柴油加氫改質(zhì)裝置銨鹽堵塞的原因及對(duì)策探析

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)全球化快速發(fā)展，國際貿(mào)易逐步發(fā)展壯大起來，但是在此過程中汽車、船舶等排放的大量尾氣，對(duì)空氣造成嚴(yán)重污染，導(dǎo)致溫室效應(yīng)、全球變暖等問題出現(xiàn)。為此，通過柴油加氫改質(zhì)技術(shù)，降低污染物排放量，改善空氣質(zhì)量。但是，在柴油加氫改質(zhì)裝置中時(shí)常出現(xiàn)銨鹽堵塞現(xiàn)象，導(dǎo)致柴油處理效果不佳，無法改善空氣質(zhì)量。本文主要介紹引起柴油加氫改質(zhì)裝銨鹽堵塞的主要原因，并制定有針對(duì)的有效對(duì)策，提升空氣質(zhì)量，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：柴油加氫改質(zhì)裝置;銨鹽堵塞;原因;對(duì)策

Abstract：With the rapid development of economic globalization， international trade has gradually grown up， but in the process of cars， ships and other emissions of large amounts of tail gas， causing serious air pollution， lead to the greenhouse effect， global warming and other issues. In order to reduce the emission of pollutants and improve the air quality， the diesel oil hydrotreating technology was adopted. However， the phenomenon of ammonium salt clogging often occurs in the diesel hydrotreating unit， which leads to poor diesel treatment effect and can not improve the air quality. This paper mainly introduces the main reasons that cause the blockage of diesel hydrotreating and refitting ammonium salt， and formulates the effective countermeasures to improve the air quality and promote the economic development.

Key Words：Diesel Hydrofining Unit;Ammonium Salt plugging;reason;countermeasure

0 前言

柴油是輕質(zhì)石油產(chǎn)品，是復(fù)雜烴類混合物，是一種常見的柴油機(jī)燃料。柴油相較于汽油而言，含有較多雜質(zhì)，且燃燒時(shí)也更容易產(chǎn)生煙塵、造成空氣污染，但是柴油燃燒不會(huì)產(chǎn)生有毒氣體，故比起汽油更加環(huán)保，健康。尤其是在污染較為嚴(yán)重情況下，為減少煙塵污染、硫化物污染，在車輛、船舶柴油中安裝柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，使用柴油燃料，減少空氣污染。為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)柴油低能耗，對(duì)柴油實(shí)施加氫質(zhì)改技術(shù)，降低柴油能耗，但是在實(shí)際操作過程中，會(huì)產(chǎn)生銨鹽，堵塞管道，導(dǎo)致柴油處理效果低下。因此，必須找出引起柴油加氫改質(zhì)裝置銨鹽堵塞的主要原因，并制定有效解決對(duì)策，改善柴油加氫改質(zhì)裝置運(yùn)行現(xiàn)狀。

1 柴油加氫改質(zhì)技術(shù)

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展進(jìn)程中，機(jī)動(dòng)車數(shù)量、船舶數(shù)量等逐漸增多，尾氣排放污染物對(duì)空氣造成嚴(yán)重威脅時(shí)，人們才開始意識(shí)到空氣保護(hù)重要性，因此對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行改造，減少空氣污染[1]。汽車作為人們出行重要的代步工具，柴油燃燒過程中產(chǎn)生大量CO2、NO2、SO2等，進(jìn)一步加劇空氣污染，為此對(duì)柴油實(shí)施加氫改質(zhì)技術(shù)，改善空氣污染。柴油加氫改質(zhì)技術(shù)是指向柴油中加入適量氫后，降低柴油燃燒點(diǎn)，在空氣進(jìn)入后，實(shí)現(xiàn)完全燃燒，避免柴油不完全燃燒產(chǎn)生大量污染物。由此可見，柴油加強(qiáng)改質(zhì)技術(shù)本質(zhì)上是為了提高柴油燃燒程度，從而降低污染。

2 柴油加氫改質(zhì)裝置銨鹽形成的主要原因

柴油加氫改質(zhì)技術(shù)是指在一定溫度條件下、一定壓力作用下，加入氫后去除柴油中的硫化物、氮化物及雜質(zhì)等，使柴油中的硫、氮、氧非烴類化合物轉(zhuǎn)化成相應(yīng)烴類和H2S、NH3、H2O。少量重金屬留在催化劑中，最終得到烯烴和部分烯烴飽和，從而得到清潔性、燃燒性、安定性較好的柴油產(chǎn)品。硫化物、氮化物及雜質(zhì)在該條件下，與氫氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成硫化氫、氨氣及水蒸氣，從而減少柴油中的硫元素、氮元素、雜質(zhì)等。但是在反應(yīng)過程中，硫化氫和氨氣在一定條件會(huì)發(fā)生反應(yīng)，從而形成銨鹽，堵塞管道口。因此，在管道口位置時(shí)常看見無色的晶體，那就是形成的銨鹽。其實(shí)在柴油加氫改質(zhì)過程中，銨鹽主要來源有三種：氯元素、氨元素和硫化銨，最終形成硫化銨鹽和氯化銨鹽。

