渣油加氢装置实现长周期运行的措施及应用作者:王天生
来源:《中国化工贸易·中旬刊》2019年第07期
摘要:渣油加氢装置作为重要的重质油二次加工装置,对于公司的产业结构调整、物料
平衡和催化装置生产都具有重要的作用。
渣油加氢装置设备安全长周期运行和较好的原料性质可以确保装置稳定运行,提高催化原料性质和公司自身的经济效益。
因此本文主要通过对于渣油加氢装置周期运行的现象影响因素进行分析,提出针对性的优化措施,来确保渣油加氢装置的运行。
关键词:渣油加氢装置;周期运行;措施
渣油加氢装置是重油加工中最重要的装置,设备稳定运行和催化剂长周期使用对于装置自身生产和经济效益都有重要的影响。
目前固定床渣油加氢工艺是现阶段最为广泛运用的技术,由于受到了固定床反应器技术和催化剂使用寿命的影响。
因此固定床渣油加氢装置的运行普遍周期较短,需要定期的维护设备和更换催化剂,才能确保整个生产不会出现问题。
本文的研究视角主要结合在当前渣油加氢装置运行影响因素上,通过采取必要的措施,来延长渣油加氢装置的运行周期。
1 影响装置长周期运行因素分析
1.1 原料的性质影响
影响固定床渣油加氢装置长期运行机制主要在于加工的原料杂质得到有效控制。
渣油加氢装置虽然加工范围较为广泛,但是对于原料的要求极高,原料中Ca、Fe、Na和机械杂质等必须严格控制。
金属钠是强碱金属,对催化剂的酸性活性中心具有强烈的破坏作用,造成催化剂活性的降低;铁、钙等金属悬浮颗粒物、类积炭物资和机械杂质等容易使第一床层顶部板结,催化剂床层压降的上升而是装置被迫停工。
1.2 催化剂床层压差升高
压降是导致加氢装置运转周期缩短的最主要原因,是固定床渣油加氢不可避免出现的问题;加氢反应器的床层压力降,不仅是重要的设计参数,而且是装置长周期运转的制约因素;当压降达到一定值后,它将以指数方式迅速增高,最终达到或超过设计允许值而被迫降低处理量、甚至停工。
1.3 催化剂级配不当
渣油加氢装置采用复杂的催化剂级配体系,保护催化剂、脱金属催化剂、脱硫催化剂、脱残炭催化剂匹配不当,导致反应物流分配不均,产品金属含量、硫含量和残炭指标不合格,反应器床层压差快速升高,达不到预期使用寿命。
2 装置优化的措施
2.1 对原料性质的控制
在处理高金属和高沥青质的原料时,固定床渣油加强加氢存在催化剂失活和结焦较快,床层及催化剂孔结构易被焦炭和金属堵塞,产生压降和热点,使用寿命短等问题,为保证装置有足够的运行周期,要求控制原料油的总金属含量
2.2 催化剂合理级配
固定床渣油加氢装置长周期运转的关键是催化剂合理组合与同步失活,实际生产主要从:①根据装置原料中金属含量、硫含量、残炭等各指标情况,按催化剂功能、尺寸、形状和活性进行合理级配;②装填过程中要进行全面跟踪保证级配装填的装填效果和装填质量,避免开工后出现催化剂床层坍塌,造成物流偏流现象;③严格执行催化剂厂家的硫化方案,不超温、不还原,保证硫化效果,保证催化剂硫化后的活性;④严格监控反应器入口压力、氢纯度、补充氢和循环氢组成、进料性质以避免对催化剂寿命造成大的影响;⑤严格对照专利商提供的升温曲线控制催化剂平均温度和各床层入口温度,严禁快速提温等措施确保催化剂活性和使用寿命。
2.3 监控催化剂床层压差
据文献报道,多数加氢处理装置被迫停工不是因为催化剂的失活,而是反应器床層压力降超过设计允许值,为控制床层压降,主要从:①保证进料得到良好的过滤,始终保证原料过滤器的正常运行,决不允许打开过滤器副线,过滤器副线上铅封;②控制原料的Fe、Ca含量;③在加工过程中控制原料均衡不波动;④改善催化剂的外形及尺寸,使催化剂更高/孔隙率,容垢能力更强,保证催化剂床层具有高的空隙率;⑤合理控制反应器催化剂床层温度,避免沥青质在三反、四反中析出等措施确保催化剂床层压降受控。
2.4 对装置进行精细化的操作
装置的实际生产过程中,需要结合其自身的变化来进行调整,要及时的调整反应器冷氢量的注入,要避免床层温度存在大幅度波动,尤其是对于各反应器的温度要始终保持在平衡的状态,在平稳的温度下从低到高依次来进行温度的调节;提温速度不能过快,渣油加氢不能适应频繁变化的原料性质,也无法频繁调整反应温度来调整反应转化率,这样会引起催化剂快速积炭失活;装置进入后期运行阶段,在满足产品指标的前提下,温度不做大幅调整等方面进行精细化控制。
3 结束语
综上所述,渣油加氢装置在重油生产工艺中具有重要的地位,针对相应的周期要适当的进行调整生产经济效益差的问题,另外要及时的找出渣油加氢装置中存在的影响因素,要针对性的采取必要的措施,尤其是要消除设备运行过程中存在的问题,有效延长装置运行周期,提高装置自身的经济效益。
参考文献:
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