浅析加氢装置运行周期影响因素

尤峰

中国石油辽河石化公司加氢车间，辽宁 盘锦 124022

0 引言

辽河石化公司15万t/年焦化汽油加氢装置是由原8万吨/年临氢降凝装置改造而成，2004年10月焦化汽油加氢装置一次开汽成功，使用的精制催化剂为长春惠工公司研制生产的HPL-1型催化剂，反应器顶部装填HPB-1型保护剂。到2008年5月份共进行了4次催化剂撇头，分别是2005年10月份装置第一次催化剂撇头，2006年10月份第二次催化剂撇头，2007年4月份第三次催化剂撇头，2007年11月份第四次催化剂撇头。反应器压降上升速度加快，撇头周期逐渐缩短。

1 影响装置运转周期原因分析

1）反应器床层压降的产生不是催化剂本身的原因，通常来说是因为原料油自上游装置夹杂焦粉或者反应器前原料中烯烃发生聚合反应生成大分子物质，这些大分子颗粒在催化剂表面沉积，当累积达到一定程度就表现出反应器床层压降上升。

2）在催化剂选用上要使用低温高活性催化剂，最好具备孔容大、比表面积高、装填堆比低、加氢脱硫和加氢脱氮活性好等特点的催化剂，这样的催化剂反应起始温度低，可以有效的减少烯烃聚合反应的发生，同时还具备容垢能力强的特点。

3）原料油过滤需要考虑过滤精度和吹扫频率的问题，原料油自上游装置带入的焦粉等杂质是反应器床层压降上升的一个重要原因，选用过滤器精度过高，吹扫频率就会过于频繁，经济效益大幅下降；选用过滤器精度过低则起不到过滤作用。选用精度合适的过滤器可以有效的减少带入反应器的焦粉的杂质的数量，同时还可以保证经济效益不受太大影响。

4）分散剂注入系统的投用，分散剂的注入会起到一定的作用，无论是阻止烯烃聚合还是延时烯烃聚合，如果在原料进入反应器前不发生或者少量发生烯烃聚合反应，那么该分散剂就能够起到延缓反应器床层压降上升的作用，具体作用需看实际运行情况。

5）催化剂级配装填技术的应用，在国内催化剂级配装填技术已经十分成熟，利用此项技术可以有效地降低催化剂床层压降，同时增加催化剂床层的容垢能力。

6）增加器内过滤器在国内有些装置采用过，效果不错，可以保护催化剂不受污染，减少催化剂撇头时更换的催化剂数量。但是根据辽河石化公司焦化汽油加氢装置撇头情况，撇头时反应器顶部空间基本已被结焦物质填满，加装器内过滤器没有实际应用条件。

7）优化原料油换热流程，国内焦化汽油加氢装置原料油换热流程基本相同。但是换热流程中还包括换热器选型、配管等等，管路内由于流速不均、温度分布不均问题造成在某些温度高、流速慢的部位结焦严重，生成长链大分子物质附着在管路上。

8）原料油保护方面一般采用和焦化装置嘴对嘴工艺流程，尽量减少焦化汽油在中间罐停留时间，一般来说焦化汽油烯烃含量很高，中间罐滞留时间超过两天就会发生较严重的聚合反应，而且烯烃含量越高聚合反应发生速度越快，必要的话可以考虑在加氢装置内设置中间罐，使焦化汽油中间罐滞留时间减少到4h～8h。（必需考虑到原料脱水和携带焦粉沉降问题）

2 解决方法

1）尽量减少原料焦化汽油的存储时间，加强上游延时焦化装置平稳操作以减少焦粉等杂质的携带量，注意对原料油进行脱水。

2）辽河石化公司焦化装置原料为稠油，而考察的两套装置原料来自减渣延时焦化。原料不同所产焦化汽油性质不具备可比性，一般来说稠油焦化装置苛刻度高于渣油焦化装置，所产焦化汽油性质也比较差，馏程范围较宽、干点略低、烯烃含量高。这样烯烃聚合反应在温度更低的情况下就可以发生。

3）过滤器问题

焦化汽油加氢装置由于原料性质比较恶劣，所含杂质比较多，所以原料过滤器一般精度较高，我公司焦化汽油加氢装置过滤器仍是普通陶瓷管过滤器，过滤精度25µm，强度低经常发生破损和裂纹情况，很难保证过滤效果。

4）反应器顶部分配盘问题

考察的两套焦化汽油加氢装置反应器顶部都没有安装分配盘，具体原因就是单存的焦化汽油加氢在反应器入口处汽化已经很充分，分配盘对汽相物流的分布作用很小，同时分配盘的安装会使杂质和烯烃聚合物质在分配盘上迅速积累，增加反应器床层压降，大大缩短装置运转周期。

5）注剂问题

辽河石化公司焦化汽油加氢装置是国内第一套使用美国NALCO公司EC3087A分散剂的汽油加氢装置，其分散剂作用可以延长设备运行，提高工艺过程热量交换,延长装置长周期,减少换热器检修、减少设备结垢影响系统压力、有效增加装置处理能力、减少设备维护频率和切换清理费用。

6）炉管压降问题

炉管压降也是影响装置长周期运转的一个重要因素，辽河石化公司焦化汽油加氢装置反应加热炉是原临氢降凝装置加热炉经过简单改造利旧使用，管径DN80，正常生产时炉管压降已经达到0.7MPa，严重的制约了装置的长周期运行，在南京和广石化的两套加氢装置中炉管压降只有0.2MPa左右，反应加热炉炉管压降过大需要对加热炉进行改造或重建。

7）循环氢量

广石化和南京金陵石化的焦化汽油加氢装置的循环氢量相对较低，正常生产氢油比控制在500左右，辽河石化焦化汽油加氢装置循环氢一直全量循环，氢油比在1000以上。高的循环氢量有助于抑制结焦前驱物的脱氢缩合反应，使催化剂表面积炭量下降，既可维持催化剂的高活性，又可延长催化剂的使用周期，但是高的循环氢量会导致床层压降高。

3 结论

对于焦化汽油加氢装置反应器床层压降的问题，特别应该指出焦化汽油加氢原料中烯烃聚合的反应是不可避免的，也不可能依靠某个手段就可以彻底解决这个问题，多种措施同时使用可以大幅降低反应器床层压降的上升速度，有效的延长装置运转周期。

[1]李大东主编.加氢处理工艺与工程.中国石化出版社.

[2]蔡世干，王尔菲，李锐编.石油化工工艺学.中国石化出版社.

[3]侯芙生主编.炼油工程师手册.石油工业出版社.