柴油加氢改质装置铵盐堵塞的原因及对策研究

余志力

摘要：柴油属于一种轻质石油产品，其中会含有一些比较复杂的碳氢混合物，柴油资源在人们的日常生活和企业生产工作中发挥出了巨大的作用。本文重点针对柴油加氢改质装置铵盐堵塞产生的具体原因进行了分析和研究，同时提出了相应的解决策略，有效保证柴油加氢改质装置的正常工作和运行。

关键词：柴油;加氢改质装置;铵盐;堵塞

在柴油的生产过程中加氢装置是其中比较常见的设备，主要是提高柴油的品质。但是在我国一些炼油厂当中，会使用加氢改质装置对柴油产品来进行处理，尽管这一装置可以从某种程度上提高柴油的整体使用质量，但是装置内部仍然存在比较严重的铵盐堵塞问题。产生这一问题主要是因为重整氢气当中会含有一定量的氯化氢，氯化氢和原材料当中的铵根离子反应会形成氯化铵结晶物，造成了高压空冷气以及相关的管道线路产生堵塞问题。除此之外，因为加氢原材料当中含有大量氮和硫等杂质，经过加氢处理之后会形成硫化铵等物质，在某个温度环境下硫化铵会通过结晶的形式出现，并且会吸附在管道的表面形成堵塞问题。炼油单位针对铵盐堵塞问题产生的具体原因进行了分析，并且提出了有效的解决工作方案，保证柴油加氢改质装置的正常工作和运行。

1.柴油加氢改质装置铵盐堵塞的具体原因

铵盐主要指的是氨气和各种酸根离子相互之间反应，得到的一种铵离子化合物，铵盐的外形通常没有任何颜色，属于一种无色的结晶体。在柴油的加氢改质装置当中，铵盐的主要来源可以分为氯化物和硫化物两种形式，比如对于硫化铵来讲，在柴油的加氢改质工作过程中，通常会去除原材料当中的硫化物以及氮化物等相关杂质，柴油加氢改质工作需要在特定的温度压力以及催化剂的作用下，对柴油内部的硫化氢、氨以及水等物质进行去除，以此来达到柴油精制的工作效果。在所有的生成物当中，硫化氢和氨两种物质，在某种温度条件下会相互之间形成反应生成硫化铵盐，并且会以硫化铵盐的结晶体形式存在。如果这种结晶体大量堆积在加氢改质装置管道内部会形成管道堵塞问题，直接影响到了整个加氢改质装置的正常工作和运行。

2.铵盐对柴油加氢改质装置的影响

铵盐对柴油的加氢改质装置所产生的影响主要分为两个环节：第一，铵盐对高压空冷设备产生的影响;第二，铵盐对高压换热器设备所产生的影响。在受到温度变化的条件下，氯化铵的结晶物对装置的管道堵塞问题会表现的非常严重，针对这一问题尽管炼油厂内部工作人员提出了很多方法来提升空冷气内部的温度，以此来降低铵盐的产生量，但是从时间的工作效果上来看效果并不是非常明显。

铵盐对高压换热器所产生的影响非常明显，主要发生在混合原材料的换热器管道区域。依照柴油加氢改质装置的相关工作参数可以看出，反应的产物离开降凝反应器之后，和反应产物的汽提塔换热器换热之后，如果温度超过200℃以上，那么在该温度下反应产物和混合原材料之间进行换热之后，整体的温度会降到100℃左右。因此，硫化铵和氯化铵的结晶会很容易稀释出来，进而会慢慢的积攒在换热器的管道内部，造成了换热器的导热性能不断下降，热量传输的效果也不断降低，直接影响到了整个加氢改质工作的顺利开展。

3.柴油加氢改质装置铵盐堵塞问题的解决对策

首先，在针对脱硫剂去除反应物当中的氯离子来讲，在低温的条件下因为重整的氢气当中所包含的氯离子和氢气当中的氨气，很容易会出现氯化铵结晶问题，因此在加压结晶的过程中，必须要将氯化铵的结晶体直接去除。在去除重整氢气当中的氯离子过程中，可以在重整氢气之前增加一台装有脱氯剂的反应器，通过这一装置的有效使用，可以最大限度上降低反应当中的氯离子，以此来降低铵盐出现堵塞等问题。

其次，通过加入氢气脱氯器等方法，提高脫氯反应器的运行工作时间，防止因脱氯效果不佳，将氯化铵等盐类物质直接带入到加氢装置内部，通过采取预加氢处理的方法增加了两台并联脱氯器。通过脱氯器可以实现双向的快速物质交换，有效解决脱氯剂活性下降等不良问题，防止出现大量的铵盐物质。

最后，为了有效防止氯化铵和硫化铵等结晶物质大量沉积在控制器内部，需要在高压空冷器之前进行稳定的注水操作。在注水工作中需要优先选择除氧水，可选用来自加氢设备的净化、水密封、蒸汽冷凝和脱盐水，要严格控制反应注水工作的指标，尤其是氧气和氯气的含量，总含氧量不能超过20ug/g，氯离子的总含量不能超过5ug/g。依照相关的工艺条件需要保证注水的位置和注水点之后的铵盐沉淀位置，注水点的总注水量需要超过25%的反应液体。注水量不能低于设备总容量的5%，最好控制在设备总容量的8%～10%之间。

除此之外，需要周期性分析酸性水当中的PH值、硫、氨氮以及氯离子和铁离子的含量，需要对这些离子的含量范围控制在3～5ug/g。硫酸根和铵根离子的质量分数不能超过4%，有效防止铵盐的堵塞问题必须要周期性对注水一点进行更换和清理。通过采用注水点来有效提高柴油加氢改质装置的铵盐堵塞问题，这是我国各大炼油工作单位比较常用的技术方法，尽管在更换注水点工作中反应温度会受到不同程度的影响和波动，但是对整个柴油的加氢改质工作并不会造成非常大的影响，唯一的缺陷在于进行更换操作过程中必须要缓慢进行，同时需要对温度进行有效的调整。除此之外，在进行操作过程中，需要注意软水的水体质量，不能注入硬度过大的水体，否则会对整个处理工作效果产生不良的影响。

结束语：

针对柴油加氢改质装置在工作过程中出现的铵盐堵塞问题，相关工作人员通过研究工作之后，采取脱氯剂去除反应物当中的氯离子，增加氢气脱氯器以及周期性进行注水清理等方法来进行解决，整体的处理工作效果非常明显。

参考文献：

[1]左超，李宝龙.柴油加氢装置高压热交换器腐蚀泄漏原因分析及预防措施[J].石油化工设备，2019，48（01）：66-71.

[2]王道全.柴油加氢改质装置铵盐堵塞的原因及对策探析[J].化学工程与装备，2018（10）：51-52.

[3]马宝利，徐铁钢，张文成，刘茉.柴油加氢装置长周期运转的影响因素分析[J].炼油与化工，2017，28（05）：17-19.