柴油加氢装置中循环氢脱硫技术改造

王洋（中国石油集团东北炼化工程有限公司沈阳分公司，辽宁沈阳110167）

摘要：近年来我国对于炼油化工企业环保问题的重视程度在逐年增加，为满足日趋严格的车用汽油、柴油质量升级需求，国内石

油化工研究院研发了多种有关汽油、柴油加氢装置脱硫技术改造升级方案，进行汽油、柴油清洁生产是整个炼油化工行业急需解决的行业环保问题。循环氢脱硫是加氢装置中的重点脱硫工艺流程，文章针对柴油加氢装置循环氢脱硫塔反应中出现的问题进行相应的技术改造工作分析。关键词：脱硫；加氢；循环氢；技术改造

1工艺原理

1.1技术原理

目前我国的炼油化工企业关于柴油脱硫生产技术主要是通过柴油加氢装置中的循环氢脱硫塔来实现的，脱硫工艺需要添加甲基二乙醇胺为吸附剂，这是因为甲基二乙醇胺吸附剂中的氨基团分子可以让水溶液达到生产工艺需求的碱性浓度，目的是促使硫化氢的吸收，这是因为硫化氢溶于水变成弱酸性质，而催化剂中氨基团分子让水溶液显碱性，然后在柴油加氢装置脱硫塔中中和成富液等水溶性盐类，此外因为脱硫反应是一个可逆的过程，主要的控制条件是温度，随着温度的升高，富液等水溶性盐类又会反应解吸成硫化氢以及甲基二乙醇胺，所以在一般脱硫生产中，脱硫吸附反应在柴油加氢装置循环氢脱硫塔中进行，而可逆反应在溶剂再生装置中的溶剂再生塔中进行，可逆反应产生的甲基二乙醇胺贫液会再次送回到循环氢脱硫塔中进行下次反应，从而达到柴油脱硫的目的，甲基二乙醇胺贫液在较低温度下的的循环重复利用也为炼油化工企业更大程度的节省了能源消耗。

脱硫技术工艺典型的化学反应式：C5H13O2N+H2S

+

⇋C5H13O2NH+HS1.2工艺流程

有关的柴油加氢脱硫技术的工艺流程是：循环氢从柴油加氢装置冷高压分离罐分离出后经过循环氢脱硫塔入口分液罐进一步脱液后送入循环氢脱硫塔中，甲基二乙醇胺贫液自溶剂再生装置进入柴油加氢装置后经贫胺液加热器加热至脱硫所需吸附温度（一般约50-55℃）后，进入到贫胺液缓冲罐中，然后经过贫胺液升压泵升压至循环氢系统所需压力后进入循环氢脱硫塔的顶端，在塔内贫胺液和循环氢进行逆流接触。

体吸收，但是如果贫胺液进塔温度过低在塔内与循环氢进行接

触反应后也会导致贫液中携带更多的循环氢重组分，长期积聚以后会造成胺液发泡，最终导致柴油脱硫效果不佳。2.3循环氢脱硫塔出现雾沫夹带

通常循环氢脱硫塔的塔板会设计成为单溢流高效浮阀式，这类阀门的特点就是安装简单、弹性大、效率好，便于维持脱硫塔的塔压在一个稳定的设计范围值之间，但是经由实际操作可知，塔内经常出现雾沫夹带的现象，并且会把富液一起带入到装置的反应系统中，比如有可能会携带进入到循环氢压缩机缓冲罐中，降低了反应效果，产生了不必要的生产损耗。

3技术改造

2问题分析

2.1系统压力波动

在柴油加氢装置脱硫运行过程中，一旦反应系统的压力出现较大的波动，结果会导致循环氢压缩机的转速出现高低变化，如果压缩机的性能曲线进入到喘震区以后，装置的防喘振阀门会主动打开，如果阀门开度到达一半以上，反应系统内大量的循环氢会进入短循环反应，快速增加了能源消耗。此外要适当控制循环氢脱硫塔的内部压力值，如果循环氢脱硫塔的内部压力值超过设计范围，则会减少塔顶循环氢的产出，导致净化气的产量减少；反之如果压力低于设计范围，就会导致净化效果不佳，脱硫反应不彻底后会导致反应系统循环氢中硫化氢含量超标影响加氢催化剂的寿命。2.2贫胺液进塔温度的影响

在柴油加氢装置中循环氢脱硫塔的脱硫反应必须要在低温环境中进行，当贫胺液进塔温度较低的时候，甲基二乙醇胺的碱性会达到最高值，这样会有利于脱硫反应的效果，提升气

（1）循环氢脱硫塔内部压力波动的原因和进料量、进料组

成突然变化以及循环氢脱硫塔塔底压力控制阀门仪表故障和流程不顺都有着相关的联系，所以在实际的操作过程中，最好保障进料量及组成的稳定，就算需要增减或者减少进料量也要逐渐增减进料量，不能一步增减到位，对于相关的控制仪表需要定期进行维护检修，避免因为控制仪表的问题导致装置内部的压力变化而无法察觉。（2）当DCS控制系统读取的贫胺液和循环氢温度差值和实际的温度差值存在冲突的时候，一定要立即和电气仪表维护人员联系，及时进行DCS系统修复工作，并且按照实际的稳定差值为参照根据。一般设计中贫胺液入塔温度要比循环氢高5～6℃，一旦发现贫胺液温度低于设计值则需要提高贫胺液加热器的热源侧阀门开度，增加热源介质流量，提高贫胺液入塔温度，保持甲基二乙醇的吸收效果。（3）循环氢脱硫塔出现了较高的雾沫夹带现象的主要原因是气速比设计值高或者是压力数值比设计值低所导致的，为了降低雾沫夹带所造成的能源及效益损失，需要保持稳定低速的气速，适当增加循环氢脱硫塔的操作，此外DCS系统要实时监控记录好循环氢的流量，一旦高于设计值应减少循环氢进塔的流量等。

4结语

柴油加氢装置中循环氢脱硫技术的改进对于提高柴油产品质量，改善环保问题，增加企业的效益，保持正面的企业社会形象有着重要的作用，在实际的脱硫反应操作运行中，就柴油加氢循环氢脱硫技术中存在的问题需要炼油化工企业及时进行相应的技术整改工作，保障脱硫装置的平稳、高效运行。

参考文献：

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2019年06月

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