碳九加氫產品脫硫提質改造項目的綜合效益分析

李莉（吉化集團吉林市錦江油化廠 132022）

吉化集團吉林市錦江油化廠碳九加氫裝置采用乙烯裂解碳九餾分低壓兩段加氫技術，在較緩和的工藝條件下，進行選擇性加氫脫除雙烯烴、苯乙烯及衍生物，脫除硫、氮等雜質，生產穩定的芳香烴溶劑油和汽油調和組分，產品不但是非常好的高辛烷值汽油添加組分，而且可以作為生產高芳烴溶劑油的原料。該裝置分為脫膠、反應、精餾三部分。產品分別為J-2003 A、J-2003 B和J-2003 C，其中J-2003 A為常壓分餾塔塔頂產品，顏色水白，初餾點60℃，終餾點150℃，但銅片腐蝕為3 b級，滿足不了產品質量升級的需要，為此，工廠及車間將J-2003 A脫硫提質改造作為技改公關項目。

一、裝置工藝流程簡介

碳九原料首先經脫膠塔脫除膠質，塔頂組分進入一段加氫脫除雙烯、苯乙烯及衍生物，然后進入二段加氫，脫除硫、氮、氧、飽和單烯，而后進入脫硫化氫汽提塔、常壓分餾塔，側線汽提塔分餾出各組分。

二、改造前后情況對比

經過兩段加氫后的碳九餾分首先進入脫硫化氫汽提塔脫除硫化氫，塔頂全回流，塔底產品進入常壓分餾塔進一步分離，塔頂產品為J-2003 A，塔中部為側線采出產品J-2003 B，塔底產品為J-2003 C。

改造前

J-2003 A經過常壓分餾塔回流泵抽出，一部分回流，另一部分直接送至成品車間，產品分析指標如下：

表1 J-2003 A產品質量分析表硫醇日期蝕 級初餾點℃61終餾點℃147153總硫%--808密度kg/m 3 3 b 8102013.4.222013.4.232013.4.242013.4.26----63601578112 c 814623 b銅片腐硫%1520.00250.00040.00040.00050.00053 b

由表1可以看出，經過硫化氫汽提塔后的J-2003 A銅片腐蝕不合格。銅片腐蝕是酸性化合物脫除程度的控制指標，汽油中的酸性化合物基本上有酸性氧化物和活性硫化物兩類，活性硫化物包括元素硫、硫化氫、硫醇和硫酚（統稱為硫醇性硫）。

1.元素硫的腐蝕

微量元素硫在油品中具有良好的溶解性，其對有色金屬有很強的反應性，元素硫具有很強的銅片腐蝕性，當油品中的元素硫含量為0.34 p p m時，銅片腐蝕級別即可達到1 b級。

2.硫化氫腐蝕

硫化氫為無色、有臭味的酸性氣體，在水中溶解度很小，但在汽油中的溶解度很大，而汽油中硫化氫含量較大時，引起銅片腐蝕的特征為：腐蝕銅片主要呈紅色，隨著硫化氫濃度的加大，腐蝕銅片的顏色由紫紅色向洋紅色轉變。據報導，硫化氫＞1 μ g/g就能使銅片腐蝕不合格。

3.硫醇腐蝕

文獻報道在一般實驗條件下（低溫下油品中含微量硫醇時）硫醇均不產生銅片腐蝕，在溫度大于100℃時，硫醇對銅片的腐蝕明顯增強，可表現出活性硫化物的性質。

引起產品J-2003 A銅片腐蝕不合格的原因是什么呢？車間與工廠研究后，首先對脫硫化氫汽提塔的操作進行調整，提高塔底溫度，加大塔頂回流，盡量脫除油品中的硫化氫，銅片腐蝕指標無改善。做油品的硫醇硫分析時，為防止油品中的硫化氫對分析指標產生影響，通常用酸性硫酸鎘洗去硫化氫后再作硫醇硫的分析，而在用酸性硫酸鎘清洗油品時車間發現油品中含硫化氫，為了確定影響J-2003 A的銅片腐蝕不合格的原因是硫醇還是硫化氫，車間將脫硫化氫前后的油品進行銅片腐蝕分析，結果發現脫除硫化氫后的油品銅片腐蝕全部合格，達到1 a級。因此認定，影響J-2003 A銅片腐蝕不合格的原因是油品中含微量硫化氫。

2013年5月份，車間實施J-2003 A脫硫提質改造項目，將閑置的脫砷罐V-108 B流程改造后，裝入脫硫劑5.96噸，型號為Z 969 B。該劑廣泛應用于制氫、合成氨、合成醇類以及合成有機化工產品等工業原油氣（油）的凈化脫硫工藝過程，具有高硫容、高活性、高強度的特性，同時對CO S、C S2等簡單的有機硫化物也有轉化和吸收能力。

改造后

改造項目投用后，J-2003 A銅片腐蝕全部合格，達到1 a級，既提高了產品附加值，又滿足了產品質量升級的需要。

表2 脫硫后J-2003A產品質量分析表

三、綜合效益分析

汽油中存在多種硫化物，而硫化物是影響空氣質量的重要指標，酸雨的形成主要就是因過多的硫化物存在。而P M2.5中，硫化物也是一個組成部分。含硫汽油燃燒時會產生二氧化硫，是大氣中主要污染物之一，是衡量大氣是否遭到污染的重要標志。二氧化硫不僅對上呼吸道有強烈的刺激作用，還可能引發支氣管或哮喘病發作，還可被吸收進入血液，對全身產生毒副作用。所以從環保上講，油品脫硫工藝帶來的效益是長期的。

另外，J-2003 A脫硫提質改造后，也為車間增加效益約78萬元/年。

[1]夏道宏，項玉芝，朱根全—催化裂化汽油銅片腐蝕原因分析及新型銅片腐蝕抑制劑的研究—石油大學學報2002，（26）6:92-94.

[2]Peter D.Clark and Kevin L.Lesage THE COPPER STRIP CORROSION TEST-UNDERSTANDING AND SUPPLEMENTING IT.