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洛阳分公司S Zorb装置运行分析王明东【摘要】S Zorb装置是生产符合国Ⅳ甚至国Ⅴ标准汽油的重要生产装置.中国石油化工股份有限公司洛阳分公司S Zorb装置自2013年10月投入运行以来,通过生产优化,采用“小循环量、大硫差”的运行模式,适应了装置生产的需要,确保了装置运行平稳.但在应对公司顺序加工,原料性质变化较大的生产问题时,出现了催化汽油硫含量突然上升,产品质量无法满足要求等问题,通过采取措施,解决了吸附剂的流化问题,确保了公司汽油的顺利出厂.对装置运行中的问题进行了分析,提出了解决方案,保证汽油产品合格.【期刊名称】《炼油技术与工程》【年(卷),期】2016(046)011【总页数】4页(P11-14)【关键词】S Zorb装置;吸附脱硫;硫差;吸附剂【作者】王明东【作者单位】中国石油化工股份有限公司洛阳分公司,河南省洛阳市471012【正文语种】中文洛阳分公司S Zorb装置运行分析王明东(中国石油化工股份有限公司洛阳分公司，河南省洛阳市 471012)摘要：S Zorb装置是生产符合国Ⅳ甚至国Ⅴ标准汽油的重要生产装置。
中国石油化工股份有限公司洛阳分公司S Zorb装置自2013年10月投入运行以来，通过生产优化，采用“小循环量、大硫差”的运行模式，适应了装置生产的需要，确保了装置运行平稳。
但在应对公司顺序加工，原料性质变化较大的生产问题时，出现了催化汽油硫含量突然上升，产品质量无法满足要求等问题，通过采取措施，解决了吸附剂的流化问题，确保了公司汽油的顺利出厂。
对装置运行中的问题进行了分析，提出了解决方案，保证汽油产品合格。
关键词：S Zorb装置吸附脱硫硫差吸附剂中国石油化工股份有限公司洛阳分公司(简称洛阳分公司)催化汽油吸附脱硫(S Zorb)装置加工规模为1.5 Mt/a，设计装置进料硫质量分数为600 μg/g，2013年10月23日，装置开车一次成功。
S Zorb装置主要由四部分组成：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。
H2S/SO2比值分析仪在硫磺装置的应用作者：闫小东来源：《中小企业管理与科技·下旬刊》2011年第10期摘要：介绍H2S/SO2比值分析仪的工作原理及在硫磺装置的应用意义和使用情况，以及常见问题的处理方法。
关键词：比值克劳斯氙灯滤镜除雾器测量池0 引言2006年我厂建设了一套4000t/年的硫磺装置，为了控制好气风比，提高硫的转化率，减少尾气中有毒气体的排放，在硫磺装置分液罐入口管线上安装了AMETEK公司的880NSLH2S/SO2比值在线分析仪，自从2006年11月装置开工以来，完全满足了工艺操作员用此表参与控制一些参数的要求。
在使用此表过程中，我们也遇到了一些问题，但经过分析处理都得到了解决，我们也从中积累了一些维护上的经验。
下面就介绍一下硫磺装置应用此表的意义和一些维护经验。
1 H2S/SO2比值分析仪在硫磺装置的意义硫磺装置的主要反应为2H2S+3O2?圹2H2O+2SO2+Q， 2H2S+SO2?圹2H2O+3S+Q，所以要有准确的气风比，才能有更高的转化率。
如果没有比值仪的情况下，装置会根据酸性气的流量按比率配风。
因为酸性气浓度并不稳定，其流量的测量易受温度、压力等因素影响，且酸性气体由上游装置而来，上游装置无法进行控制等，所以空气量无法精确控制，只能凭操作判断反应进行程度。
在正常情况下，酸性气中硫化氢的含量在80%左右，烃类小于5%，只要流量波动不大，所需空气量较稳定，气风比是相差不大。
