延长催化剂寿命，保证加氢装置长周期
运行
摘要：本文介绍了影响催化剂寿命的几个主要因素，并结合自己对加氢装置
管理的工作经验，着重从改善原料性质、合理调整反应温度及做好催化剂前期预
处理等方面进行了论述，从而为提高装置长周期运行提供一定的参考。

关键词：加氢；催化剂；寿命
1 前言
石油一厂目前有两套石蜡加氢装置，其中15万吨/年中压加氢装置投产于1997年，20万吨/年高压加氢装置投产于2005年。

两套装置在历年生产中，因
设备原因而影响长周期运行的情况较少见，装置的运行周期主要取决于催化剂活
性高低。

而催化剂始终保持较高活性，又会保证装置的反应温度及反应压力始终
处于较低的状态下，从而为延长设备的使用周期及节能降耗创造良好的条件。

15
万吨/年中压加氢装置催化剂历史最好寿命15.85吨/Kg。

2012年5月至2015年
10月）。

20万吨/年高压加氢装置催化剂历史最好寿命30.23吨/kg，在中石油
内部5套石蜡加氢装置使用寿命属于最好。

2012-2016年9月末寿命25.8吨/kg，按目前状态能继续使用到2017年4月底，2017年5月（全公司大检修）装置进
行检修换剂，预计每月加工量1.9万吨，到2017年5月催化剂寿命为30.23吨
/kg。

追平石油一厂老区加氢创造了的使用周期4年且寿命达到30.3 t/kg的全
国同类装置最好水平。

下面就原料质量、原料自身杂质、操作工艺条件等方面简
单分析一下我们在延长催化剂寿命方面所取得的一些有益尝试。

2 催化剂使用情况及原因分析
2.1 原料质量的影响
在催化剂寿命的影响因素中，最主要的莫过于原料性质了，石油一厂15万
吨/年中压加氢装置在2011年搬迁开工后。

反应器压降在开工之初就上升较快，
最高达到2.3MPa，严重地影响安全生产和产品质量。

产品比色（赛勃特号）在开
工半年后就出现波动，时而达不到全炼蜡和食品蜡标准。

产生上述问题的原因，
主要有以下两个方面。

2.1.1 原料中外来杂质的影响。

据有关资料介绍，原料中外来杂质主要含Fe3+粒子、糠醛、丁酮等极性物质，极易吸附在催化剂表面，占据催化剂活性中心而影响催化剂活性。

我厂30万脱
蜡脱油装置在搬迁后，部分设备管线腐蚀严重，开工初期装置部分设备与管线由
于在开工期间水冲洗和吹扫不彻底，产品脱油蜡中还有Fe3+粒子，Fe3+粒子含量
平均为30~50ppm，带入15万吨/年中压加氢反应器中，导致加氢产品蜡呈棕红色，且溶剂含量在0.01~0.05%，严重地影响了石蜡加氢的正常生产。

其直接原因就是
原料质量太差，导致催化剂活性下降，压差增大。

2.1.2 原料自身杂质含量的影响。

原料自身杂质主要指稠环芳烃、胶质、氮化物等，这些物质的含量一般随着
原料干点的增加而成倍的增加，抽样分析如表1所示：
表1 原料自身杂质与干点对比
随着原料中芳烃、胶质、氮化物等含量的增加，精制效果变差，即脱色、脱
芳和安定性变差。

其原因是芳烃、胶质等物质极易吸咐于催化剂表面而不易被加氢，使催化剂酸度和比表面降低，从而降低了催化剂的活性。

2.2 操作工艺条件的影响
石蜡加氢精制工艺条件主要有反应温度、反应压力、空速、氢油比等，工艺
条件对加氢蜡质量影响最大的是氢分压，其次是温度和空速。

从理论上讲，氢分
压越大对加氢反应越有利，但受设备条件的制约，氢分压也不能无限提高，只能
控制在一个合理的水平。

目前高压加氢装置反应压力控制12.0Mpa，中压加氢生
产全炼蜡压力控制在7.0Mpa。

空速的高与低取决于装置处理量的多少，直接影响
装置的经济效益，因此在尽可能的情况下，都尽量使其控制在催化剂的使用上限。

所以工艺条件选择最终归结为反应温度的确定。

3 我们在生产实践中总结的经验
3.1 控制原料含水和杂质含量
由表1看出在含油大体相当的情况下，随着原料蜡干点的上升原料中胶质、
总氮等杂质的含量明显增加。

而随着原料中芳烃、胶质、氮化物等含量的增加，
加氢精制效果变差，即脱色、脱芳和安定性变差。

首先做好加氢原料罐脱水、延
长沉降时间，确保原料不带水和杂质。

其次在加氢前先进行一下白土精制预处理
过程，可通过活性白土的吸附作用以物理的方法将其去除,所以事先对原料进行
白土精制的预处理过程，既可延长催化剂寿命又可提高产品质量。

但随着国家对
环境问题的重视程度日益加强，白土及废白土的处理成本也越来越高，而且原料
蜡经白土精制后的损耗也明显高于加氢精制。

因此建议在实际生产中，当原料蜡
熔点在58℃以下时，可不加白土或加入少量的白土，以减少白土消耗及石蜡的损失。

当蜡熔点在60℃以上时，还要加入适量的白土且白土的加入量要随原料质量
变差而逐渐增加，以减少高熔点石蜡中重组分对加氢催化剂的损害。

3.2 确定合理反应温度
反应温度在加氢精制工艺参数中占非常重要的地位。

提高反应温度可提高反
应速度，但温度提高后会使装置燃料量及冷却用水量上升，而且温度过高还会使
产品含油量上升。

实际生产中应视不同原料，其它工艺条件及催化剂活性选择适
宜的反应温度。

通过近年来催化剂使用情况看，选择较低的起始反应温度230℃时。

实践表明较低的温度不利于胶质、沥青质等杂质的脱除反应，一段时间后反
应器压降不断上升，产品质量也受到了影响。

即便后来不断提高反应温度也很难
去除催化剂内吸附的胶质、沥青质等重垢杂质，反应器压降仍比较高。

选择了较
高的起始反应温度270℃时，实践表明在高反应温度下，催化剂活性稳定周期较短，且一旦活性下降就得不断提高反应温度，不利于催化剂的长期使用及装置的
节能降耗。

3.3 提高催化剂预处理效果
我们要严格按照催化剂厂家提供的催化剂干燥和预硫化方做好催化剂的干燥
和预硫化工作，要延长催化剂干燥时间，合理分配干燥温度，对催化剂干燥彻底，做好恒温干燥脱水工作，保证催化剂的干燥效果。

提高催化剂预硫化效果，
控制好硫化温度和二甲基二硫的注入量，引入氢气之前，床层最高温度应控制在150℃以下，并引入氮气进行置换，防止催化剂还原。

做好尾氢硫化氢浓度分析，确保硫化效果，保证催化剂活性。

4 结论
通过采取以上控制方法，本周期石油一厂两套加氢装置催化剂运行良好，完
全可保证3年-5年一换剂的需要。

参考文献
[1] 林世雄. 石油炼制工程.
[2] 魏成邦，邱焕达. 石蜡加氢工艺技术探讨：高凝原油加工技术文.
作者简介：王彬，男，1982年02月，单位：中国石油抚顺石化公司石油一厂，工程师，研究方向：加氢精制工艺。