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SHP-02型裂解汽油加氢催化剂工业应用  

2012-02-18 08:57:49|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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SHP-02型裂解汽油加氢催化剂工业应用

 

 

1 概述

 公司乙烯车间DPG装置采用美国Lummus公司中间馏分加氢工艺技术设计,采用轴向绝热固定床反应器。粗裂解汽油经脱C5塔、脱C9塔后进行一段选择性加氢脱除二烯烃和苯乙烯,再经二段加氢脱硫生产加氢裂解汽油,作为芳烃抽提原料。原设计能力4万t/a,2000年乙烯扩能改造后达到10万t/a。

近年来,中原石化公司的乙烯裂解原料多为低硫甚至无硫的石脑油和加氢尾油,副产裂解汽油中的硫含量在30ppm以下,长期在此低硫工况下运行容易导致二段加氢催化剂不可再生性失活。2004年,曾发生过国产二段催化剂运行不到一年即出现产品质量不合格的情况。2005年4月30日,上海石化院研制的新型裂解汽油二段加氢催化剂SHP-02/F首次在本装置进行工业试验,迄今第一周期已连续运转34个月,目前反应器入口温度保持在230℃,产品溴价在0.3gBr2/100g油左右,出口硫含量低于1ppm,芳烃损失少。在二段加氢原料长期低硫状态下,SHP-02/F催化剂显示了良好的加氢性能,较好地适应了中原石化裂解原料的低硫特性。

图1 中原石化公司DPG装置工艺流程示意图

 

2  SHP-02/F催化剂工业应用情况



2.1 装置开车

    催化剂装填量6.9M3,其中上床层催化剂SHP-02F装填1.725 M3,下床层催化剂装填5.175 M3。

    2005年4月26日按照催化剂硫化方案,开始程序升温硫化催化剂。硫化时间与硫化温度以及循环氢中硫含量见图 。

图2  SHP-02/F催化剂硫化过程

图2表明:程序升温到320℃硫化6h后,循环氢中的硫含量已经稳定,说明SHP-02/F催化剂已经硫化完全,与前期应用的催化剂相比,该复合床装填的催化剂消耗更多的二甲基二硫,说明活性组分硫化更为彻底,利用率高。是该装置能够长周期稳定运转的前提。

4月30日0:00,催化剂硫化完毕后,调整反应器入口温度至210℃时,即切入一段加氢油投料开车。17小时后,达到装置正常运转工况,产出合格加氢产品,二段加氢汽油溴价为0.06gBr2/100g油。

2.2工业试验运行

SHP-02/F裂解汽油二段加氢催化剂工业试验正常操作工况为:

新鲜油流量              11~15t/h

系统压力                        2.55~2.75MPa

循环氢流量               1400~1800kg/h

补充新鲜氢流量       14~22kg/h

二反入口溴价             15-26gBr2/100g油

二反入口双烯             <1.5gI2/100g油

SHP-02/F裂解汽油二段加氢催化剂工业试验温度分布见图3。(T728是二反入口位置的温度,T729是上床层催化剂出口位置,T733是二反出口位置)

图3工业试验运行期间床层温度分布

从床层温度分布可以看出,上床层出口温度变化甚小,温升基本恒定,上床层催化剂SHP-02F承担大部分加氢功能。相对曾使用过的同类催化剂,有显著的稳定性能。运转工况和加氢产品指标显示SHP-02/F催化剂经两年多运行无明显衰减迹象,预计该催化剂运转周期将优于同类催化剂。

取SHP-02/F催化剂运行30个月的加氢产品溴价见图4。

图4工业试验运行期间二反出口溴价

图4显示,加氢产品溴价基本在0.2gBr2/100g油左右。同时分析了二反入口和出口的硫含量,入口硫含量30-40ppm,出口硫含量1ppm以下(硫含量分析方法的精确度为1ppm)。

    跟踪截取了工业试验运行中一周的二反入口、出口的芳烃含量,数据见表1。

表1 二反入口和出口芳烃损失含量


 

二反入口苯分析,%

二反出口苯分析,%

时间

甲苯

乙苯

二甲苯

∑入口 

甲苯

乙苯

二甲苯

∑出口

4.13

49.22

23.91

9.28

6.61

89.02

43.24

25.5

10.56

7.47

86.77

4.14

40.47

26.75

10.19

7.4

84.81

39.8

27.15

10.74

7.64

85.33

4.15

41.03

27.01

9.96

7.29

85.29

46.68

24.95

9.02

6.6

87.25

4.16

40.89

25.05

10.25

7.08

83.27

40.07

25.71

10.17

6.89

82.84

4.17 

46.94

23.84

9.48

7.02

87.28

46.17

24.38

9.38

6.5

86.43

4.18

44.71

25.38

10.04

7.41

87.54

41.53

25.24

10.82

7.57

85.16

4.19

49.78

21.28

8.31

5.52

84.89

46.71

22.39

8.77

5.96

83.83


表1数据表明:二段产品的芳烃损失<2.0%,完全满足工业生产的要求。

2.3  SHP-02/F催化剂与工业催化剂对比

    SHP-02/F催化剂经工业装置连续运转34个月,反应器入口温度仍保持在运行初期温度范围,特别是上床层催化剂温升平稳,仍承担着了大部分烯烃加氢功能,说明该上床层催化剂抗杂质和抗结焦性能优良,SHP-02和SHP-02F催化剂复配,在原料低硫状态下,保持了良好的加氢活性。对比该装置曾使用过的同类工业催化剂,在油品和工况相似的前提下,对比催化剂运转几个月后,需提高反应器入口温度,来保证二段加氢产品指标合格,经一年运转,其反应器入口温度已升高到260℃,且最高进料量仅为12.0 t/h。SHP-02/F催化剂在反应器未作任何改动的情况下,进料负荷最高可达18t/h, 相当于加工能力提高了33%以上。这说明SHP-02/F催化剂适应空速较高,具有更优良的加氢和脱硫性能。根据工业装置现行运转状况分析,预计该催化剂首次再生周期大于3年。

3 结论

 

  SHP-02/F催化剂在本公司DPG装置连续运转34个月。在工业运行期间DPG二段反应器也曾因前系统停车调整而多次历经升降温度和压力,2008年2月底反应器入口温度仍保持在初期的220-230℃,可以认为SHP-02/F催化剂在复杂工况下工艺特性稳定;在二段加氢原料长期低硫状态下,SHP-02/F复配催化剂也显示了良好的加氢性能,该复合床催化剂能够适应中原乙烯裂解原料低硫特性。SHP-02/F催化剂可适应高空速运行,装置加工能力提高了33%。综合性能优于同类工业催化剂。

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