但在酸性气严重带水、带油时，情况就不同了，所需风量急剧增加，若调节及时会使炉膛温度升高甚至超温，影响转化率，增加能耗；若调节不及时，就会影响产品质量，有生成黑硫磺的可能，同时也污染了催化剂床层，所以适当的气风比既提高了转化率，又保证了硫磺的质量，是操作中的关键。
比值仪分析结果是调节空气配比的依据，安装比值分析仪，分析仪能持续及时准确地把尾气中H2S和SO2含量的分析数据传送到操作台，操作人员可根据分析的H2S/SO2比值（理想状态H2S/SO2为2:1）参与控制，适当的配风，从而获得最大硫的转化率，减少SO2排放，达到国家对尾气排放的标准，保护环境。
核磁共振技术在石化检测中的应用现状核磁共振（NMR）技术已成为当今石化领域的一种重要分析手段，具有稳定性好、快速分析、分析项目全面、操作简单和安全环保等优点。
可以快速分析原油、汽油、石脑油、煤油、柴油和蜡油等多个物料的物性，减少炼化企业馏出口的分析工作量，为企业增效。
本文主要介绍核磁共振技术在国内炼厂的应用现状。
标签：核磁共振技术；石化领域；应用1 概述核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，简称NMR）是指原子核处于外磁场中，在能级之间共振跃迁的现象。
该分析技术源于20世纪50年代，是一种非接触式的分子结构测量技术，最初主要是应用于核物理方面的研究。
历经60多年的发展，NMR研究领域和应用范围从物理学延伸到化学、生物学、医学、材料學、信息学等多个学科领域。
由于NMR技术具有分析速度快、精确度高、稳定性强、样品处理简单等众多优势。
因此，近年来在石化领域的发展十分迅速。
2 核磁共振在石化检测中的应用为提高生产水平和经济效益，国内石化行业大力推广集中控制和先进过程控制（APC）技术以及实时优化（RTO）技术，以期实现资源的合理利用、产品质量“卡边”控制以及装置平稳操作。
特别需要在线测量分析快速、准确、可靠和及时提供质量信息。
核磁共振分析技术恰好满足以上需求，将该分析技术应用于石化企业，极大地补充和完善了石化企业实时在线分析数据的空缺，并带来极其重要的经济社会效益。
2.1 核磁共振在独山子石化的应用2002年，根据催化裂化装置的工艺现状和条件，Invensys Software System 向独山子石化公司炼厂提供了多物流核磁共振在线分析仪，主要用于炼厂催化装置的进料和产品质量的在线分析，大大提高了整个装置的平稳操作运行，并为先进控制和优化系统OPT 提供了及时可靠的信息，改善先进控制和优化系统的性能，提高经济效益。
独山子石化采用的Invensys核磁共振在线分析系统的测量参数如表1。
S Zorb装置闭锁料斗常见故障分析及处理张文吉【摘要】催化裂化汽油吸附脱硫技术(S Zorb)是国V汽油升级的主要手段,其中闭锁料斗是S Zorb装置的核心设备之一,也是日常生产中最易出现故障导致吸附剂循环中断的设备之一,其运行工况直接影响到国V汽油的长周期稳定生产.通过程序控制闭锁料斗运转,确保吸附剂的连续再生.以中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司两套处理量分别为1.50 Mt和0.90 Mt的S Zorb催化裂化汽油吸附脱硫装置为例,通过对各种引起闭锁料斗中断的故障进行分类及分析,总结出常见的四大类问题,即:程控阀阀体磨损、闭锁料斗程序异常、核料位计异常和闭锁料斗相关管线堵塞.