九江石化│S Zorb装置再生器下料中断原因分析及处置

化工活动家

2021年5月27日 14:06

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编辑 | 化工活动家

来源 | 九江石化、炼油技术与工程

作者 | 韩跃辉

关键词 | S Zorb装置再生器下料中断

共 2134 字 | 建议阅读时间 10 分钟

导读

中石化九江石化1.20Mt/a S Zorb装置于2016年9月建成投产，采用中国石化引进的S Zorb汽油吸附脱硫专利技术，主要包括进料与脱硫反应部分、吸附剂再生部分、吸附剂循环部分和产品稳定部分。

S Zorb装置的吸附剂再生是将已吸附了硫的待生吸附剂自反应部分输送到再生部分，同时将再生后的吸附剂自再生部分送回到反应系统，并控制吸附剂的循环速率。再生过程是以空气作为氧化剂的氧化反应，压缩空气依次经过空气干燥器、再生空气预热器和再生气体电加热器加热后送入再生器底部，与再生进料罐来的待生吸附剂发生氧化再生反应。再生器内采用流化床，再生后的吸附剂用氮气提升到再生接收器后，送至闭锁料斗。

再生器下料中断情况

2020年1月8日，再生器下料开始不畅，需要多次活动再生器下料滑阀HV2634、间断反吹维持基本操作。1月9日再生器下料开始中断，现场调整后正常。

对再生器底部下料管线、输送管线、下料滑阀等频繁使用氮气憋压反吹；对再生器下料滑阀拆卸更换新滑阀，并检查确认滑阀上部、内部无块状物堵塞；拆除再生器下料管线“Y”型过滤器，放空、排尽再生器内吸附剂，发现有一定量的小块状吸附剂；对滑阀HV2634前后管线进行测试，确认管线未堵塞；在再生器下料直管、斜管间进行卸料切换、测试等，但再生器仍然无法恢复正常下料。

再生器下料中断原因分析

因再生器中含有一定量的水且局部低温，即再生空气中带有少量的水，待生吸附剂上的烃类在燃烧过程中也会产生少量的水；再生器中吸附剂的混合偏弱，且再生器锥体部位流化较弱，常出现低温状况。吸附剂结块时，块状物堵塞下料管，造成吸附剂循环中断。

再生器底部椎体沉积较多吸附剂

再生器底部锥体拆开后，发现过滤器处有大量的黄色或黑褐色块状物，排出的吸附剂中也有大量的结块。

九江石化│S Zorb装置再生器下料中断原因分析及处置的图2

再生器内吸附剂结块，主要集中在再生器底部，部分硬块附着在再生器内构件上，部分较小硬块随吸附剂进行流化输送至转剂线，堵塞下料管线。

在本次抢修过程中，对再生器取热盘管进行0.8MPa蒸汽试压，未发现漏点。且再生空气干燥器出口设置的露点分析仪监测露点温度均低于-65℃，无异常状况出现。吸附剂结块主要是待生吸附剂上的烃类在长期燃烧过程中生成水，造成吸附剂结块。

再生空气分配器堵塞

再生空气分配器共有16个喷嘴，其中主管含4个喷嘴、分支管线含12个喷嘴。在检查过程中发现分支外侧7个喷嘴堵塞，堵塞率达到43.75%，且喷嘴中堵塞物也为黄色或黑褐色的块状物。

九江石化│S Zorb装置再生器下料中断原因分析及处置的图3

九江石化│S Zorb装置再生器下料中断原因分析及处置的图4

实际生产过程中，再生器曾出现多次不同原因的吸附剂死床，短时间内无气体通过喷嘴，且再生空气与氮气控制流量偏小，造成喷射孔径通气量降低，吸附剂在鼓动过程中下降至再生器底部，堵塞外侧喷嘴。再生空气分配器喷嘴堵塞后，吸附剂在再生器中流化状态不佳，影响正常下料。

