液接触 , 以及原油的电脱盐
的 空隙 中 结果是使催化剂床层的 空 隙 和
孔 目 均减小了, 捕集 固体颗粒 物的尺寸越来越 小, 直到催化剂床层 的 空隙 被 固体颗粒物 充 满 , 并导致 流体在床层 中分 布不 均 , 加速 积炭 ,
1.2
催化剂装填方式 为了防止催化剂和催化剂支撑物的破损导致
采用保护剂及级配技术是防止压力降快速上
升的有效措施之一
保护剂及级配技术 的特点是 : (l 将 固体颗 粒物 分散 沉积 在保 护剂 床层 ) 中, 通过催化剂的尺寸级配控制某种保护剂捕集
和贮存某种尺寸范 围内的颗粒 物, 使较大 的颗粒 基本上都在保护剂 的上层 , 较小的颗粒渗透至床 层中 (2 控制原料 中的烯烃聚合反应 这主要是 ) 针对原料 中的烯烃 二烯烃 和其它不饱和烃类 发生聚合反应形成的大分子聚合物经脱氢反应后
尤其是含有二次加工装置来 的原料时 , 多在装置 界区内设置过滤器 , 滤除 自装置界区外进 人装置
的原料 中的固体颗粒物 , 通常采用的过滤元件可 滤出粒 径大于 2 一 林 的固体颗粒物 值得 0 5 2 m
注意的是 , 由于环烷酸铁的颗粒尺寸较小 , 上述过
滤元件无法滤出, 还需采取其它补救措施 为 了减少操作工人的劳动强度 , 提高操作水 平 , 近年来多以连续反 冲洗过滤器取代切换操作
常用的积垢篮筐的结构是由各种规格的不锈
钢金属网和骨架 构成 常 用规格为 小 o m m / o r 61 m m , 按三角形布置 , 三个一组连在一起 , 用链 0 条联结在分配盘的支承梁上 链条长度要满足催 化剂床层下降 5% 的要求 , 篮筐 内是空的
采用积垢篮筐 的固定床反应器 , 虽然增 加了 物流在径 向方 向的流通 面积 , 但对 粒径小 于 5 0 卜 的细粉尘和硫化亚铁几乎 没有过滤作用 , 而 m 且 固体颗粒杂质首先沉积在每个积垢篮筐底部催 化剂层表面或催 化剂颗粒 间的空隙中 , 形成阻碍
而固体颗粒物又能与反应过程 产生 的积炭结合 ,
造成床层压力降迅速上升
床层压力降上升 , 应严格遵守催化剂装填规程和 控制催化剂的装填密度 , 力求均匀 否则会因物 流分配不均在高温下出现热点 ,进而产生结焦
1.3 开停 工程 序
通过对加氢装置故 障分类和归纳 , 压力降问
题约 占5 % 以上 , 而导致故 障的原 因有很多 , 因 0
摘要:针对固定床加氢装置最常见的故障 反应器超压力降问题, 分析了影响床层压力降的主要因素, 提出
了防止床层压力降快速升高的措施 ,包括采用保护剂及级配技术 采用网脉状结构的陶土 采用过滤塔盘和连续反 冲洗过滤器 根据排查处理故障的思路和方法, 逐步建立起一套合理的反应器超压力降故障诊断程序
关键词 :固定床 加氢反应 器 压力降 诊断对策
一
20 一
炼
油 技 术 与 工 程
2009 年第 39 卷
理 在进行反应 系统缓慢降温时 , 应采用不易结 焦的介质
1.4 反应器 内件一 积垢篮筐
生成的焦炭多积存在床层顶部
因此 , 进行活性
级配 , 让原料首先经过低活性催化剂 ,然后经过高
活性催化剂, 以减缓聚合反应和结焦, 避免在反应
器 中生成颗粒物
采 取有 力 的解决措 施
一
22 一
炼
油 技 术 与 工 程
20 9 年第 3 卷 0 9
D iag n o sis o f P ressu re d roP P rob lem
in f x ed b ed i
h y d ro g en ation rea cto r an d co u n term ea su res
(3 以环烷酸铁为代表的有机铁具有较强的 )
反应性 , 并且颗粒尺寸较小 , 通常采用的过滤器难
以滤除 有机铁在加氢反应过程 中很容易转化为
粉尘状硫化铁 , 极易与附着的积炭形成硬壳或沉
积在催化剂颗粒的外表面或堵塞催化剂 的微孔 脱铁保护剂能够把有机铁收集到其独特的孔结构 中, 在其孔内部分解环烷酸铁 因为生成 的颗粒
功 m m 瓷球 6 挤条催化剂
一 一一 一~ 一一粉尘沉降区
图l
F i .1 g
积垢篮筐
果是在运转末期 ,也不会造成压力降过度增高
2.3 采用过滤塔盘 过滤塔盘是 由过 滤元件和液 体密封板 组成
B asket holdi g m ud n
2
2.1
防止压力降快速上升的对策
采用保护剂及级配技术
的 典型的过滤元件 是高约 l m (或根据原料 中 的污垢量和反应器封头尺寸改变高度 )的同心环 形管状金属丝 网, 在环形空间 中充满合适规格尺 寸的催化剂或催化剂支撑物 过滤元件是可拆卸
在固定床加 氢反应器 中, 含有 固体颗粒物的 反应进料流经催化剂床层 时, 催化剂床层 的 孔 目 滞 留较大尺寸的颗粒 , 并沉 积在催化剂床层
的操作和产生的腐蚀程度有关