通过实际案例的处理,提出了针对性的解决方案及改进建议,减少了闭锁料斗的故障频率,缩短了异常情况下的处理时间,确保装置的长周期运行.【期刊名称】《炼油技术与工程》【年(卷),期】2016(046)012【总页数】5页(P38-41,45)【关键词】S Zorb;闭锁料斗;程控阀;核料位计【作者】张文吉【作者单位】中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司,浙江省宁波市315207【正文语种】中文2013年12月18日，国家标准委发布了国Ⅴ汽油标准，自发布之日起实施，并为实现全国范围供应国Ⅴ汽油预留了4年的技术升级过渡期。
针对新标准中硫质量分数降至10 μg/g以下的关键指标，催化裂化汽油吸附脱硫(S Zorb)技术将凭借其反应速率高、辛烷值损失低、产品脱硫彻底、能耗低、吸附剂循环再生等特点作为汽油产品质量升级的主要技术手段，在全国范围得到广泛应用。
2007年中国石油化工股份有限公司(中石化)整体收购了S Zorb工艺技术，并进一步改进和完善，已经拥有了该技术的自主知识产权。
从2007年6月，中石化燕山分公司建成国内首套S Zorb装置以来，该工艺技术成为中石化内部催化裂化汽油(催化汽油)加工处理的主要技术手段。
中石化镇海炼化分公司(镇海炼化)分别于2009年12月和2014年7月先后建成两套处理量分别为1.50 Mt和0.90 Mt的S Zorb催化汽油吸附脱硫装置。
1521 前言为了提高油品质量，炼油厂采用了各种生产工艺使汽油中的硫含量大幅降低，如加氢精制[1]、吸附脱硫等。
因此，对原料和成品中的硫含量进行分析测量，以检验生产装置运行是否正常平稳是十分重要的[2]。
中石化长岭分公司油品质量升级改扩建项目的顺利建成，给炼油装置分析检验体系提出了新的挑战和新的要求。
油品检测体系能否跟上升级改造的步伐，能否为装置顺利运行提供精准的数据成为检验中心急需解决的问题。
硫含量及其硫形态分布是油品加工过程中非常重要的性能指标，它直接影响着炼油过程中脱硫工艺条件的效果好坏[3]。
长岭分公司近两年安装了多台在线硫含量分析仪，在线仪表的应用成为发展趋势。
在线硫含量分析仪取代了实验室人工获取样品的方法，采用在线快速分析总硫含量，从而可以及时采取正确行动。
优异的分析性能及ppm级的检测能力可以保证炼油厂在脱硫和油品调和过程中精确控制总硫含量，从而提高生产和运营效率。
鉴于在线仪表的应用发展趋势，其在实际使用过程中的准备度评定及故障分析显得尤为重要。
2 在线硫含量测定准确度评定2.1 评定过程及结果总硫分析仪采用美国菲斯X O S 公司生产的SINDIE6010型仪器，工作原理是单波长色散X荧光光谱测定，根据油样中总硫含量多少对应于X射线特定波长能量吸收量来检测总硫含量，这种分析仪对于石油产品中的硫含量检测分析精度和稳定度很好，但对于原料油总硫含量的测量准确度较差。
2.2 原因分析及改进措施2.2.1 水分的影响原料油中含有水分，水分吸收X单波长射线荧光，造成测量误差。
预处理过程加了油水分离器进行改进，但由于水和原料油密度接近，靠自身重力沉降分离效果不是很好；另一个改进方法是增加二级除水器，但效果还是不理想。
水分的影响虽然可以通过校准修正水分吸收X光数值，但问题是原料油中的水分含量不是固定的，无法每次通过校准修正。
2.2.2 取样时间的选择在线分析仪表系统比常规仪表复杂，存在着减压稳压、温度控制、除水除杂等复杂的预处理系统；取样管线也长短不一，取样时间滞后，再加上仪表自身分析周期时间总计5~10min不等；总硫分析仪没有取样按钮，无法精准确认取样时间，只能由化验员大致记录时间，这就导致了取样时间不同步，样品曲线数值是变化的，对样时间不好对齐。
