连续重整装置跑损催化剂的原因及对策

初少峰

摘 要：重整装置时炼油厂生产的重要设备，其效率的高低直接决定炼油厂效益的高低。但是连续重整装置跑损催化剂的现象越发的普遍和严重，针对这个现象，该文通过对CCR-1、CCR-2、CCR-3连续重整装置跑损催化剂的原因和对策进行分析。发现装置跑损催化存在着主要的问题如内部零件的毁损，开停工温度的波动带来中心筒内外网的坏损和老化，针对这些问题，该文课题研究者提出了优化的政策和预防的措施。相信通过这些催化剂跑损典型原因和对策的分析，能够很好地提升装置运行的稳定性，提升经济效益和环保效益。

关键词：连续重整装置 催化剂跑损 对策

中图分类号：TE624 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）07（c）-0112-02

连续重整是一种石油二次加工技术，加工的原料主要为低辛烷值的直馏石脑油、加氢石脑油等，利用双金属催化剂，在500℃左右的高温下，使分子发生重排、异构，增加芳烃的产量，提高汽油辛烷值的技术。

连续重整装置跑损催化剂之后，工厂需要停工处理，降低了整个工厂的经济效益。据统计，2008年之后，连续重整装置跑损催化剂的装置至少有7套，包括IFP，UOP等不同的工艺技术。这个问题得到了技术人员的关注，下面本文就跑损催化剂的问题进行分析并寻找相关解决的对策和预防措施。

1 跑损催化剂的原因及对策分析

1.1 CCR-1跑损催化剂的原因及对策分析

CCR-1采用了国产连续重整装置进行改装，在2005年6月催化剂系统改装为干冷循环，产能由500kt/a改装为700kt/a。经过对装置进行研究，发现装置第四反应器中心筒和再生器中存在着严重的催化剂跑损问题，本文从这两个方面分析原因和提出对策。

1.1.1 反应器跑损催化剂的原因及对策

首先是重整循环氢压缩机K201在跑损催化剂之前，因为仪表器故障而产生联锁停机，停机后原材料的进料被切断，随后的数小时，当温度达到要求后，才能重新开工。紧急开工和停工的过程中，机器的温度产生了巨大的变化，温度的异常变动使得中心管的约翰逊网产生了变形，催化剂床温度的大幅波动促使跑损催化剂的发生。其次，由于反应器中心筒本身低于波动的能力较弱，因此停工开工带来的温度的波动以及工艺的剧烈变动致使固定中心筒的螺丝出现的大量的毁损。

针对上述的情况，笔者提出以下整改措施：一是对重整循环氢压缩机K201存在问题，对仪表故障问题进行处理，确认开工期间仪表的正常运行。二是对于反应器中心筒的整改。对于中心筒底部裂缝的问题，用新的筛网进行防漏加固处理，并采取填塞加固的处理方法。对于中心筒两侧毁损的螺丝，采取焊接处理。

1.1.2 再生器跑损催化剂的原因及对策

再生器中心筒由内筒和外筒两个部分组成，当装置温度产生变化时，内筒和外筒对于温度变化反应的灵敏度不同。尤其是在温度降低时，内网降温的速度较慢，而外网降温的速度较快。这样降温的过程中，外网可能受到内网降温慢而带来的巨大的张力，从而带来外网薄弱部分的毁损，而焊接过的部分更容易出现破裂的情况。

针对上面的情况，在中心筒破裂的情况下，继续采取焊接的措施。另外有针对性的订购1mm的冲孔网，对特定的部位进行重新加固，尽量降低中心筒破裂带来的跑损催化剂的损失。

1.2 CCR-2跑损催化剂的原因及对策分析

CCR-2装置有了更多的改造和升级，曾经进行产能扩充改造，反应器的摆放顺序为四台叠加摆放，采用UOP第二代专利技术，在工艺流程和设备先进度和复杂度上都有一定的提升，但是在2009年7月出现了跑损催化剂的现象，也必须进行停工处理。根据检查发现，一反顶部的螺丝产生了裂口。同时一反顶部缓冲区到一反腿部的多处连接螺母产生鼓出和裂口，导致催化剂从裂缝漏出而流进旁边的扇形筒中。

1.2.1 CCR-2跑损催化剂的原因

检查发现一反催化剂的料腿与其密封盖的之间的缝隙较小，正常情况下，能发现催化剂料腿和密封盖之间存在摩擦情况。在温度波动的时候，一反催化剂料腿会受到温度变动的影响异常受力而产生裂口。

在设计催化剂料腿时，料腿的连接材质为法兰材质和螺母材质。在500℃的高温下，其采用的法兰材质以及螺母材质没有足够强的承受能力，加快材质的老化和损坏。

1.2.2 CCR-2跑损催化剂的对策

针对上述问题，要增加一反催化剂料腿与其密封盖之间的距离符合0.25mm的要求；更新一反催化剂顶部连接材质，对螺母材质和法兰材质的零件进行升级提升提高其质量和承受能力。

1.2.3 CCR-3跑损催化剂的原因及对策分析

CCR-3为1.00mt/a的连续重整装置，催化剂为干冷循环系统。且相比于CCR-2其反应器为两两叠加并列放置，进行更加先进的设计。CCR-3于2009年4月出现跑损催化剂的现象，表现为再生器的泄露。再生器的中心筒多处焊接部分出现高温损坏和断裂。

2 跑损催化剂的优化建议和预防措施

通过上述措施，跑损催化剂的现象得到改善。跑损催化剂主要发生在反应器料腿以及再生器中心筒等关键部位，此处结合原因提出相应的改进对策。

2.1 提高技能操作水平

对于连续重整装置，提高技能操作水平的措施，可以从以下两个方面进行。一是反应系统的优化。在操作的过程中，要加强反应温度的控制，防止温度的波动对内部的零件造成损坏。

二是对再生器系统的优化，再生器系统优化的重点也是对温度的控制，防止温度的跨度和波动对烧焦床层峰温以及中心筒外网的损坏。

2.2 提高管理水平

加强对设备如循环氢压缩机的检测和维护，避免和减少事故的发生。同时加强反应器和再生器内部构件的检查，注意中心筒内外网的及时焊接和贴补，对之前裂口的部位要更加加强修补。

2.3 提高设计质量

一部分跑损催化及的现象是由于设计不合理造成的，一些连续重整装置内部的构件不能满足设备的需要，如提高反应器中螺母材质和法兰材质零件的承受能力，使得其能应付更加大的温度波动。同时改善一些部件的结构，如改变一反料腿与其封闭盖之间的距离，对再生器中心筒内外网进行改造。

3 结语

该文通过对连续重整装置跑损催化剂现象的原因和对策进行分析，在分析的过程中，文章结合石化企业的设备操作实际例子，提出改进措施，使得设备跑损催化剂的现象得到了改善。在解决文中所提到装置存在的问题的同时，该研究者也了解到跑损催化剂具有相通的解决方案，在遇到相似问题后可以结合问题的成因采取相应的措施。重整装置作为炼油厂的重要装置，经济、有效地解决其跑损催化剂的问题，可以为石化企业降低生产成本、提升经济效益和环保效益做出贡献。

参考文献

[1] 陈志伟.长庆石化连续重整装置低温热回收利用浅析[J].中外能源，2015（1）：94-97.

[2] 李敏.低负荷下国产连续重整装置的节能措施[J].石化技术，2014（4）：14-18.

[3] 刘宏鑫，谢雪治.连续重整装置长周期运转问题及对策[J].炼油技术与工程，2014（12）：24-28.