注入甲基二乙醇胺避免加氫裂化催化劑活性過高

加氫裂化裝置換劑后，尤其是裝填了高活性裂化催化劑的情況下，開車成為一項復(fù)雜且具有挑戰(zhàn)性的工作。經(jīng)過硫化之后，大多數(shù)催化劑活性很高，甚至過高，為了避免溫度失控或飛溫，不能直接投入使用。為了控制裂化催化劑的活性，通常以氨水或液氨將氮化合物注入到反應(yīng)器中，這個過程稱為氮鈍化，一旦氨中的氮原子被沸石裂化催化劑上的酸性位所吸附，催化劑活性就會有效地受到抑制。一旦在反應(yīng)器出口檢測到氮(“氮溢出”)，表明裂化催化劑床層吸收了足量用于調(diào)節(jié)催化劑活性的氮，這時用直餾餾分開工進料就不會產(chǎn)生飛溫。

氨處理起來很危險，泄漏會引起嚴(yán)重的健康和安全問題，對于液氨來說尤為嚴(yán)重，如果儲罐或管道發(fā)生泄漏，會形成毒霧。液氨的注入壓力通常為7～14 MPa，在這樣的條件下，注氨泵很難啟動。為了將加氫裂化催化劑高壓注氨鈍化的危險降到最低，Reactor Resources公司用甲基二乙醇胺(MDEA)代替NH3注入到反應(yīng)器中。在185 ℃以上的溫度下，將MDEA注入高壓加氫反應(yīng)器中，MDEA很容易分解生成裂化催化劑鈍化所需的氨。MDEA的其他分解副產(chǎn)物是甲烷、乙烷和水。需要注意的是，這點水與金屬氧化物硫化轉(zhuǎn)化為活性硫化金屬時產(chǎn)生的水量相比可以忽略不計。

與氨和其他胺類化合物相比，MDEA有許多優(yōu)點：MDEA的健康危害等級(HHR)為“1”，處理起來要安全得多，而氨的HHR為“3”(嚴(yán)重危害健康/毒性)；與氨相比，MDEA的氣味沒那么濃烈，高壓泵送更容易；與其他胺類化合物相比，MDEA的成本很低，許多硫磺生產(chǎn)廠采用MDEA作為硫化氫吸收劑；鈍化后多余的MDEA可轉(zhuǎn)移到煉油廠的胺儲罐中，省去了退貨費用；MDEA與氨不同，注入泵不會出現(xiàn)氣穴，現(xiàn)已成功應(yīng)用于20套加氫裂化裝置超高活性催化劑控制，沒有出現(xiàn)任何催化劑性能或安全問題。

兩家催化劑制造商對MDEA進行了中試評價，MDEA鈍化性能與氨沒有差別。MDEA不涉及有毒氨的處理，催化劑更換后加氫裂化裝置可實現(xiàn)快速、安全開車。Reactor Resources公司也提供在線pH分析，可對分離器中水pH值的變化進行測量，準(zhǔn)確、及時地判斷pH變化/氮溢出的時刻，是實現(xiàn)注胺優(yōu)化的重要手段。

過量注胺引發(fā)的問題：裂化催化劑過飽和吸附胺，導(dǎo)致收率下降；造成MDEA浪費；過量的氨會與體系中的H2S發(fā)生反應(yīng)，形成硫化銨；需要注入更多的DMDS，以彌補氨消耗的H2S；硫化銨會溶解在裂化反應(yīng)器液態(tài)產(chǎn)物中，在下游裝置加熱時會變成元素硫。

通過云平臺相連的遠程泵檢測分析系統(tǒng)，可獲得在線pH分析實時數(shù)據(jù)，據(jù)此工程技術(shù)人員和操作員確定催化劑充分鈍化而不會過量注入。注入MDEA是Reactor Resources公司的最新發(fā)明，是其硫化技術(shù)和分析系統(tǒng)的補充，包括SmartSkidTM注入系統(tǒng)、在線H2S分析儀、氫純度分析儀和總硫分析儀。