S—Zorb技术介绍反应原理该技术运用吸附原理，采用主要组成为氧化锌、氧化镍以及一些硅铝组分的吸附剂，在S．Zorb脱硫过程中，气态烃与吸附剂接触后含硫化合物被吸附在吸附剂上，在吸附剂的作用下C—S键断裂，硫原子从含硫化合物中去除并留在吸附S，从而剂上，而烃分子则返回到烃气流中。
该过程在反应气相中不产生辉石H2避免了HS与烯烃反应生成硫醇而造成产品硫含量和氢耗的增加。
2工艺过程在适宜的压力、温度和氢气条件下，使用专用吸附剂在流化床反应器中，将原料汽油中所含的硫以金属硫化物形态吸附到吸附剂上，生产硫含量很低的汽油组分。
而吸附了硫原子的吸附剂可以连续地输送到再生器中进行再生，以保证吸附剂具有适宜的活性，从而稳定地生产硫含量很低的汽油产品，再生烟气进行碱洗脱SO，或送硫回收装置处理。
图1为第二代S-Zorb技术的典型原则流程。
2ConocoPhillips公司已经开发到第二代S-Zorb技术，对比第一代采用的低压双闭锁料斗，第二代采用的是高压单闭锁料斗，以降低装置的设备投资和运行费用。
第二代技术较之第一代技术，不仅装置投资大幅度降低了，操作费用也下降13％。
目前在运转的工业装置中，只有美国Ferndale炼油厂S-Zorb装置采用第一代技术，其余均为第二代技术。
技术特点(1)抗爆指数损失小。
由于S-Zorb技术反应条件相对缓和，能有效控制烯烃的加氢反应，在产品中硫质量分数小于10μg／g时，RON损失一般小于1，MON基本没损失。
(2)氢气消耗低、对原料氢气纯度要求不高。
S-Zorb技术氢耗通常为进料的0．1％～0．15％，并不要求很高的氢气纯度，70％的氢气纯度就可满足要求，一般的重整氢符合要求。
(3)能耗低。
该技术不需要对汽油馏分进行切割，装置平均能耗在11 kg／t 左右(北京燕山分公司S-Zorb装置目前实际为9．56 kg／t)；另外，可直接以FCC 装置的稳定汽油做进料，可省去FCC汽油碱冼步骤和废碱处理，简化了流程，也降低了操作费用。
SINDIE 6010石油产品在线总硫分析仪
在S-Zorb装置的应用
岳阳长炼机电工程技术有限公司自控分公司兰石保
摘要：SINDIE 6010石油产品在线总硫分析仪是一种新型的硫含量分析仪表，本文是作者在某S-Zorb催化汽油吸附脱硫装置维护这种新型分析仪表过程中的经验总结，也希望给同行以抛砖引玉作用。
关键词：总硫分析仪；动力窗；标定
1、前言
随着环保法规的不断完善，车用汽油中硫含量的控制指标日趋严格，硫含量的测定越来越受到重视，另外硫化物在石油加工过程中引起设备腐蚀，催化剂中毒问题，也要求汽油产品中硫含量更低。
S-Zorb催化汽油吸附脱硫装置是针对生产超低硫清洁汽油而开发的新技术，十分契合国内汽油产品主要来源于催化裂化的特点，已经成为中国石化实现汽油质量升级的主要技术手段之一。
因此准确测量S-Zorb装置汽油产品中的硫含量成为控制汽油产品中的硫含量，提高产品质量，防止硫危害的前提。
2、分析仪组成及原理
SINDIE 6010石油产品在线总硫分析仪使用先进的分析技术检测柴油和汽油中的超低硫含量，分析仪器测试范围1ppm到5%，测量时间30-300s,测量精度0.01ppm。
这种直接常温的测量方法，不需要对于样品进行气化或转换，不需要载气和对样品进行高温处理，使得我们的用户能够通过使用这种高效的分析仪，达到很高的精度和超快的分析速度及超低的维护量。
该分析仪由承载电子设备以及分析仪“引擎”（X射线和光学系统）的箱体、油品传送系统以及吹扫系统等组成。
