S Zorb装置反应器接收器脱气线和再生器取热盘管改造

某公司对S Zorb装置首个运行周期内出现的反应器接收器脱气线泄漏、再生器取热盘管泄漏等运行问题开展了技术攻关,提出了工艺优化调整、工程技术改造建议。2019年大检修时对反应器脱气线进行扩径,由DN100扩径为DN150,控制气提量小于670 m^(3)/h,对再生系统取热蒸汽和再生风流控阀等进行了工程技术改造。第二运行周期未出现脱气线减薄泄漏和再生器取热盘管泄漏问题。2023年6月大检修时对上次大检修改造部位进行检查以验证工程改造的有效性,经全面检查,确认脱气线内部未发现冲刷痕迹,再生器取热盘管打压合格,外观正常,证明改造措施有效,可以满足“四年一修”目标要求。

新型分散型抗垢剂在S Zorb装置的工业应用

中国石化广州分公司S Zorb装置为有效抑制原料侧换热器E-7101A-G因高温结垢而导致的换热器传热效率下降、换热器总压差上涨过快等影响装置长周期运行问题,决定使用浙江杭化科技股份有限公司生产的新型分散型抗垢剂HK-17DC。工业应用结果表明,HK-17DC在线除垢及阻垢作用良好,且使用HK-17DC对装置运行和产品质量无不良影响。

S Zorb装置转剂线腐蚀风险评估与磨损特性分析

催化裂化汽油吸附脱硫技术(S Zorb)是一种清洁汽油生产的核心技术,近年来,S Zorb装置中出现的转剂线磨损和泄漏等问题已成为石油化工行业内的共性难点问题。某公司2号S Zorb装置自2013年投用以来,转剂线频繁出现磨损和泄漏问题,以该案例为研究对象,对转剂线开展腐蚀风险评估以及气固两相流流态和磨损机理等综合特性分析,同时对弯管弯径比和气速对磨损的影响进行了讨论,为转剂线的设计优化以及运行可靠性的提升提供了参考。

催化裂化汽油烯烃含量对S Zorb装置长周期运行影响分析

介绍了某公司催化裂化汽油中烯烃含量的上升对S Zorb装置进料换热器(E101)、反应器过滤器(ME101)等设备以及装置工艺参数调整的影响。该公司S Zorb装置中原料烯烃的质量分数在短时间内从21.5%上升到28.0%,不仅造成装置中反应进料换热器(E101)管程结焦严重,换热能力大幅下降,换热器偏流现象加剧,而且使得反应器过滤器(ME101)压差短时间内明显上涨,严重影响了装置的安全运行,同时还造成装置的辛烷值损失加剧。为保证装置长周期安全运行,针对烯烃结焦现象,提出了加强原料和关键设备监控、及时调整反吹系统和反应器温升以及严格控制醚后碳四回炼流程等优化建议。

S Zorb装置反应器过滤器压力降与滤芯性能分析

中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司有1.5 Mt/a(1号S Zorb)及1.2 Mt/a(2号S Zorb)两套S Zorb装置,运行末期两套装置反应器过滤器压力降分别为33 kPa与100 kPa。除了滤芯数量外,两者在运行参数、滤芯本体成分及吸附剂成分上均无明显差别。为探究两者压力降差别较大的本质原因,通过解剖两套反应器过滤器滤芯分别对其进行了各类分析。外观分析表明滤芯结构完整,未发生生锈现象,发现不同压力降下滤芯的孔隙及渗透性有较大差别。压溃强度实验发现滤芯强度均满足要求。孔径及渗透性分析表明低压力降时吸附剂主要分布在滤芯外表面,但高压力降时吸附剂渗入滤芯内部,导致渗透性大幅下降且难以通过反吹恢复。滤芯外表面能谱分析表明滤芯外表面物质为吸附剂,滤芯本身未发生硫化腐蚀。

S Zorb装置加工C5抽余油总结

为将C5抽余油作为汽油调合组分,在某公司1.5 Mt/a的催化裂化汽油脱硫装置上新增了C5抽余油加氢反应系统。投入运行后,该系统出现了精制汽油硫质量分数超20μg/g、新增固定床加氢反应器入口温度波动大和精制汽油蒸气压超标的问题。分析原因后,采取了调整C_(5)^(+)抽余油加氢系统投用方案,调整吸附进料换热器E101壳程跨线、原料汽油温度和原料汽油蒸气压、稳定塔塔底温度等措施,有效地将精制汽油硫质量分数控制在12μg/g以内,蒸气压控制在72 kPa以下,新增的C5抽余油系统运行平稳。

S Zorb装置降低汽油辛烷值损失的探索与实践

中国石油化工股份有限公司洛阳分公司150 kt/a S Zorb装置首次开工运行后,因加工负荷及进料硫含量低,装置出现汽油脱硫率过高、产品硫含量过低、汽油辛烷值损失大的问题.经过不断探讨,摸索出吸附剂“大硫差、小循环量”的操作方法.采用吸附剂低活性、高空速、降低氢油比、提高反应温度等操作条件,不仅可将汽油脱硫的辛烷值（RON）损失由0.9～1.3降至0.5个单位以下,同时也减少吸附剂细粉生成,降低剂耗,减小程控阀、膨胀节、过滤器等关键设备的磨损,延长设备运行周期,降本增效.