原料中通常还含有多种金属 , 但影 响压力降 的金属主要是钠和铁 钠盐会造成催化剂失活 , 破坏载体结构 , 钠盐 的主要来源是原料可能与碱
图2
F i .2 g
反应器超压力降故障诊断程序
P ro群 am of f ult d i a agnosi of ult 一 i p r ssu re d n )P in r a e to r s a r h gh e e
3
结 束语
(3 虽然国外近年来也开发和研制 出一些 防 ) 止反应器压力降升高的技术 , 但保护剂仍是较好 较成熟 的 行之有效 的方法之一 重要的是应 根 据原料性 质和沉积物的分析结果 , 不断优化 改
2.2 采用网脉状结构的陶土
反应器有效容积
多年来由于对保护层催化剂的
使用和级配技术越来越成熟 , 采用保护床催化剂
及级配的固定床加氢反应器可以取消积垢篮筐
功 m ,n 瓷球 13
陶土有多种规格尺寸的制品 , 其粒径范 围在 1 一 0 0 林 , 装填高度约 l m 2 m 过滤功能是 由其 大颗 内孔结构提供的 , 弯 曲的通道使得 陶土 的内孔很 容易捕获颗粒物 , 内孔有很大 的容垢能力 粒陶土的多孔 片状之间有许多很大的开槽 ,既使陶 土内空隙充满颗粒物 , 又不会限制流体流动 其结
(l 导致加氢装置 固定床反应器压力降突然 )
升高的原因有很多, 必须根据诊断程序全面认真 分析
(2 )应加 强 管理 , 建 立 完 善 的技 术 档 案 , 以便
进 ,不 断调 整 和改 善保 护 剂 的尺 寸 级 配 和 活性 级 配 , 实 现装 置长 周期 运转
(编辑 漆 萍)
能在短期内准确诊 断出反应器超压力降的原 因,
滤塔盘位于分配 盘的上方 , 对进人反应器 中的气 体和液 体起 着 良好 的 预分 布作 用 , 压 力 降 小;
第2 期
杨
阳等.固定床加氢反应器压力降问题的诊断与对策
(2 通过过滤元件能有效拦 截进人反应器的腐蚀 ) 物和颗粒物 ;(3 过滤元件可提供 比反应器截面 ) 大得多的过滤 面积 ;(4 过滤塔盘及 过滤元件位 ) 于反应 器封 头 内, 不 占用 反 应器 的有 效 容 积; (5 过滤元件之间的空 隙为颗粒物 的沉积和贮存 ) 提供了极大的空间;(6 过滤元件是可拆卸的 )
此有必要建立并逐渐完善相应的故障诊断程序
l
1.1
应严格遵守开停工操作规程 , 在投人运行期 间 ,应避免反应器在低于最小质量流速 的条件下 操作 , 确保物流均匀分布和防止催化剂局部超温 进而结焦 当然, 在设计上应采用适宜的反应器 质量流速值 , 避免 由于反应器质量流速过高, 造成 物流扰动床层 ,导致瓷球(或保护剂 )甚至催化剂 粉碎, 致使压力降迅速上升 当氢压机 出现故 障或氢气供应不足时 , 应启 动紧急停工程序 , 并及时对反应 系统进行降温处
不仅 容垢 能力强 , 还可 以起到 筛分 的作用 , 使颗粒物均匀分布 , 均匀地沉 积在经尺寸级配 的
各种保护剂的空隙间或 内孔 中
力降迅速增加
积垢篮筐没有达到预期效果 , 还 占有一定的
(5 保护剂 的形状有 利于物流分布均匀 , 有 ) 效改善物流分布也有 利于颗粒物 的均匀沉积 , 使
之能够容纳更多的固体颗粒物
反应器上游设备和管道的腐蚀情祝
分析床层顶部淤积物, 观察床层实际 状态 保护剂或催化剂的状况并提出 诊断意见
对 比装置设计基础数据 据
反应器设计条件 反 件 各周期与此有关的 各 运行数据和催化剂装填图 图 各周期发生与此有关的故障 各 障
提 出初步诊断意见 见
根据最终确定的诊断意见进行实施 施
投入运行 观察和记录床层压力降变化情况 况
炼 油 技 术 与 工 程
2009 年 2 月
P ET R O LE U M R E FIN E R Y E N G IN E E R IN G
第 3 卷第2 期 9
固定床加氢反应器压 力 降问题 的 诊断与对策
杨 阳 杨 旭2 韩 良2 李普芳, 王德会,
1.中国石油大连液化天然气项 目 管理部(辽宁省大连市 11 00 ) 6 1 2.中国石油广西石化分公司(广西钦州市 53500 ) 0 3.中国石油华东设计院( 山东省青岛市 266 71 0 )
柴油)
有机类杂质主要有 : 原料 中夹带的高沸点 馏分 ; 焦粉(二次加工装 置来原料 , 例如 :焦 化 柴油 焦化蜡油 ); 胶质 (聚合 缩合物等 ); 管 道和设备中的结焦颗粒物 随物流进入反应器 无 机类 杂 质 的来 源 主要 与原 料 中的 硫 含 量
酸值 以及上 游装 置 输 油 管线 储 罐 以 及装 置 本 身
的, 并带有允许气体通过的升气盖板 , 液体密封板 上持有的液体 中的颗粒物沉 积下来 , 液体经过滤 后进人过滤元件内侧与气体混合后进人反应器的