乙二醇加氢催化剂运行分析
2020-07-25和自营
和自营
(河南能源化工集团濮阳永金化工有限公司,河南濮阳 457000)
乙二醇作为一种重要的有机化工原料,不仅是聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯树脂、醇酸树脂、聚酯纤维和聚酯塑料的重要原料,而且还可以直接用作防冻剂和配制发动机的冷却剂。随着石油资源的日益减少,开发利用我国较为丰富的煤炭资源发展合成乙二醇技术尤为重要。河南能源濮阳永金煤制乙二醇项目于2012年8月投产试车,并一次性打通全流程,产出优质乙二醇产品;经过近几年的运行,不断摸索经验,并对装置进行了多次技术改造,最终实现装置100%负荷下的稳定运行。本文重点对加氢系统最近一期催化剂运行情况进行总结。本次催化剂自2018年4月3日投入使用以来,截至 3月30日已累计运行14 510h,生产乙二醇271 000t,单位催化剂产出乙二醇2 620t,吨产率创煤制乙二醇行业加氢催化剂运行新纪录。
1 催化剂装填
1.1 催化剂装填量(列管规格Φ76*3)
(1)加氢系统催化剂装填总量:102t
(2)每根列管催化剂装填高度:5.5m
(3)每根列管瓷球装填高度:60~70mm
1.2 催化剂装填要求
(1)加氢催化剂装填时,弹簧装填高度距离下管口15~ 20mm,弹簧及销子装填检查无遗漏,再装瓷球;
(2)列管逐根装填,每根列管瓷球装填200mL,装填后从下部检查瓷球装填无遗漏,测量空管高度为7 920mm;
(3)催化剂同样逐根装填,每管装填量为2.5袋,催化剂装填高度5m,催化剂装填后空管高度1 800~2 000mm,单台反应器装填催化剂17t。
2 加氢催化剂使用情况
2.1 加氢催化剂使用时间
濮阳永金加氢催化剂2018年3月31日装填完成,4月1日开始催化剂还原,4月3日还原结束。2018年4月3日加氢开始进料,截止到2020年3月,使用时间19个月,该炉催化剂累计有效运行时间达到13 680h。
2.2 加氢催化剂产量
加氢催化剂累计生产乙二醇267 036t,吨催化剂累计产率2 618t。
2.3 加氢催化剂使用情况
从表1可以看出,到2020年后加氢反应器床层压差变化不明显,循环气量下降不明显。
表1 加氢反应器压差变化情况
从表2看出,加氢产物没有明显变化,催化剂整体表现良好。
表2 加氢产物变化情况
2.4 加氢催化剂选择性
乙=醇选择性见表3。
表3 取样分析并计算乙二醇选择
由表3可以看出,乙二醇选择性在99.41%左右,最高99.48%,最低99.25%,目前乙二醇仍然具有较好选择性。床层阻力在25kPa左右,且运行稳定,V302AB组分没有变化,但是乙二醇的品质受到了影响,收率、透光率都大为降低,系统运行的经济性大大降低,由于吨催化剂产乙二醇远远超过设计指标,所以4月份按照计划停车,更换催化剂。
3 本次停车对催化剂的检查
(1)加氢催化剂粉化严重,系统运行到2017年12月,发现前系列出口到V311B阻力上涨较快,对V311检查,发现V311B的多空瓷球部分结焦,所以更换了瓷球。
(2)加氢反应器R301DE抽卸时各有50~100根列管结焦,其他反应器列管结焦不明显。
(3)粗乙二醇储罐V302AB底部有黑色粉末状物质。
4 运行总结
(1)控制催化剂装填量,新催化剂装填时,空管高度留1 800~2 000mm。
(2)减少开停车次数,避免草酸酯结晶吸附在催化剂表面。
(3)加氢进料稳定,同时尽可能提高T204釜草酸二甲酯纯度,目前T204塔釜草酸二甲酯保持在99.8%以上,pH为6,V204草酸酯浓度控制在70%左右。
(4)加氢前后系列进料量合理分配,前系列55%,后系列45%,保证后系列氢酯比。
5 结语
随着社会的不断进步,人们对乙二醇的需求在不断加大,煤制乙二醇开发研究日益成熟,应不断加强煤制乙二醇的研究,对生产工艺进行深入探索,促进乙二醇行业的发展创新。