NH3+HCl=NH4Cl

2NH3+H2S=（NH4）2S

3 銨鹽堵塞對(duì)柴油加氫改質(zhì)影響

3.1 高壓空氣冷卻器

柴油加氫改質(zhì)裝置內(nèi)形成的銨鹽是混合物，隨著溫度的不斷變化，形成的銨鹽越來越多，造成嚴(yán)重的管道堵塞。但是部分銨鹽會(huì)隨著溫度變化發(fā)生升華，因此可通過提升高壓空氣冷卻器溫度，促使氨氣升華，減少堵塞情況。經(jīng)試驗(yàn)顯示，銨鹽最高分解溫度為480℃～500℃，故通過提升高壓空冷溫度，目前難以實(shí)現(xiàn)。

3.2 高壓換熱器

在柴油加氫改質(zhì)裝置中柴油經(jīng)過加氫反應(yīng)器反應(yīng)進(jìn)入高壓換熱器后，極易出現(xiàn)銨鹽堵塞現(xiàn)象。其主要原因是因?yàn)椋磻?yīng)物離開降凝反應(yīng)器，進(jìn)入進(jìn)料換熱器后，進(jìn)行熱量置換，溫度下降，達(dá)不到升華點(diǎn)，銨鹽析出，從而發(fā)生堵塞。部分銨鹽在管口就被析出，從而殘留在高壓熱換器內(nèi)，導(dǎo)致高壓換熱器導(dǎo)熱能力、熱量傳輸能力及壓力下降，影響換熱效果。當(dāng)高壓換熱器出現(xiàn)銨鹽堵塞時(shí)，未及時(shí)處理，繼續(xù)進(jìn)行柴油加氫改質(zhì)，不僅達(dá)不到柴油加氫改質(zhì)技術(shù)預(yù)期效果，還將加速對(duì)高壓換熱器的腐蝕，影響柴油質(zhì)量。故必須及時(shí)處理高壓換熱銨鹽堵塞問題，提升柴油質(zhì)量。

4 柴油加氫改質(zhì)裝置按壓堵塞解決措施

4.1 去除氯離子

低溫情況下，氫氣與柴油中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，置換出氯離子和銨離子。此時(shí)，氯離子極易與銨離子結(jié)合形成銨鹽結(jié)晶，發(fā)生堵塞。故在氯離子與銨離子反應(yīng)前使用脫氯劑去除氯離子，使其無法形成銨鹽，避免堵塞發(fā)生。

4.2 增加過濾設(shè)備

由于柴油中氯離子較多，使用脫氯劑反應(yīng)時(shí)間較長，為避免氯離子處理不完全進(jìn)入加氫裝置內(nèi)，造成銨鹽堵塞。在加氫裝置管道前增設(shè)兩臺(tái)過濾設(shè)備，進(jìn)行氯離子過濾，降低氯離子干擾，從而提升柴油加氫技術(shù)效果[3]。

4.3 定期更換注水點(diǎn)

硫化銨與氯化銨對(duì)高壓空氣冷卻器影響較大，為避免銨鹽沉積造成堵塞，在高壓冷卻器前進(jìn)行連續(xù)、均勻注水。注水最好使用經(jīng)過加氫設(shè)備凈化的脫氧水，在使用前還應(yīng)檢測(cè)注水中氧氣和氯氣含量，確保各項(xiàng)指標(biāo)都符合要求。另外，在注水過程中銨鹽沉積處，呈1/4的液體狀態(tài)，避免液體含量過低，無法實(shí)現(xiàn)銨鹽沉積。為確保注水的連續(xù)性和穩(wěn)定性，定期更換注水點(diǎn)，提升注水效果，提升銨鹽沉降量，從而提升柴油加氫效果。

5 結(jié)語

綜上所述，柴油在社會(huì)中得到廣泛應(yīng)用同時(shí)，產(chǎn)生的空氣污染物也急劇上升，通過柴油加氫技術(shù)，提升柴油燃點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)柴油完全燃燒，降低污染，改善空氣質(zhì)量。但是由于柴油加氫改質(zhì)裝置時(shí)常出現(xiàn)銨鹽堵塞情況，必須采取措施，解決堵塞問題，提升柴油加氫質(zhì)量，促進(jìn)社會(huì)更好發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[3]馬永樂，李雙剛，王賡.加氫裝置新氫系統(tǒng)銨鹽堵塞原因及對(duì)策[J].當(dāng)代化工，2004，003（06）：7-9.

作者簡(jiǎn)介：

印祥（1987- ），男，漢族，江蘇泰興。本科，現(xiàn)有職稱：助理工程師，研究方向：煉油工藝技術(shù)、化工管理。