可编程逻辑控制器（PLC）和电源在箱体内。
分析仪的“引擎”由X光源、光学系统、50kV高压电源、2KV检测器电源、前置放大/SCA（信号频道分析器）和测量池等组成。
操作界面是分析仪触摸屏和分析仪前面的吹扫控制系统，触摸屏与PLC通讯提供X光源以及检测器电源自动控制，PLC并管理所有的I/O以及获得的数据，以一定的运算法则、以百万分之一单位（ppm,mg/kg）来检测硫含量。
同时PLC还可以将检测结果转化为模拟电压（0-10V）和模拟电流（4-20mA）的形式；也可以通过以太网在工作组中传送检测结果。
其结构如下图所示。
分析仪是用ASTM 7039-04的单波长色散X荧光光谱测定法（MWD XRF）来测定单相液体燃料的硫含量。
分析仪引擎聚焦一束单色的X光打在样品池中的检测样品上，从而激发硫原子的K层电子。
分析仪通过X射线管产生X射线，其最大的能量设置为50kV 和1.5mA。
硫原子发出波长为0.5373nm的X射线，该特定频率射线被检测器吸收。
硫原子发出的X射线强度（每秒的光子数）由检测器来测量并用标定方程转化成硫的浓度（mg ／kg或ppm）。
总硫分析仪结构图
3、应用情况
中石化长岭分公司800万吨大炼油项目中为了提高产品汽油的质量，降低硫含量，上了一套S-Zorb催化汽油吸附脱硫装置并于2010年底投产成功，汽油中硫含量的测定就用了XOS公司的SINDIE 6010石油产品在线总硫分析仪，工艺操作人员根据分析仪的指示来调整生产操作。
总体来说测量精度高，运行周期长，但分析仪的正常使用与仪表维护人员的正确维护密不可分，由于其测量的特殊性，仪器有很多保护功能，一旦所要求的条件不能达到，就会自动停用分析仪并发出报警。
所以要求我们仪表维护人员要熟悉仪器结构，了解仪器的基本操作，平时要按时巡检，建议在分析小屋内准备一个笔记本，并做好报警记录以方便日后故障的诊断及排除。
仪器要求的环境温度在0—30℃，建议将空调温度设定在24—25℃之间。
要及时检查废样瓶中或回收罐样品的液面高度，（及时清空瓶中废样，避免样品溢出—对于有废液瓶的配置）检查回收泵运转是否正常。
仪器运行时注意仪器否处在正常工作状态（无报警，并且X-射线荧光指示灯为红色），如荧光指示灯为黑色则说明仪器处在不正常状态，此时应该先做好报警记录，然后重新开机看故障是否依然存在，并注意仪器压力指示灯是否为绿色，绿色为正常。
仪表风压力设定在65—75 psi之间，氮气压力设定在60-80 psi左右，油品进样压力20—60 psi，
油品回样压力为10—20 psi，确保仪表进样、回样压力差在0.07—0.14MPa，注意各个流路预处理进样压力，应该在0.4—0.5MPa之间，流量在1.5—2.5加仑/小时（流量计上指示1.5—2.0左右），不要太高，也不要低于仪表进样压力要求。
另外总硫分析仪有一些易耗品，如动力窗膜只能使用1300次，也就是使用5个月左右，到1200次就会报警，我们平时要准备一套压有新膜的动力窗，一旦仪器显示动力窗膜使用完毕就及时更换。
还有X光源组件也只能使用18个月，光强度降低时也会产生报警，同时也影响测量。
以下几项是平时的一些基本操作的总结，对分析仪的长周期运行很有帮助。
3.1 SINDIE 6010ZP 开、关机操作
开机时首先打开仪表风,并将进表压力调节至65—115psi，要求75 psi最佳。
然后再调节面板上空气流量阀，增加箱体压力直到压力指示器刚好变为绿色。
最后打开仪器电源并在触摸屏上点击“START”键，分析仪完成预热程序后自动进行检测。
