渣油加氢装置实现长周期运行的措施及应用浅谈

学术论文 2018-11-06 17:12:01
    一、前言
    固定床渣油加氢工艺使目前应用最广的加氢技术。由于渣油的成分较为复杂,且受到当前固定床反应器技术发展的所限,固定床渣油加氢装置的运转周期普遍较短,需要定期进行停车维护,对整个炼化生产造成了很大的影响。为此,有必要进一步掌握实际影响扎渣油加氢装置运行的因素,然后采取针对性的措施,不断延长渣油加氢装置的连续运转时间。
    二、影响装置长期运行的主要因素
    原料中金属离子的影响。渣油加氢装置虽然加工的范围往往比较广泛,但对原料的要求往往较高,如果原料中含有钙化合物,其容易在催化剂表面发生加氢脱钙反应,并以硫化钙的形式沉积在催化剂的表面,造成催化剂孔的堵塞。此外,如果原料中的铁离子浓度过高,这些铁离子在进入到反应器后,在硫化氢的作用下,就会生成硫化亚铁,沉积在催化剂床层的表面,阻碍反应物的通过,在高温的状况下,会使部分重质油品生焦,这些焦会堆积在孔隙中。
    高压换热器换热效果不良。混合料换热器出口温差,会随着换热器使用时间的不断延长,不断降低,最終降低到只有30摄氏度左右,造成加热炉入口的温度不断降低。由于炉设计的负荷往往过低,无法达到合适的反应温度,经常会采用提高反应口温度的方法来改善,这大大降低了生产的经济效益。
    反应加热炉设计负荷偏小。由于反应炉设计负荷过小,炉口的温度只有360摄氏度左右,而产品的正常生产需要维持在370摄氏度以上,这样才能满足产品质量的要求,为了提高出口的温度,势必会带来温度不均的现象,不能达到脱出重金属的作用,直接影响到了装置的长期运行。
    泡罩式分配盘对渣油加氢装置的适应性较差。由于渣油加氢反应器的直径达到了5.4米,而传统的泡罩式分配盘对原料的分配效果较差,这造成床层的径向温度差较大,让反应条件进一步恶化,对装置的长期稳定运行产生了非常不利的影响。
    床层压降。又有原料中经常会出现铁、钙离子超标的现象,这会造成R102的压差出现非常快的上升,然后由于E102换热效率的下降,造成反应器温度分布不均的现象得到进一步的加剧,为了保证装置的稳定运行,只能选择降低渣油掺炼量的方法,降低了装置的实际经济效益。
    三、装置优化的措施
    对原料性质的控制。应该在该装置的上游位置,加强对渣油及重蜡油性质的控制,根据原油的性质来及时调整脱钙剂的注入量。为了保证上游原料的品质,应该在上游增加一个原料品质检测装置,如果上游的原料出现性质大幅度变化时,应该及时停止原料的供应,在原料性质恢复稳定后,才可以继续对原料进行供应。
    掺渣率的控制。在该装置运行的初期,由于催化剂和过滤器的工作效果较好,这是适当提高掺渣率。如果进料采用罐供的情况,由于罐体具有很好的沉淀效果,这大大降低了原料中的杂质率,让原料过滤器的差压可以更加稳定的上升,对装置的生产实际影响较小,该装置的处理量可以保持在240吨每小时,掺渣率也可以提高到百分之六十左右。如果原料采用热渣直接供给,则过滤器的压差会增加很快,需要频繁进行冲洗,这时应该稍微降低掺渣率,让过滤器可以更加平稳工作,有效提高对装置新鲜进料的处理量。在装置运行进入到中后期后,应该将负荷维持在百分之九十以上,掺渣率保持在百分之五十左右,应该根据原料的性质、床层温升的情况,对掺渣率进行适当的微调。在原料的采购环节,应该严把质量关,但不能一味追求原料的高品质,应该采用各种原料搭配使用的原则,既提高了掺渣率,又可以获得不错的经济效益。
    对装置进行更加精细化的操作。在对装置的实际操作过程中,应该根据反应器的温升,及时调整反应器冷氢量的注入,避免床层的温度出现大幅度的波动,优化各反应器的温升,保持均衡的状态,让4个反应器的平均温度呈现出依次升高的趋势。针对原油含硫量高的情况,应该对装置的运行进行精心的调整,及时和催化剂厂家进行沟通,有效分配好4个反应器人口的梯度温度,根据床层温升、床层急冷阀开度和产品的质量,在半摄氏度的范围内对反应器入口温度进行调整,从而提高掺渣量,将掺渣率维持在百分之六十左右。在生产的过程中,还应该加强对工艺指标的控制,保证工艺参数平稳率保持在百分之九十九以上。
    加强对设备的管理。为了让加热炉在生产过程中,进一步发挥出其作用,应该有效增加加热炉的负荷,可以将反应进料加热炉多增加一排炉管,这可以让加热炉的热负荷多增加近三分之一,加热炉炉管的总表面积可以增加近百分之五十,还可以对燃烧器进行进一步的改进,让火焰的方向背离加热炉炉管的方位,这会有效降低炉壁的温度。为了有效解决分配盘温差过大的现象,可以将其物料通过催化剂的方式由滴流变成喷射,让气液的分布尽量保持百分之一百。
    四、结语
    渣油加强装置在重油生产中发挥着十分重要的地位,针对其运行周期的过短、生产经济性较差的问题,应该引起足够的重视,找出问题产生的直接因素,然后采用针对性的措施,做好对设备的升级改造,消除制约设备使用的瓶颈,有效延长装置的运行周期,不断提高装置的经济性、环保性。

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