焦化汽油加氢装置反应系统结垢原因分析及对策

针对中国石化茂名分公司焦化汽油加氢装置反应系统压降升速过快、循环氢压缩机发生喘振、装置运行周期短等问题,对换热器和反应器系统压降进行分析,认为高压换热器壳程和反应器结垢是造成装置系统压降上升快的主要原因.通过对垢物组成进行分析,发现焦化汽油原料中二烯烃缩合及胶质缩合生焦是垢物生成的主要原因.通过采取加强原料管理、扩大反...     

环烷基蜡油加氢裂化装置反应系统压降升高原因

加工环烷基蜡油的中海石油宁波大榭石化有限公司2.1 Mt/a加氢裂化装置在运行过程中出现系统压降快速上升的情况，被迫停工。除了精制反应器压降外，系统压降主要发生在高压换热器部位。高压换热器入口分配器内部及精制反应器保护剂床层结垢篮及其上部积累了大量的白色垢物，堵塞了高压换热器入口分配器，导致高压换热器压降快速增大。该白色垢物为环四磷酸铁，是由装置进料中所含的铁元素与装置上游常减压蒸馏装置所添加的高温缓蚀剂中的含磷化合物反应所生成。提出控制进料中磷质量分数不超过0.5 μg/g，以及常减压蒸馏装置采用无磷缓蚀剂或升级设备材料等应对措施     

国外动态

改进催化剂填充结构减少保护反应器结垢加拿大合成油有限公司重质原油改质工厂的柴油加氢精制保护反应器,由于采用一种新的催化剂填充结构减缓了结垢趋势。该厂自1978年开工以来,在不同部位出现过结垢问题,如焦化分馏塔、各种换热器、柴油加氢精制原料过滤器以及保护反应器等。保护反应器结垢造成本身停运。这个问题从装置第一个运转周期时就出现了。由于压降升高迫使该反应器走旁路,以便所装催化剂除油。在以后的每个运转周期开工之前都要使催化剂先脱油。     

加氢装置催化剂床层压降增加原因分析及对策

针对某炼油厂加氢装置在废润滑油加工过程中,因反应器床层的压降增长过快而导致停工的问题进行分析,并提出相应对策。结果表明:反应器顶部的泡罩塔盘被结垢物掩盖,结垢物板结严重且硬度较大,顶部瓷球及保护剂表面亦被黑色絮状物覆盖,是反应器床层压降增长过快的直接原因;加氢装置原料油中大量的杂质(含金属总量大于1 000μg/g)与酰胺类、磷系助剂共同作用而形成大量的结垢物,结垢物板结后沉积在反应器顶部,且结垢物向下穿透后覆盖保护剂及催化剂表面,是反应器床层压降增长过快的根本原因;通过控制原料油中的杂质含量,对反应器采取塔盘清理等"撇头消缺"措施,实现了加氢装置的平稳运行,各产品性质满足指标要求。     

重整装置预加氢单元工艺改进

对山东京博石油化工有限公司40万t/a重整装置预加氢单元压降升高的原因进行分析,并对其工艺进行了改进。结果表明:重整装置预加氢反应器催化剂床层压降升高的主要原因为催化剂中硅及原料油中二烯烃的含量过高;在预加氢反应器前新增二烯烃反应器,原料油经加氢处理后,含二烯烃质量分数由0.286%降至0.015%,二烯烃选择性加氢脱除率约95%;通过采取催化剂撇头、增加脱硅保护剂及设备清焦、增设二烯烃反应器等综合措施,装置开工运行初期预加氢反应器催化剂床层压降由改造前的0.200 MPa降至0.025 MPa,投用1 a压降仅升高0.014 MPa,预加氢单元空速由改造前的3.5 h~(-1)可提高至最大5.0 h~(-1)。     

连续重整装置预加氢反应器压力降升高原因分析

对陕西延长石油(集团)有限责任公司延安石油化工厂1.2 Mt/a连续重整装置预加氢反应器压力降升高的原因进行了分析。分析原因为:(1)预加氢反应器床层上部的催化剂颗粒物及床层上部粉末中Fe_2O_3含量较高,粉末状垢物沉积到催化剂床层中,阻塞了催化剂颗粒间隙,引起反应器压力降上升;(2)未及时有效处理床层上部粉末状垢物(沉积的铁锈、焦粉等粉尘),致其随原料带入到反应器床层顶部;(3)装置非计划停工。采取的主要措施:(1)对预加氢反应器顶部进行了催化剂撇头(共撇出旧催化剂4.5 t,补充装填催化剂2.1 t);(2)对预加氢加热炉炉管进行了13次爆破吹扫,直到无黑色烟尘排出为止。装置抢修开工后,预加氢反应器压力降一直保持在117 kPa左右,压力降升高的问题得到了有效解决。     

