SZorb催化汽油吸附脫硫裝置的運行優化及問題處理

劉范平

摘要：S Zorb裝置自首次開工已運行3年多，采取優化措施減小水汽對吸附劑活性的影響，對反應器接收器汽提氫流量進行了優化，總結了程控閥故障的原因及處理方法，優化了循氫機停機應急處理和停開工方案，處理了催化汽油硫含量超標和反應進料與產物換熱器內漏問題。

關鍵詞：S Zorb；吸附脫硫；運行優化；吸附劑；程控閥；汽油硫含量

1 S Zorb裝置概述

天津石化90萬噸/年S Zorb裝置于2015年5月25日首次開工正常，2016年8月7日按總體安排進行首次檢修，2016年10月1日開工正常，裝置總體運行平穩。S Zorb催化汽油吸附脫硫裝置以催化裂化裝置生產的催化汽油為原料，生產硫含量低于10ppm的低硫清潔汽油產品。

2 裝置運行優化措施

2.1 減小水汽對吸附劑活性影響的措施

吸附劑遇到水汽將發生化學反應生成硅酸鋅，降低了吸附劑的活性；生成的硅酸鋅易結塊堵塞管道，使吸附劑轉劑不暢。采取優化措施一是監控催化汽油原料攜帶水量；二是控制還原器溫度在260℃左右，溫度太高會使還原器內還原反應劇烈，產生的水汽分壓偏高，易生成硅酸鋅[1]；三是控制再生器貧氧操作，過剩氧會使吸附劑形成硫氧化物，硫氧化物進入還原器和反應器經還原產生水；四是提高再生空氣罐D-124壓力，同時加大干燥吹掃氣排放量，提高干燥效果。

2.2 反應器接收器D-105汽提氫流量的優化調整

進入反應器接收器D-105的吸附劑與汽油進行了接觸，吸附劑中帶有一定量的油氣，在D-105底部通入熱氫氣可以脫除吸附劑上的油氣，從而減少閉鎖料斗氮氣置換時間，還可使D-105中的吸附劑充分流化。但如果D-105汽提氫流量太大，汽提氫攜帶吸附劑顆粒會造成D-105脫氣線彎頭磨損泄漏。裝置D-105汽提氫流量由580Nm3/h逐漸優化降至500Nm3/h，D-105脫氣線運行3年多未明顯減薄。

2.3 更換程控閥時的工藝優化操作

部分程控閥所處空間狹小，吊裝困難，更換時間較長。更換程控閥時吸附劑停止循環，再生器內吸附劑上的硫很快會燒干凈，再生煙氣氧含量升高，吸附劑易生成鋅的硫氧化物而影響吸附劑活性。應降低再生風量，向再生器中補入氮氣，逐漸關小再生取熱水量直至關閉，開大再生空氣電加熱器EH-102功率，維持再生器溫度在350℃以上；適當提高反應溫度、反應壓力和氫油比，保證汽油產品硫含量合格。

2.4 循氫機停機應急處理方案的優化

循氫機停機聯鎖后，緊急氫啟動，用于對反應器底部、還原器底部、反應器引壓點進行松動，此時使用的緊急氫為反吹氫，反吹氫的壓力會逐漸降低，新氫會通過XV2235引入系統，作為緊急氫為反應系統各個松動點進行松動。但反吹氫和新氫作松動氣流量太小，通過稍開D-121安全閥旁路對反應系統進行泄壓，使反吹氫、新氫和反應系統存在一定的壓差，增大反應系統松動氣流量，有利于恢復開工。

2.5 裝置停開工的優化措施

在裝置降量、降溫階段，反應系統高溫臨氫部位容易發生泄漏，提前安排專人對反應器過濾器ME-101大法蘭、反應進料與產物換熱器E-101封頭等部位進行測漏，并嚴格控制降溫、降量速率。加強對反應器支吊架和臨時架設的檢查，保證反應器降溫時能夠自由下降。開車過程中，再生器向再生器接收器轉劑困難，對再生器底部滑閥前過濾器清理三遍后轉劑順利。

3 裝置遇到問題的處理

3.1 催化汽油硫含量超標問題的處理

2018年1月5日13：05，裝置內操發現原料在線硫含量由107ppm開始上漲，產品在線硫含量由5ppm開始上漲，內操立即將閉鎖料斗循環時間由40分鐘調至35分鐘，自吸附劑儲罐D-113向再生器接收器D-110加一斗新吸附劑。聯系對S Zorb原料和產品進行加樣分析，化驗結果顯示催化來原料硫含量193ppm，產品硫含量41ppm，判斷上游催化來料出現問題，聯系調度將S Zorb產品切至輕污油流程，停催化汽油進料，S Zorb切閉路循環。汽油產品硫含量不合格原因為上游催化裝置穩定塔底再沸器內漏，催化汽油原料攜帶重組分物料進入S Zorb裝置，物料中含噻吩硫等S Zorb反應難脫除的硫。

3.2 反應進料與產物換熱器E-101內漏問題的處理

自2018年9月開始，汽油產品硫含量持續偏高，裝置對原料硫含量、吸附劑活性和反應深度進行了排查調整，向再生系統加入新吸附劑，適當提高了反應氫油比和反應壓力，但汽油產品硫含量仍偏高。裝置采樣分析了換熱器E-101A和E-101D殼程出口反應產物硫含量，連續三組樣品平均結果為5.2ppm和34.3ppm，判斷E-101D/E/F換熱器內漏。經分析E-101內漏原因是汽油在E-101F管束后半部分完全汽化，物料體積迅速膨脹，流速加快，對管束產生沖刷腐蝕。裝置將換熱器切出后進行了檢修堵漏處理。

3.2 程控閥故障的原因排查及處理方法

程控閥回訊連接件松動，聯系儀表緊固；程控閥儀表風風壓偏低，聯系儀表調大儀表風壓或緊固泄漏的儀表風管線；程控閥內部球體長時間受吸附劑磨損，球面損壞卡澀，需對程控閥下線進行維修；程控閥執行機構氣缸膜片內漏，需更換氣缸內件；程控閥伴熱溫度偏低，由于熱脹冷縮造成閥門卡澀，外操巡檢時注意檢查程控閥的伴熱溫度，并確認保溫完好。

參考文獻：

[1]陳堯煥.汽油吸附脫硫（S Zorb）裝置技術問答.北京：中國石化出版社，2015，65