才宝磊 张烨 王磊
摘要:硫酸装置是同炼油厂烷基化装置配套的环保装置,通过对废酸的高温热裂解、气体的净化、SO2的催化转化和SO3的吸收等过程,从而使废硫酸得以再生。S101/S108中低温钒催化剂在硫酸装置的成功应用,使烷基化装置的废酸全部得到了再生利用,从而实现绿色环保,循环经济的目标。
关键词:硫酸装置;催化剂;环保
1 前言
撫顺石化公司石油二厂9900吨/年硫酸装置自2017年以来一直使用临朐鸿瑞化工生产的S101/S108中低温钒催化剂,经过近两年的生产运行评定,该催化剂体现出了低温活性好、容尘抗堵能力强,活性稳定性好等方面的特点。
2 装置工艺简介
废酸经废酸提升泵喷射进入裂解炉,在1000摄氏度的环境下裂解成高温SO2炉气,炉气进入冷却塔、洗涤塔、间冷器、电除雾器,除去炉气中的固态杂质、水汽,经过干燥塔中的93%硫酸深度干燥,进入转化器中,SO2转化成SO3,SO3在吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收成99.9%以上的硫酸进入酸罐,通过向酸罐中注水,长期控制成品酸浓度在98.3%左右,两级吸收后的烟气经碱洗后达标外排。
3 催化剂的物化性能
S101/S108催化剂主要成分是五氧化二钒和二氧化硅,催化剂形状从原来直径(外径/内径)为7.5~8.5/2~4(mm)的淡黄色环状颗粒改变为直径为4×40~70(mm)的淡黄色柱状颗粒。
4 生产运行总结
本生产周期自2017年6月开工以来,一直保持较高水平运行,装置近两年来持续稳定生产。现采集装置2017年9月、2018年6月和2019年3月操作数据汇总如下:
5 催化剂应用评价及性能分析
(1)低温高活性:开工初期,转化一段和转化四段在入口380℃便开始出现了反应迹象,床层出现>10℃的温差,一段入口400℃后,温差明显上升,达到100摄氏度以上,展现了该催化剂的良好的低温活性。
(2)抗干扰能力强:废酸裂解炉气除含有大量、单质碳、升华硫、灰尘、二氧化碳、一氧化碳及复杂的烃类气体,为了保护催化剂的结疤、中毒,因此部的净化工序必须稳定运行。但2018年8月由于上游原料的剧烈变化,造成装置前部运行大幅波动,装置被迫启动
应急预案,紧急处理后恢复生产,但恢复运行后催化剂床层各参数均无变化,证明此催化剂具备较强的抗干扰能力。
(3)转化率稳定:经过近两年的运行数据统计,装置的转化率稳定保持在99%以上,满足技术协议约定的大于98.7%的要求。
6 结束语
综上所述,S101/S108中低温钒催化剂催化剂具有低温活性好、比表面积大、容尘抗堵能力强、转化率高的特点,对硫酸装置的节能降耗、增产创效起到了关键保障作用。