一、重整裝置氯的來源及解決方法
近年來,隨著原油的深度開采,多環(huán)節(jié)廣泛地使用氯代烷烴助劑,以提高開采量,使得氯化物最終都進入原油中,經煉油廠常減壓裝置蒸餾后,原油中的有機氯化物大部分集中于初、常頂的重整原料油中。重整裝置在原料預處理過程中,有機氯化物加氫轉化成氯化氫,產生了強腐蝕性介質。
雙功能重整催化劑在運轉過程中必須注水、注氯,以實現水氯平衡,有的裝置反應苛刻度高或氣中水含量較高,會導致補氯量增多,造成循環(huán)氫以及重整產烴都含有氯的化合物。而不同的重整催化劑或多次再生后的催化劑其氯的保持能力會有很大差別,持氯能力較差的催化劑,運轉時注氯量要多,循環(huán)氣和重整產物中的氯含量也相應要高一些。
上述兩種情況造成:重整裝置換熱器堵塞及腐蝕內漏;重整副產氫氣外送,引起壓縮機入口結鹽堵塞;重整產物氯超標引起后加工系統(tǒng)催化劑或吸附劑中毒,且造成穩(wěn)定塔頂空冷腐蝕內漏。嚴重影響了裝置的正常生產,多次發(fā)生因氯腐蝕和銨鹽堵塞造成的非計劃停工,同時也給相關產品的生產帶來困難。
解決此類問題比較簡單而有效的方法是采用固體脫氯劑脫除原料中的氯。
二、脫氯反應機理
采用物理吸附法和化學吸收法脫除原料烴中的氯化物,由于物理吸附法的凈化度和氯容受到一定限制,一般常用化學吸收法來進行氯化物的脫除。
化學吸收法吸收無機氯(HCl)的原理是:原料中HCl和脫氯劑的有效金屬組份M進行反應,生成穩(wěn)定的金屬氯化物而被固定下來。MxOy+2yHCl=MxCl2y+yH2O
該反應實際上是酸堿中和反應,M主要是Ⅰ、Ⅱ族中的金屬元素。脫氯劑的主要活性組份是堿金屬和堿土金屬氧化物以及與氯有較強親和力的氧化銅,它們被載在氧化鋁或活性炭等載體上或者與其它組份混捏后成型。這些氧化物在一定的工藝條件下與HCl發(fā)生不可逆的化學反應,生成的金屬氯化物以穩(wěn)定的離子鍵或共價鍵結合, HCl的脫除率可達到99%以上。而作為載體的氧化鋁或活性炭對HCl也有物理吸附作用。
三、工業(yè)上常用脫氯劑及其優(yōu)缺點
鈉系脫氯劑:活性氧化鋁浸漬鈉的化合物是國內最早的脫氯劑,該脫氯劑允許空速1000~3000h-1,當進口HCl含量小于100ppm時,出口HCl含量可小于0.1ppm,操作溫度為100℃以上,氯容量10~20%,隨反應溫度升高而上升。使用此類脫氯劑應嚴禁系統(tǒng)帶水操作,否則會造成活性組份流失并帶入后系統(tǒng)。鈉系脫氯劑,主要用于化肥及制氫裝置的原料氣凈化。
鈣系脫氯劑:鈣系脫氯劑多為混捏型,主要分為氧化鈣-氧化鋅-氧化鋁和氧化鈣-硅藻土兩種,這類脫氯劑可以適應較高的HCl含量(1000ppm),較大的空速(2000h-1),較寬的溫域(-4~400℃),穿透氯容量達到30%以上。主要應用于重整裝置預加氫高溫脫氯。鈣-鋅系列脫氯劑穿透氯容較高,但氯與鋅易形成低熔點化合物,且同時又與H2S反應,因此硫的存在對其脫氯能力會有一定的影響。
銅系脫氯劑:銅系脫氯劑用活性炭或活性氧化鋁作為載體浸漬銅鹽后經焙燒活化為氧化銅制得。銅系脫氯劑凈化度高,適用范圍廣,低溫活性好。國內生產的銅系脫氯劑,主要應用于常溫液相脫氯,其氯容約為10%。
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