加入該劑后，堿液用量明顯減少，藍(lán)色拖尾減輕。催化裂化裝置主要產(chǎn)物中硫含量變化不大，干氣中硫含量有明顯增加，煙氣脫硫外排水COD、氨氮、懸浮物無明顯變化。