柴油加氫技術(shù)的工程化發(fā)展方向

 

　?。ǎ保﹪?guó)外已有一段深度脫硫、脫硫后反應(yīng)產(chǎn)物通過高溫高壓、氫氣汽提，汽提后的無(wú)硫物料進(jìn)二段芳烴飽和的兩段深度脫硫、脫芳工藝流程的工業(yè)應(yīng)用，國(guó)內(nèi)僅有專利申請(qǐng)和實(shí)驗(yàn)室研究結(jié)果。

 

　　（２）國(guó)外已有一段深度脫硫，脫硫后反應(yīng)產(chǎn)物降溫、降壓后經(jīng)低壓蒸汽（或重沸器）汽提，汽提后的無(wú)硫物料進(jìn)二段芳烴飽和的兩段深度脫硫、脫芳工藝流程的工業(yè)應(yīng)用，國(guó)內(nèi)僅有專利申請(qǐng)和實(shí)驗(yàn)室研究結(jié)果，未見工業(yè)應(yīng)用報(bào)道。

 

　　（３）國(guó)外已有一段采用并流反應(yīng)器，二段采用逆流反應(yīng)器的兩段深度脫硫、脫芳工藝流程的工業(yè)應(yīng)用，國(guó)內(nèi)僅有第一個(gè)反應(yīng)器采用并流反應(yīng)器，第二個(gè)反應(yīng)器采用逆流反應(yīng)器的一段工藝流程實(shí)驗(yàn)室研究結(jié)果。

 

　?。常病》磻?yīng)器

 

　?。ǎ保﹪?guó)外已有為柴油加氫開發(fā)的逆流反應(yīng)器的工業(yè)應(yīng)用，國(guó)內(nèi)僅有專利申請(qǐng)和實(shí)驗(yàn)室研究

 

　　結(jié)果；

 

　?。ǎ玻﹪?guó)外已有為柴油加氫開發(fā)的集成上段并流和下段逆流的復(fù)合反應(yīng)器的工業(yè)應(yīng)用，國(guó)內(nèi)尚未見應(yīng)用報(bào)道；

 

　　（３）國(guó)外有多家專利公司為生產(chǎn)超低硫柴油開發(fā)了專用反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件，并工業(yè)應(yīng)用，國(guó)內(nèi)工業(yè)應(yīng)用的反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件為通用內(nèi)構(gòu)件，未見專用內(nèi)構(gòu)件開發(fā)的報(bào)道。

 

　?。常场「邏簱Q熱器

 

　　國(guó)外生產(chǎn)超低硫柴油的高壓換熱器明確為零泄漏高壓換熱器，國(guó)內(nèi)尚無(wú)相關(guān)要求。

 

　　４　利用已工程化的柴油加氫裝置進(jìn)行技術(shù)開發(fā)

 

　?。ǎ保┘訌?qiáng)柴油原料性質(zhì)研究。包括分子形態(tài)研究、硫在分子中的位置、特殊形態(tài)分子的含量（如：４，６二甲基苯并噻吩）、特殊雜質(zhì)含量（如氯含量、砷含量）等，形成針對(duì)不同柴油加氫裝置的工業(yè)生產(chǎn)指導(dǎo)意見，分析不同原料對(duì)應(yīng)的加工裝置需要采用的操作條件、可能生產(chǎn)的產(chǎn)品品種、工業(yè)生產(chǎn)可能出現(xiàn)的問題及應(yīng)采取的對(duì)策。

 

　?。ǎ玻┘訌?qiáng)工藝流程研究。不同的工藝流程可加工不同的原料，生產(chǎn)不同的產(chǎn)品，分析研究企業(yè)已有的多套加氫裝置工藝流程，優(yōu)化原料與產(chǎn)品關(guān)系，提高氫氣利用率，降低生產(chǎn)能耗。

 

　?。ǎ常╅_發(fā)催化劑壽命預(yù)測(cè)模型。根據(jù)生產(chǎn)原料、操作條件、產(chǎn)品性質(zhì)、加工量及生產(chǎn)過程出現(xiàn)的問題，分析原料變化及產(chǎn)品質(zhì)量要求提高對(duì)催化劑壽命的影響、反應(yīng)溫度變化與催化劑壽命變化的關(guān)系、出現(xiàn)的生產(chǎn)問題如何折減催化劑壽命及預(yù)測(cè)柴油加氫裝置反應(yīng)器內(nèi)催化劑的剩余壽命，解決柴油加氫工程化遇到的生產(chǎn)周期問題，或通過調(diào)節(jié)操作條件實(shí)現(xiàn)裝置停工時(shí)催化劑同步失活。

