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汽油吸附脱硫( S-Zorb)是中国石化集团全面引进的一套催化汽油脱硫技术,是全面提升我国汽油品质的一项重要举措,国内首套汽油吸附脱硫装置于2007年6月在燕山石化建成投产,中国石化计划在公司范围内再建设7套同类型装置。该技术通过吸附剂将汽油中的硫脱除,为了实现这一过程,必须将油气与吸附剂颗粒有效分离,流程中设置了大量高精度气固分离过滤器,由于是高温、高压、临氢环境,关键过滤器选用美国PALL公司的烧结金属粉末过滤器,使用过程中这些PALL过滤器发生故障,影响装置的平稳运行,且进口滤芯备件价格昂贵,维护成本高,增加了装置的建设和运行成本,所以如何研制国产化过滤器,代替进口设备,同时摸索出过滤器的运行规律,将对装置的平稳、长周期、经济运行大有益处。
本文首先介绍烧结金属粉末过滤原理和反吹再生原理,汽油吸附脱硫装置中关键过滤设备一反应器过滤器的结构、特点以及操作过程,重点研究了气固分离过滤器滤芯性能和反吹系统性能的表征,对影响过滤性能以及反吹再生性能的各项参数进行分析,为过滤器的研制、使用和维护提供理论依据。在此基础上提出设计和研制过滤器的一般过程和思路,研制出一套反应器过滤器的过滤组件及其配套反吹管线,并经过实验室评价,达到工业化试验的要求;闭锁料斗过滤器滤芯实现国产化,并已应用于汽油吸附脱硫工艺中,国产化过滤器采用多种新工艺、新结构,达到进口过滤器的水平,满足工艺生产要求。摸索出金属烧结粉末过滤器在汽油吸附脱硫装置的运行规律,包括气体流量对过滤器压差的影响,固体颗粒负荷对过滤器过滤性能的影响,反吹压力对过滤器再生的影响。通过在反应器锥段增加伞帽,降低过滤器固体颗粒负荷,反吹循环时间由原8分钟延长到72分钟,过滤器压差由50kPa降为30kPa;通过降低反吹气体温度,由316℃降为260℃,改善了反吹阀门工作状况,从而保证反吹各项参数满足设计要求,提高了反吹再生效果。
汽油吸附脱硫气固分离过滤器研制已经取得阶段性成果,反应器过滤器有待工业化试验,国产烧结金属粉末过滤器在在建的7套装置中得到大面积推广,在高温、高压、临氢环境中使用高精度、高效率、高负荷的气固分离过滤器,将极大促进我国过滤分离技术水平的提高,同时在使用、维护上总结出一套经验,有利于节约能源、降本增效。