再生器底部转剂线穿孔

再生器底部在吸附剂管线与氮气管线相交处、三通后直管段因冲刷腐蚀均发生过穿孔泄漏，本次处置过程中发现相交处旧管线已整体穿孔，外侧补焊管线也已减薄。

九江石化│S Zorb装置再生器下料中断原因分析及处置的图5

根据冲刷腐蚀机理研究分析，在吸附剂与氮气相交处底部水平管段的上方，流速急剧降低，出现明显的低速区，而水平管段下方区域为高流速区；管道中各个弯头的内侧速度均较高，而弯头外侧的流速均稍低于弯头内侧处的流速。

吸附剂管线与氮气管线相交处的管线穿孔后，吸附剂与氮气在此处的流动冲击角出现异常，从斜插管流入的吸附剂首先达到底部水平管段的下部，继而由下部向水平管段的上部区域扩散撞击，出现“旋涡”状的流动状态。在输送氮气压力与流量、吸附剂入口速度稳定的情况下，无法保证流动过程中吸附剂颗粒均处于管道的中间区域，造成再生器转剂困难。

再生器松动氮气限流孔板堵塞

在检查过程中，发现锥体底部、中部、上部的3个松动氮气限流孔板处、7个松动点管线内均堵塞有吸附剂；再生器斜管下料口球阀前的松动氮气管线中有吸附剂，使得松动氮气流量偏小，分布不均匀。

多处松动氮气点在吸附剂死床过程中，出现吸附剂堵塞管线情况，造成松动氮气压力低、通径流量小，吸附剂无法正常流化，吸附剂在再生器内沉积，无法正常下料。

应对措施

（1）清理再生器锥体内吸附剂结块再生器底部锥体拆开后，排尽残存吸附剂，对再生器锥体内、底部过滤器上、内构件上附着的吸附剂结块进行全面清理，清理出约0.5t的结块。

（2）疏通再生空气分配器将再生空气分配器拆出再生器后，对堵塞的7个喷嘴进行疏通，对其他9个喷嘴进行清理。安装后，通过大风量对喷嘴进行吹扫、净化。

（3）更换再生器底部转剂线根据转剂线现状，对输送氮气与吸附剂相交处的三通升级材质，去再生器接收器的转剂线全面更换，同时将三通后弯头更换为带陶瓷衬里的弯头，相交处管线外侧增设加强板。

（4）清洗松动氮气限流孔板对3个松动氮气限流孔板进行离线清洗、对松动氮气点管线进行在线吹扫。再生器锥体回装前，先调整好每个松动氮气的球阀开度，保证各松动点松动氮气全部有量，氮气量基本均匀，确保吸附剂正常流化。实施应对举措后，再生器下料恢复正常，底部下料滑阀压力差指示较前期高5kPa左右，装置恢复正常生产。

预防措施

（1）加强原料管理，定期分析检测进料汽油含水量；加强工艺精细化管理，重点抓好原料罐脱水工作，确保汽油含水量维持最低水平。

（2）在生产过程中将再生器下料流程，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。

（3）调小再生器锥体底部松动氮气，保证锥体内吸附剂处于流化状态。正常生产时，定期将锥体内吸附剂块状物通过“Y”型过滤器排空。

（4）结合反应器过滤器更换时间、装置检修时间等，对再生器锥体、再生空气分配器等进行全面检查、清理。

（5）控制再生配风最小流量，再生空气根据原料硫含量进行配比，不足量通过氮气进行补充，保证在流动过程中吸附剂颗粒均处于管道的中间区域。

（6）定期对转剂线进行在线测厚，通过提高单位面积内的测厚点数量、提高测厚频次，及时发现异常部位并对应处置。可能的情况下，对管线材质进行升级，更换带陶瓷衬里的管线。

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◀ 姜老师 18842804820

本日文末福利：《S Zorb催化汽油吸附脱硫装置技术手册》

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