渣油加氢装置杂质沉积规律与压降升高机理分析

反应器压降升高是影响固定床渣油加氢装置长周期运行的重要因素。选取三套加工不同典型原料的工业渣油加氢装置,分析不同位置不同种类运转后催化剂的杂质沉积和孔结构变化情况,采用扫描电子显微镜-二维元素分析方法对结块催化剂杂质沉积分布进行原位表征,获得渣油加氢装置杂质沉积规律。结合装置原料性质和运行工况,对反应器压降升高机理进行分析。结果表明,长周期运行过程中,前部反应器催化剂大量沉积金属杂质,积炭严重,催化剂孔结构发生显著变化;同时,在催化剂颗粒间隙沉积大量焦炭或含铁垢物,造成床层堵塞。Ni、V主要沉积在催化剂颗粒内部,Fe、Ca则沉积在催化剂颗粒之间或附着在催化剂外表面,结块催化剂颗粒间隙填堵大量焦炭。反应器压降升高遵循两种不同的机理或路径。原料Fe、Ca含量较低时,反应器下部脱金属催化剂因沉积金属Ni、V而失活,进而在催化剂颗粒之间形成大量积炭,导致床层板结、压降上升;原料Fe、Ca含量高时,Fe、Ca在床层上部保护剂颗粒间大量沉积,导致反应器堵塞,压降升高。在严格控制进料Fe、Ca含量的同时,还应针对性优化催化剂及其级配设计,延长运转周期。