S Zorb装置用能分析与优化

S Zorb脱硫工艺为一项清洁燃料生产技术,但整个装置的用能还有改进的潜力。对某炼油厂S Zorb装置采用夹点技术,以总复合曲线为工具进行了分析,发现其装置用能既在数量上多消耗了公用工程,节能潜力为24%左右,同时,在总复合曲线上的"口袋"内还存在高能低用的问题。提出了两个优化方案:一个方案保留加热炉,副产中压蒸汽,实现了能量的梯级回收利用,其年净效益约1 044.2万元;另一个方案取消加热炉,节省燃料气,其年净效益约1 066.2万元。两个方案改造费用均较低,回收期短,可获得明显的节能效果和经济效益。

S Zorb装置再生系统转剂线泄漏原因及对策

再生系统转剂线是S Zorb装置吸附剂循环的重要环节,一旦泄漏,吸附剂循环中断,影响产品质量和装置长周期运行。装置运行过程中,再生系统转剂线发生多次泄漏。介绍了转剂线运行的基本情况以及泄漏的形态和位置,分析了气力输送弯管磨损的一般机理,对转剂线泄漏的几种情况进行了讨论,认为气提流量偏高是造成转剂线磨损的主要原因。转剂线特殊的结构、弯管设置数量和设置形式也是影响转剂线运行的因素,设计时没有考虑到转剂线的耐磨性。提出了防范措施:调整操作参数,适当降低气提流量、提高管道的壁厚等级,合理安排测厚时间和布点范围,使用耐磨管件以及优化转剂线的设计,包括减少弯头数量,使用合理曲率半径的弯管等。

先进控制系统在S Zorb装置上的工业应用

介绍了先进控制系统在某石化公司 S Zorb 装置的工业应用情况。该装置采用 Honeywell 公司的先进控制软件来建立先进控制器,并结合闭锁料斗完善,提升装置整体控制水平。结果表明:通过对先进控制系统投运前后加热炉出口温度、稳定塔底温度的平稳性进行对比,投用后加热炉出口温度的标准方差由 4. 57 减小到 1. 53,降低了66. 52%;稳定塔底温度的标准方差由0. 59 减小到0. 39,降低了33. 90%,两者平稳性明显增强;闭锁料斗在线模型运行后,待生剂载硫和再生剂载硫的模型计算值与化验值接近;通过氢油比卡边控制,辛烷值损失较投运前降低 0. 04 单位,投用先进控制器后每年可增加经济效益 302. 4 万元。先进控制技术结合闭锁料斗完善项目,有效解决 S Zorb 装置过程控制难题,实现装置安全平稳运行,提高了经济效益。

S Zorb装置反应进料换热器E101单列投用探究

S Zorb装置反应进料换热器(E101)在切换投用操作过程中存在封头及相关法兰泄漏甚至着火的安全风险。为此,某S Zorb装置在反应开工初期仅投用E101A/B/C/G单列进行喷油操作,待进料提量至60%负荷后将另一列并入系统。投用过程先将冷介质(反应进料,71.5℃)充满E101D/E管程,后打开E101H壳程入口阀使用热介质(反应产物,400℃)对管程冷介质进行加热汽化的方法缓慢并入系统。使用该方法后E101管、壳程出口温度未出现大幅波动,反应进料加热炉(F101)入口温度较稳定,投用耗时2 h,过程平稳,E101相关法兰未出现泄漏现象。

洛阳分公司S Zorb装置运行分析

S Zorb装置是生产符合国Ⅳ甚至国Ⅴ标准汽油的重要生产装置。中国石油化工股份有限公司洛阳分公司S Zorb装置自2013年10月投入运行以来,通过生产优化,采用"小循环量、大硫差"的运行模式,适应了装置生产的需要,确保了装置运行平稳。但在应对公司顺序加工,原料性质变化较大的生产问题时,出现了催化汽油硫含量突然上升,产品质量无法满足要求等问题,通过采取措施,解决了吸附剂的流化问题,确保了公司汽油的顺利出厂。对装置运行中的问题进行了分析,提出了解决方案,保证汽油产品合格。

S Zorb装置进料换热器结焦原因分析及解决措施

中国石油化工股份有限公司洛阳分公司S Zorb装置自运行以来,进料换热器E101已出现两次结焦,严重影响了装置的长周期平稳运行。对结焦原因进行了分析,并提出了解决措施:加强进料质量管理,避免进料夹带易沉积组分;罐区冷汽油进催化装置提升管回炼;对抗氧剂加注点进行改造,将原抗氧剂加注点改至汽油去罐区调节阀后,彻底避免抗氧剂返回原料油罐;平稳操作,避免并联换热器偏流;加强检修清焦质量。

