探讨柴油加氢裂化催化剂运行问题及对策

李林洋　杨超

摘 要：我国某石化公司在生产过程当中柴油加氢装置，因为受到工作条件以及操作流程的影响，催化剂在运转过程当中出现了比较严重的问题，直接影响到了整个催化工作的质量和效率。通过对装置的原材料操作波动以及相关的生产工艺参数进行了详细的分析和研究，有效找到了柴油加氢裂化催化剂在运行过程当中出现的失活问题，提出了相应的解决方案来加以保障。

关键词：柴油加氢;催化剂活性;周期

我国某石化生产单位内部柴油加氢装置在2016年11月正式建成，并且在次年4月正式投入生产和运营，该装置在工作过程中主要是通过催化裂化、延迟焦化以及柴油的蒸馏等相关工作。通过加氢补充生产工艺，所生产出来的柴油质量相对较高，在加氢工艺的应用过程中，该石化单位使用了FF36 /FC32复合型催化剂，因为装置本身在工作过程当中受到原料的性质以及操作波动的干扰，造成了该设备在运行过程当中催化剂的活性损失相对比较明显，并且在2018年6月对该设备进行停工检测，对催化剂进行了有效的补充和更新。在生产工艺方面主要是针对催化剂在生产过程当中产生的各种问题进行了研究和解决，从整个运行工作周期的相关参数来进行分析，柴油加氢裂化工作内部的系统温度表现相对比较平稳，并且改造之后的波动明显降低，整个设备的运行周期平稳并且得到了良好的保障。

1 生产第一周期催化剂运行问题分析

在第一个周期的生产过程中，催化剂整体的变化相对比较平稳，相关工作人员对第一个周期的催化剂，随着反应温度的变化趋势展开了分析和研究，在第一个生产周期当中，催化器的温度由起初的320℃逐渐提高到最后的350℃。同时由于第二阶段的生产，设备内部的温度保持稳定一直维持在350℃左右，在第三阶段在催化剂的作用下，反应过程当中的温度由350℃提高到了378℃，整个生产反应流程出口处温度的末期达到了420℃。整体上来看在第一个周期当中，装置内部的催化剂活性损失量并不是非常明显，但是系统内部的裂化床层活动性损失相对比较明显，提温量达到了22℃平均的生活速率为0.364℃。

在正式开始生产的工作初期，由于原材料的波动因素以及催化剂装填问题因素影响，造成了设备当中温测点在初期的生产过程中温度不断上涨，通过对相关的反应参数进行了收集和总结，在改质裂化的温度上保持相对平稳，同时在测温点的温度最高达到了45℃。在第二阶段的生产流程当中，由于原材料性质产生了明显的变化，造成了系统内部二次温度升高的问题，最高的温度超过了880℃，造成了整个反应和操作应急反应压力不断上涨，内部的催化剂活性也存在了一定的损失，局部的催化剂甚至出现了完全失活的现象。

2 柴油加氢裂化催化剂运行问题应对措施

2.1 通过技术攻关提高压缩机运行可靠性

针对低周期反应装置内部压缩机故障问题，造成了原材料的波动频率不断上涨，同时在该反应周期当中，针对系统内部原有的压缩机所存在的问题进行了解决，重点采取了以下几个方面解决方案来加以操作：

对加氢裂化设施的气阀盖螺栓进行了重新的更换和加固，有效提高了螺栓材料的强度等级，同时在针对螺栓的热处理工作中，提出了较高的工作标准要求，对气阀阀盖的螺栓进行充分的加固和拧紧，有效保证螺栓受力的均匀程度。

制定出了相应的解决措施，保证在每次开工生产结束之后，加氢裂化设备当中所有的气阀弹簧关闭，防止在开工阶段气阀内部的弹簧会受到不良气体和液体的腐蚀，造成气阀的工作强度降低，后续会直接影响到整个压缩机的运行安全性和稳定性，将液压阀材质升级为合金钢材料，同时对压阀套的热处理工作提出了更高的标准。

有效转变的减压环以及改进的三级密封环，将原有的PEEK减压环有效改进成PTFE和铜合金组合式减压环，有效预防了PEEK材料在高压反映环境下对金属薄片出现不良的磨损作用。同时将材料当中的HY101升级为三级主密封环，有效解决了填料内部的内漏问题。通过上述的改进措施，柴油加氢裂化反应流程变得更加平稳，并且气阀出现异响以及在填料过程当中出现不良泄漏问题，也得到了有效的改善。

2.2 优化原料配比减少生产波动

在这一周期的反应流程当中，不再向其中加入催化裂化柴油，主要是用来加工纯焦化的柴油以及少量的蒸馏柴油作为主要的原材料。在整个生产周期当中，密度相比第一周期有所下降，基本上保持在870 g/cm，上下，同时有效降低了整个催化剂床层的提温速率。

2.3 改造催化剂床层卸料管口

在第一个周期的生产环节当中因为床层热点的存在，造成了一部分催化剂在床层的底部出现烧结问题，通过对各个不同床层之间的卸料管进行有效的检查，因为管道当中催化剂的分散效果不同，直接造成了管道内外介质的流速存在较大的差异，造成了长城内部的热点分布不均匀。通过在2018年的停工检修工作之后，对该装置的卸料口区域进行了有效的封堵和改造工作，改造完成之后的床层温度分布相对比较均匀，并且在生产过程当中床层的径向温度差有着明显的降低。

3 结束语

柴油加氢催化剂在生产反应过程中所产生的问题影响非常明显，因此通过采取相应的解決措施，有效提高了整个设备运行工作的质量和效果。

参考文献：

[1]杨加可，左童久，鲁玉莹.NiMo/Al2O3-USY催化剂上中低温煤焦油加氢裂化性能研究[J].燃料化学学报，2019 （09）：1053-1066.

[2]童军，李霄涵，何亮.催化剂级配技术在3.0 Mt/a柴油加氢裂化增产化工原料装置中的应用[J].现代化工.