关机时点击触摸屏上“SETUP”键，在接下来的“ACCESS CODE”框中输入密码“1111”依次点击“Enter”和“Done”键，然后屏幕回到提交密码界面，在此可看到“ACCESS CODE”框中密码为“1111”，此时点击“ENTER”，在接下来的界面中点击“SHUT DOWN ANALYZER”，20秒后仪器关闭，此时屏幕显示“TO RUN，PRESS START”，关闭仪器电源。
3.2标定注意事项
1．标定前应该先手动进膜，保证膜的干净。
如果条件允许对于“0”点用“IPA”异丙醇，英文名称“isopropyl alcohol”来冲洗管路。
2．关机后连接电脑与分析仪。
在软件中输入仪器IP，点击连接键。
注意：降低氮气压力，使它略大于进油压力，否则在标定过程中出现进油压力高报警，中断标定。
3．输入样品名称及浓度，在检测结束前都可更改。
4．检测标准样品时按照浓度由小到大依次检测，每个样品可重复多次。
5．有特殊情况需要暂停标定的，可将已标定数据储存于电脑中，文件名后缀为“.DSO”
下次继续标定时可读取数据并继续标定。
6．在数据中可任意选择数据来计算曲线，找到满意曲线后点击update factors。
7．完成标定后再次手动进膜。
3.3单点标定
1.准备好两瓶标准样品，一瓶为低含量（10PPM左右），另一瓶为高含量（300-500PPM）。
如条件允许可再准备一瓶异丙醇作为清洗剂。
2.在SETUP中找到手动进膜选项，并完成一次手动进膜。
3.手动进膜结束后马上进入标定模式。
4.将仪表下部的进出样品阀关闭。
5.接入装有异丙醇的钢瓶，打开钢瓶进样阀。
用废油桶接在实验室采样口处，并打开采样阀，用异丙醇将管路清洗干净。
（打开阀门8-9秒）
6.接入高含量样品钢瓶，打开采样阀（8-9秒）后关闭。
7.在分析仪屏幕上点击START键，分析结束后记录分析结果。
8.打开采样阀（1-2秒）后关闭，在分析仪屏幕上点击START键，分析结束后记录分析结果。
如两次分析结果相近则与样品真值进行比较。
9.退出标定程序，在SETUP中更改参数CAL PARAMETER 2 如仪器分析结果比样品真值高则CAL PARAMETER 2变小，反之已然。
10.更改参数后进入标定模式点击START键，看检测结果。
反复更改CAL PARAMETER 2
并观察检测结果。
（每次检测前打开采样阀（1-2秒）后关闭）
11．分析结果接近样品真值后，在次进入标定模式，接入装有异丙醇的钢瓶并打开采样阀，用异丙醇将管路清洗干净。
12．接入低含量样品钢瓶，打开采样阀（8-9秒）后关闭。
13．在分析仪屏幕上点击START键，分析结束后记录分析结果。
14．打开采样阀（1-2秒）后关闭，在分析仪屏幕上点击START键，分析结束后记录分析结果。
如两次分析结果相近则与样品真值进行比较。
15．退出标定程序，在SETUP中更改参数CAL PARAMETER 1。
16．更改参数后进入标定模式点击START键，看检测结果。
反复更改CAL PARAMETER 1并观察检测结果。
（每次检测前打开采样阀（1-2秒）后关闭）
17．分析结果接近样品真值后，可在次进入标定程序并更换高含量样品钢瓶检查高含量样品是否准确。
（一般高含量不会相差太多）。
以上是SINDIE 6010石油产品在线总硫分析仪在中石化长岭分公司S-Zorb装置应用的一些经验总结，我们对这种新型分析仪器的应用维护还有需要进一步摸索的地方，需要在以后的工作中不断进行总结提高，同时也希望此文对维护这类仪表的现场分析仪表维护人员以帮助，确保产品硫含量满足工艺要求。