提高S Zorb装置加工量的措施

分析中国石化济南分公司900 kt/a S Zorb装置自开工以来加工量低于设计值的主要原因。通过采取增加原料进装置过滤器、对原料换热器进行抽芯清洗、提高催化裂化装置提升管出口温度、提高催化裂化汽油直供温度、调整吸附剂循环再生频次、加热炉燃料改用重瓦斯、降低反应温度和采用高纯度氢气等措施,在生产的汽油产品满足国Ⅲ排放标准要求的前提下,S Zorb装置的加工量提高11 t/h左右。

S Zorb装置程控阀故障分析与技术改造

S Zorb装置闭锁料斗程控阀用于隔离高压临氢和低压含氧环境,温差、压差大,氢、氧环境切换频繁,运行工况严苛,开关动作频率高,易出现开关超时、磨损、卡涩、内漏等问题,故障率高,维护成本高,风险大,一直是影响S Zorb装置长周期运行的棘手问题。针对以上问题进行深度分析和优化改造,通过将仪表风泄压孔缩径、将阀门结构改造为两位五通的开关方式、改用拨叉式气缸阀门等措施,有效解决了程控阀频繁故障的问题,阀门的最短使用寿命由上周期的7个月提高到本周期的18个月,多数阀门已经连续使用31个月以上,有效防止了阀门内漏,每年节约吸附剂6 t左右,吸附剂的成本每年节省120万元以上。

S Zorb装置运行中存在的问题及对策

对中国石化海南炼油化工有限公司1.20 Mt/a S Zorb催化汽油吸附脱硫(S Zorb)装置运行中出现的再生烟气过滤器ME-103差压突然升高的问题进行了分析。原因是吸附剂循环速率过快导致系统吸附剂细粉增多,细粉随烟气进入再生烟气过滤器,再生粉尘罐料位偏高且锥部氮气量过大,使得细粉悬浮在再生烟气过滤器上部,细粉不能自由沉降至再生粉尘罐,造成滤芯表面细粉架桥,导致过滤器差压高。采取措施:将S Zorb装置的补充氢由重整氢改为真空变压吸附(VPSA)产品氢;将再生烟气过滤器反吹氮气压力由0.45 MPa提高至0.60 MPa;氮气电加热器出口温度由正常值180℃降至100℃左右;利用滤芯和吸附剂细粉收缩速率的不同,使得架桥细粉脱落;关注D109再生粉尘罐料位以及锥部氮气量。上述措施有效地解决了装置运行中存在的问题,保证了装置的平稳运行。

S Zorb装置低负荷运行出现的问题及对策

S Zorb装置在长期低负荷运行中出现进料换热器偏流、反应器底部分配盘泡罩磨损严重、精制汽油产品带水、吸附剂循环故障等问题,不能满足装置在特殊情况下需要长期维持低负荷运行的需求。对S Zorb装置在长期低负荷运行中出现的问题进行了分析,并通过控制氢油比,控制吸附剂硫、碳含量,控制稳定塔汽提效果等措施,使装置能够在65%的低负荷下控制辛烷值损失小于0.5单位,烯烃损失小于1.0%,并维持长期稳定运行。

S Zorb装置再生器下料中断原因分析及处置

对中国石油化工股份有限公司九江分公司1.20 Mt/a S Zorb装置再生器下料中断原因进行了分析。提出了处置措施:加强原料和工艺精细化管理,确保汽油含水量维持最低水平;将再生器下料流程,从原设计的再生器锥体底部输送吸附剂至再生滑阀,改为再生器筒体下部斜管下料管线输送至再生滑阀,防止吸附剂结块堵塞管路;清理再生器底部锥体,疏通再生空气分配器;控制再生配风最小流量,清理再生器松动氮气限流孔板,更换再生器转剂线。再生器下料恢复正常,保证了装置长周期运行。

S Zorb装置节能优化措施分析

通过对公司180万t/a S Zorb装置氢气电加热器、稳定塔、加热炉以及原料换热器进行操作优化,2020年8月装置能耗3.54 kgEO/t,2020年全年累计3.7 kgEO/t,远低于设计值6.53 kgEO/t(按我公司能耗折算系数折算),达到国内同类装置先进水平。

S Zorb装置降低汽油烯烃含量的探索

为了加快推进我国清洁汽油的标准化和规范化,长岭炼化于2018年10月1日开始执行GB 19730—2016《车用汽油》国ⅥA标准。与国Ⅴ车用汽油相比,主要体现在50%蒸发温度、苯含量、芳烃含量和烯烃含量四个方面,对于长岭炼化而言,汽油池中S Zorb汽油占比为78.38%,因此在保证汽油辛烷值的同时,进一步降低汽油烯烃含量至关重要。长岭拥有两套S Zorb装置,对于汽油烯烃含量偏高的问题,主要影响因素有反应温度、氢油比、反应压力、吸附剂的活性及藏量等,在维持吸附剂活性及藏量稳定的前提下,在一定范围内降低反应器入口温度、提高反应器氢油比有利于烯烃加氢饱和反应的进行,不仅可以保证汽油辛烷值损失在合理范围内,同时有利于将汽油烯烃含量降低4~9个百分点,达到降低汽油烯烃含量的目的,一定程度上减少了汽油调合成本,为提升全厂经济效益做出了贡献。