加氢装置换热器积垢原因分析及防垢措施

通过对进料换热器垢物的实验分析，提出了蜡油加氢裂化装置进料换热器的积垢机理、腐蚀原因及其防垢措施。认为换热器的积垢成分主要是含Ｆｅ硫化物、铁镍硫化物、氯化物及有机垢，铁杂质主要来自金属腐蚀，镍来自催化剂流失，氯化物来自蜡油中无机物及有机物的分解。进料侧垢物中的有机垢是由氧引发的氧化自由基聚合反应生成的，其主要成分是金属腐蚀产物和油泥，而非结焦物。     

重油加氢反应系统结垢的原因分析

总结了重油加氢装置首次开工以来反应系统的压降变化规律,阐述了前置反应器和进料／反应流出物换热器的结垢机理及影响结垢的主要原因,提出了相应的改进意见。     

自动反冲洗过滤器在连续重整装置中的应用

某石化公司连续重整装置的原料过滤器为栏式过滤器,该过滤器不能过滤掉原料携带的机械杂质,造成装置预加氢压降升高,影响装置的长周期运行。因此在原料进装置前新增自动反冲洗型过滤器,使预加氢系统反应器压降稳定,解决了预加氢反应器压降快速上升的问题。     

新型内置集垢器技术开发与应用

介绍了一种新型内置集垢器,并对其结构及工作原理进行详细介绍。与现有技术相比,该集垢器具有结构简单、容垢能力强、不易堵塞、集垢效果好、不占用催化剂床层空间等优点,能有效延缓反应器床层压力降的升高速率,延长反应器的运行周期。该内置集垢器在中国石化北京燕山分公司石蜡加氢精制装置工业应用的结果表明,内置集垢器的安装使用可有效缓解垢物的生成速率,对反应器压降上升趋势的控制有效可行,反应器压降基本控制在小于0.1 MPa的水平,产品质量合格,装置运转时间比改造前大大延长。     

醋酸乙烯装置乙醛精馏塔中乙醛聚合原因分析及改造措施

研究了醋酸乙烯合成反应器换触媒后开车初期乙醛精馏塔D1运行恶化问题,发现生成的一种较强酸促使乙醛聚合生成三聚乙醛,三聚乙醛引起醋酸乙烯和水形成W/O型微乳而将水带至醋酸乙烯精馏塔,使醋酸乙烯水解生成乙醛,导致精醋酸乙烯产品中乙醛超标。进一步深入探讨了这种强酸的可能种类是盐酸或丙炔酸。采取在D1进料中加碱中和酸从而破坏乙醛发生聚合反应的条件,防止该塔堵塞,减少带到醋酸乙烯精馏塔中的水量,确保精醋酸乙烯产品中乙醛含量达标。     

RN－1催化剂的应用及延长使用周期的经验

中国石化锦州石油化工公司炼油厂加工能力为４００ｋｔ／ａ的焦化汽油、柴油加氢装置使用ＲＮ－１催化剂，１９９０年１１月建成投产至今正常运转，没有进行过催化剂再生，预计可正常运转到１９９５年４月装置大检修前。该文概述了装置开工以来的运转情况，总结了延长催化剂使用周期的经验体会，即：强化原料油的过滤措施；严格进行原料油的保护和脱水，缩短储存时间；优化操作条件；在反应器顶部设置防垢篮筐，在反应器中最上层催化剂上部装填ＲＰ－１活性支撑物。截至１９９３年５月份，装置共加工原料油７３０ｋｔ，每公斤催化剂进油量为１６．１ｔ，远远超过了国内同类装置的最好水平。     