 

　　５　柴油加氫技術(shù)的工程化發(fā)展方向

 

　?。担薄￠_發(fā)混合床型的柴油加氫工程技術(shù)

 

　　上床層采用反應(yīng)進(jìn)料自上而下流動(dòng)的并流反應(yīng)段（下流式反應(yīng)結(jié)構(gòu)），分層設(shè)置催化劑床層，床層間注入循環(huán)氫吸收反應(yīng)熱，控制反應(yīng)溫度；并流反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入氫氣汽提段，采用脫硫后循環(huán)氫作為汽提介質(zhì)，脫除并流反應(yīng)段產(chǎn)生的 Ｈ２Ｓ，ＮＨ３和氣體組分；經(jīng)氫氣汽提段凈化后物料進(jìn)入逆流反應(yīng)段（上流式反應(yīng)結(jié)構(gòu)），凈化后的物料自上而下流動(dòng)，新鮮氫氣自下而上流動(dòng)，逆流反應(yīng)段具有低硫化氫環(huán)境及反應(yīng)器出口氫分壓最高的特性，這兩種特性使得：①難脫除的硫組分較容易被脫除；②芳烴飽和率增加；③氫氣汽提段對(duì)氨和硫化氫進(jìn)行汽提也增強(qiáng)了硫的脫除率；④改進(jìn)了產(chǎn)品的特性，如色度等。圖 ４為混合床型的柴油加氫反應(yīng)器示意。建議開發(fā)混合床型的柴油加氫工程技術(shù)，以滿足日益嚴(yán)格的柴油產(chǎn)品質(zhì)量要求。

 

　　

 

　　５．２　開發(fā)新型柴油加氫工程技術(shù)

 

　　將第二代 ＳＨＥＥＲ技術(shù)與柴油加氫專用反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件技術(shù)結(jié)合，可形成柴油加氫的新型工程技術(shù)：包含只設(shè)反應(yīng)進(jìn)料開工爐技術(shù)、多股流高效傳熱技術(shù)、復(fù)合空冷技術(shù)、緊湊型氣液分離 －循環(huán)氫脫硫組合塔技術(shù)及柴油加氫專用反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件技術(shù)，降低裝置投資和能耗。圖 ５為新型柴油加氫工程技術(shù)對(duì)應(yīng)的工藝流程。

 

　?。担场￠_發(fā)柴油加氫專用反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件

 

　　開發(fā)柴油加氫專用反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件以提高催化劑效能。柴油加氫裝置加工原料硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)０．５％ ～１．５％的原料時(shí)，僅 １％的原料未經(jīng)反應(yīng)器而走旁路，結(jié)果產(chǎn)品柴油硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)就高達(dá)５０～１５０μｇ／ｇ；柴油加氫專用反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件可使反應(yīng)器徑向溫差從 ４．４４℃降到 １．１１℃，催化劑利用率從８０％提升到接近 １００％，提高加氫脫硫活性２５％或降低初期反應(yīng)溫度５．５６℃。

 

　　

 

　?。担础￠_發(fā)零泄漏的高壓換熱技術(shù)

 

　　工程化的柴油加氫高壓換熱器主要為螺紋鎖緊環(huán)密封結(jié)構(gòu)形式，在生產(chǎn)國(guó)Ⅳ、國(guó)Ⅴ柴油產(chǎn)品時(shí)，操作流量波動(dòng)、操作壓力調(diào)整、換熱溫度的自動(dòng)調(diào)節(jié)導(dǎo)致部分企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量不合格，密封墊片損壞、螺紋預(yù)緊力過大、過小或不均勻也導(dǎo)致部分企業(yè)原料泄漏到產(chǎn)品中。完善零泄漏高壓纏繞管換熱技術(shù)及其在柴油加氫的應(yīng)用，生產(chǎn)高清潔柴油產(chǎn)品。