柴油加氢裂化装置保护剂上杂质沉积分析

针对某炼油厂柴油加氢裂化装置停工换剂时发现精制反应器床层顶部的催化剂表面覆盖垢物的现象,对保护剂取样分析。对所取保护剂进行甲苯抽提处理后采用X射线荧光光谱仪（XRF）、扫描电子显微镜（SEM）、等离子体光谱仪（ICP-OES）等手段进行检测。结果表明：保护剂上主要沉积含铁、磷、硅、钙、钛（Fe、P、Si、Ca、Ti）元素的杂质;保护剂表面更多地沉积含铁、磷、硅（Fe、P、Si）元素的杂质;含钾、钙（K、Ca）等元素的杂质均匀地沉积在保护剂上;保护剂上未出现其他物相结构。对此,建议炼油厂一方面要严格控制原料油中含磷、硅（P、Si）等元素的杂质的携带,另一方面要装填部分捕硅剂来优化保护剂的级配装填,实现装置的平稳运行。     

工业渣油加氢失活催化剂上沉积金属及积炭研究

采用碳-硫元素分析、X射线荧光光谱、X射线衍射光谱、扫描电镜以及热重分析等手段对处理后的工业固定床渣油加氢失活催化剂进行表征。结果表明：保护剂、保护-脱金属过渡剂、脱金属剂、脱金属-脱硫过渡剂主要拦截杂质金属,并以NiV₂S₄的形态存在于催化剂中,脱硫剂、降残炭剂积炭更多。沿物流方向,积炭从软炭向硬炭转变,积炭量增加;金属沉积量和分解温度均先增加后降低,在脱金属剂中沉积量最大,沉积物分子结构最复杂;脱金属-脱硫过渡剂和脱金属剂床层出现严重板结;V元素含量先增加后下降,Fe元素含量逐渐下降,Ni和Ca元素含量的分布则相对平均。沿催化剂颗粒横截面,Fe元素主要沉积在外表面;Ni元素分布较为均匀;V在催化剂边缘处存在较多,中心处沉积量较低,在脱金属剂和脱金属-脱硫过渡剂横截面处呈V形分布,在脱硫剂和降残炭剂横截面处呈U形分布,多数分布在催化剂颗粒表面。在分析基础上提出了催化剂改进建议。     

柴油加氢裂化装置高压换热器垢样分析及对装置的建议

针对某炼油厂柴油加氢裂化装置高压换热器因结垢而导致换热效率降低、反应器入口分配器等设备结垢的现象,在装置检修期间取样分析。对所取垢样进行甲苯抽提处理后采用X射线荧光光谱仪（XRF）、扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）等手段进行检测。结果表明：垢样由相对疏松结构和一层致密结构组成,疏松结构主要以含铁、硫元素的垢物组成,而致密结构主要以含铬、铁、硫和氧元素的垢物组成。垢样的主要无机成分为Fe（x）S（y）和Fe（x）Ni（z）S（y）,还含有少量含硅、钠和铝的无机物,有机垢可忽略。对此,建议炼油厂加注阻垢剂以抑制高压换热器或其他设备结垢的速率,跟踪计算换热器运行的垢阻,实现结垢速率可控,待装置正常停工检修时视结垢情况进行换热器的清洗。     

柴油加氢反应器不同位置精制剂的失活分析

针对某炼油厂柴油加氢裂化装置停工换剂时发现加氢精制反应器床层顶部的精制剂表面覆盖垢物的现象,对不同位置的精制剂进行取样分析。对所取精制剂进行甲苯抽提、再生后采用比表面积及孔径分析仪、碳-硫分析仪（C-S）和扫描电子显微镜（SEM）等手段进行检测。结果表明：不同位置的失活精制剂上积炭量均较低,而比表面积等孔结构参数均显著降低,尤以装填位置靠上的精制剂更为明显,失活精制剂的再生效果均不理想;再生精制剂上出现磷酸铝特征衍射峰,精制剂表面沉积含磷、硅、铁和少量砷元素的无机物,或少量进入精制剂孔道,其是导致精制剂失活的主要原因,而且沿着物流自上而下的流向精制剂上杂质的沉积量逐渐减少,催化剂的失活程度减弱。     

柴油加氢裂化装置加氢裂化催化剂失活分析

在某炼油厂柴油加氢裂化装置停工换剂时,取样分析加氢裂化催化剂。对所取裂化剂进行甲苯抽提、再生后,采用比表面积及孔径分析仪、碳硫分析仪(C-S)和X射线衍射仪(XRD)等手段进行检测。结果表明,失活裂化剂的比表面积、孔容等孔结构性能参数明显降低。在最优的再生条件下,再生裂化剂上的C含量降至0.360%,裂化剂的表面或其它位置未发现杂质的明显沉积。再生裂化剂的比表面积损失约21.5%,其中微孔比表面积的损失约占87.2%,孔容损失约17.4%。加氢裂化催化剂长期在高温等条件下反应,造成分子筛晶粒的烧结、团聚等是导致其比表面积等孔结构性能降低的主要原因。     

柴油加氢裂化装置精制剂失活原因分析

针对某炼油厂柴油加氢裂化装置停工换剂时,发现反应器床层顶部的加氢精制催化剂（简称精制剂）表面覆盖垢物的现象。对所取精制剂进行甲苯抽提、再生后采用比表面积及孔径分析仪、碳硫分析仪和扫描电子显微镜（SEM）等手段进行检测。结果表明：精制剂上沉积含P,Si,Fe的无机物,且在催化剂截面上呈现“蛋壳”型分布,是导致催化剂失活的主要原因。对此,建议炼油厂一方面要严格控制原料油中P,Si,Fe等杂质的含量,另一方面在保护剂优化级配装填时要装填部分捕硅剂,以保障主催化剂的活性,实现装置的平稳运行。     

润滑油加氢装置结垢分析及应对建议

针对某炼油厂润滑油加氢装置因催化剂床层顶部结垢带来压力降增长过快,最终导致非计划停工的生产问题,停工检修时进行垢物取样分析。所取垢物经甲苯抽提处理后进行XRF,ICP,C-S,SEM-EDS,SEM-EDS-Mapping,XRD等分析。结果表明:反应器泡罩塔盘处垢物上沉积的KCl,KFe(P_2O_7)和少量含Si杂质等无机物,以及保护剂床层上覆盖的积炭是导致反应器产生压力降的直接原因,且加氢精制反应器顶部催化剂的活性有所损失。建议严格控制原料油中杂质含量,加氢精制反应器保护剂床层"撇头消缺",更换部分主催化剂。     

低硅铝比纳米团聚体ZSM-5的合成工艺研究

纳米团聚体ZSM-5因具有较高的活性及水热稳定性而被广泛用于催化剂的制备。以水玻璃为硅源、硫酸铝为铝源、正丁胺为模板剂,合成低硅铝比纳米团聚体ZSM-5分子筛。考察了钠硅比、陈化时间、晶种添加量等因素对合成分子筛形貌和晶粒尺寸的影响。采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、氮气物理吸附、透射电镜（TEM）和X射线荧光光谱仪（XRF）等手段对样品进行了物性分析。结果表明：钠硅比（氧化钠与二氧化硅物质的量比）大于0.11可以合成出结晶度较好的ZSM-5分子筛,当钠硅比大于0.13时ZSM-5晶粒增大;延长陈化时间有助于降低分子筛的晶粒尺寸,提高晶粒尺寸的均一度,陈化12 h时晶体的平均尺寸约为160 nm;晶种添加量为3%~4%（按总二氧化硅质量计算）时,对样品晶粒尺寸及均匀度的影响较小。