航空煤油加氢装置运行中存在的问题及应对对策

分析了某石化公司新建0.7 Mt/a航空煤油加氢精制装置在开工及运行初期出现反应炉进、出料前后压降较大,原料进料过滤器滤芯鼓胀、破损,精制航空煤油产品银片腐蚀不合格等问题的原因并提出了相应改进措施。结果表明,在循环氢压缩机出口至空冷入口之间增加返回线可使加热炉压降降低;在分馏循环管线双阀之间及相关污水线、污油线上加装临时盲板可使精制航空煤油产品的银片腐蚀性能获得改善。     

液体介质对固定床钴基催化剂费-托合成性能的影响

为解决固定床费-托合成中因传热限制而产生热点导致反应恶化的问题,将费-托合成产生的轻质油与原料气共同引入反应器,在中型装置上以工业RFT-2钴基固定床费-托合成催化剂为研究对象,考察轻质合成油空速、组成对费-托合成性能、催化剂床层温度分布、产品分布的影响。结果表明：轻质合成油的注入有利于降低CO2的选择性,降低液体产品的烯烃含量;随注油空速的增加,甲烷选择性升高,C5+选择性略有降低,催化剂床层温度分布显著改善,热点消失。将轻质合成油分成不同的馏分段注入反应器,随着注入馏分的变重,甲烷和C5+的选择性均降低,催化剂床层温度分布的均匀性提高。因此,轻质合成油的注入不仅可以改善催化剂床层温度分布、提高费-托合成性能,而且可以通过调整注入的轻质合成油组成来获得不同的产品组成。     

催化重整装置预加氢反应器压降增大的原因及处理措施

分析了重整预加氢反应器压降快速上升的原因并提出了预防措施。在预加氢反应器内部垢样中,硫、铁的质量分数分别为４７．５７％和４８．４３％,固体颗粒在催化剂表面沉积是预加氢反应器压降快速上升的主要原因。     

超细负载型Ni-Mo/Al2O3催化剂在渣油加氢裂化中的应用

针对渣油固定床加氢工艺催化剂易结焦失活以及悬浮床加氢工艺催化剂活性偏低的问题,将能悬浮在渣油中的超细负载型催化剂(Ni-Mo/Al2O3)应用于渣油的加氢裂化反应,并在高压釜中考察了反应条件对新疆减压渣油(XJVR)转化率的影响,其中催化剂添加量(质量分数)的考察范围为1%～10%、反应温度为410～450℃、反应时间为0.5～2.5 h、氢气初始压力为5～9 MPa。结果表明,催化剂的添加量对渣油、沥青质以及残炭转化率的影响都很小,但增加催化剂添加量能明显地促进硫的转化,即在此催化体系下,渣油的裂化反应以热反应为主,而加氢脱硫反应则由催化剂的活性中心所决定;反应温度对渣油、残炭、沥青质以及硫的转化率的影响较大,随着反应温度的提高,渣油、残炭、沥青质以及硫的转化率都呈上升的趋势,且前三者的上升趋势更为显著;延长反应时间对反应转化率的影响与提高反应温度所得到的结果类似;当氢气严重过量时,再提高氢气压力对硫转化率没有影响,但可在一定程度上促进残炭和沥青质的加氢反应。     

超短接触时间催化裂化反应器的开发及实验研究

根据超短接触时间催化裂化工艺的特点，开发了具有新型原料雾化和剂、油接触方式的下行式反应器。冷模实验结果表明，该反应器的剂、油初始接触区具有较高的催化剂质量浓度；通过在催化剂提升区设置开孔板形内构件，可以改善催化剂提升区床层上部催化剂的流化状态，从而有效地抑制催化剂返混。下行管内催化剂的速度和浓度分布的均匀性均明显优于提升管；降低下行管表观气速或加大催化剂循环强度有利于提高下行管内催化剂质量浓度，但同时也会增加催化剂在下行管内分布的不均匀性。     

裂解汽油加氢装置反应系统工艺设计的改进

从裂解汽油加氢的过程及原理出发,分析了裂解汽油加氢装置中二段加氢反应器压降升高过快的原因,改进了一段加氢反应器的设计,稳定了一段加氢反应器出口的双烯值;在二段加氢反应器的设计上,采用了催化剂系统的尺寸梯度和活性梯度装填方式,有效解决了灰垢在催化剂床层上的沉积,并通过严格控制二段催化剂在硫化态下运行,保证了催化剂的选择性,防止了压降的过快升高。