连续重整装置反应温降减少的原因和办法

谷川(中海石油宁波大榭石化有限公司，浙江 宁波 315812)

0 引言

连续重整装置反应温降减少的原因研究以及办法总结，是化工行业发展的重要内容。作为化工企业的关键工艺操作流程，催化重整需要有充足的条件，转化分烷烃为芳烃，从而得到重整生成油，当然也会产生大量氢气。根据不同的催化剂再生处理的差别，将处理工艺划分为三种，其一为半再生重整；其二为循环再生重整；其三为连续重整。从液体收率方面来讲，连续重整更具优势，尤其是连续重整装置的创新升级，为连续重整提供了有利条件在，因此是当前应用最普遍的工艺类型。我国在连续重整工艺上的研究，近些年取得很多显著突破，当然在实践中也会出现一些异常情况，对此加大研究力度，有效改善实践应用中的异常。

1 反映降温情况案例介绍

某化工企业着手研究芳烃项目，处理工艺选择连续重整，所应用的装置以及催化剂再生专利技术均属于UOP公司，项目设计期间，具体的设计规模以及催化剂再生规模分别为3 200 kt/a、3 175 kg/h。项目原料以精制石脑油为主。连续重整装置中设置反应器4个，并且是串联模式，以重叠布置的方式运行，同时反应苛刻度根据连续重整工艺要求为RONC105。

连续重整装置投入应用，首次投料为2 020.9.19，但是在运行中，连续重整装置逐渐出现反温降异常现象，持续到2 020.9.24，一反开始反温降，这种状态持续12 h，再次检测发现反温降与第一次相比减少16 ℃，随后二反应器也出现异常，并且比一反更严重。紧接着三反、四反都出现这种情况，温度由16 ℃持续变为56 ℃、45 ℃、30 ℃。为改善这一情况，及时对进料含量进行调整，将水含量降低，硫化物与氯化物重新调整，随后反应降温减少的情况得到缓解。

2 剖析连续重整装置反应温降减少的原因

通过对连续重整装置反应温降减少的影响因素研究发现，金属毒物中毒、硫中毒等都会产生一些影响。基于此，从连续重整工艺处理角度出发，及时对原因加以研究。

2.1 金属毒物中毒原因剖析

技术检测人员及时对连续重整装置的异常现象加以检测，但是在排查过程中，发现进料中并不包含金属毒物，因此不会对催化剂的作用造成影响，所以排除这一原因[1]。

2.2 硫中毒原因剖析

硫中毒方面的影响，主要体现在硫元素，其能够与还原氢形成硫化氢，进料过程中，含硫化合物中的硫元素都会发生反应，硫化氢一旦在金属表面附着，必然会对反应催化剂造成影响，导致其活性越来越低[2]。连续重整装置反应若出现硫中毒情况，短时间内及时将催化剂中的硫元素分离，随后逐渐将催化剂活性恢复，继而催化剂可以重新使用[3]。

根据对进料的成分检查，将其中的循环氢H2S、硫含量等加以明确(如表1所示)。结合表1中的数据情况，发现硫含量相对来讲偏高，不能确定是不是造成反应温降减少这种现象的直接原因，但是也是重要原因之一。

表1 连续重整进料硫含量、H2S含量检测

2.3 水氯平衡原因剖析

水氯平衡方面的原因分析，需要对进料中的水含量详细掌握，同时还要对铝含量进行测定，具体检测数据如表2、表3所示。根据表2与表3所提供的数据，发现进料加入连续重整装置后，进料温度已经超出规定设计温度，并且温度不断出现波动。因为分馏塔在处理物料脱水期间，效果有限，所以连续重整装置运行中，进料含水量高出规定标准。受到含水量的影响，工艺处理期间氯含量也出现波动，呈下降趋势。

表2 连续重整装置进料含水量、循环氢含水量

表3 进料中催化剂氯含量

氯元素遇到水必然会发生反应，随后造成进料中的氢元素含量增加，继而溶液开始呈现酸性反应。氯元素在反应过程中逐渐消耗，这时候水含量、氯元素两者出现不平衡现象，氯元素挥发速度加快，直接影响到催化剂活性，继而引发连续重整装置反应温降减少。

3 连续重整装置反应温降减少的处理办法

根据上述的研究以及数据统计等，为了有效解决其中的问题，一定要制定针对性的处理办法，恢复连续重整装置运行状态，保证连续重整工艺顺利完成。

3.1 及时对注硫量进行调整

注硫量的调整，是改善连续重整装置反应温降减少的重要手段。虽然此次连续重整装置反应温降减少的主要原因并非硫中毒，但是在进料检查中发现，硫含量相对来讲比较高，需重新对硫含量进行调整[4]。暂时不需要对一反入口做出任何调整，根据重整进料要求，将注硫量降至0.9 mg/kg，系统运行期间还要对硫化氢加以调整，以注硫量为参考，调整到1～2 mg/kg。观察连续重整装置运行情况，待趋于平稳后，对硫含量重整，上升到1.0 mg/kg，满足连续重整装置反应需求[5]。

3.2 保持水氯处于平衡状态

根据对连续重整装置反应温降减少现象的分析，需对预加氢汽提塔重新调整操作，首先是对温度的调整，进料环节温度的设定应该以145 ℃为主，当然还要对塔底的温度进行调整与控制，进料处理中，要求塔底温度需保持在215 ℃，并要维持稳定性[6]。观察连续重整装置反应情况，及时调整进料水含量，结合当前的情况，将其调整为≤5 mg/kg，发现连续重整装置反应温降减少现象明显缓解。水含量调整的同时氯含量也需要调整。按照水氯平衡状态要求，重整进料中，循环氢水含量若≥30 mg/L，那么催化剂原来设定的氯含量无法满足平衡要求，就需要对注氯量充分调整，标准为3～5 mg/kg。随后对水含量以及氯含量变化进行观察，水含量逐渐降低，当水含量＜30 mg/L，观察这个过程中氯含量的情况，为了真正做到水氯平衡，氯含量根据水含量的变化，逐渐向上调整，由此来解决连续重整装置反应温降减少的问题[7]。

4 结语

综上所述，对于化工企业来讲，连续重整装置反应温降减少，不仅会影响到连续重整工艺效率，同时也会产生一系列不良反应。通过对连续重整装置反应温降减少研究发现，其影响因素主要包括金属中毒、硫中毒、水氯平衡等方面。根据实际案例分析与数据检测，及时确定出现这种现象的主要原因，随后制定完善的解决方案，有效改善这一异常现象，提高连续重整工艺应用的稳定性。