航煤加氢装置运行状况分析及处理办法

王 翀，王新华，冯连坤

（1.军需能源质量监督总站成都质量监督站，四川成都610000；2.中国石油云南石化公司，云南昆明650000）

某石化公司140×104t/a航煤加氢装置在40个月的生产过程中，出现直馏煤油杂质含量多导致原料油过滤器频繁更换、反应进料温控阀过大导致反应温度控制不稳、分馏塔回流罐无界位调节阀导致频繁人工脱水、反应进料加热炉选型问题导致不完全燃烧烟气CO含量超标等问题，按照停工检修统筹安排，该装置于2020年12月5日开始停工，于2020年12月12日完成公司级界面交接交付检修；2021年1月15日完成公司级界面交接交付生产，2021年1月25日投料生产合格产品［1～5］。

1 停工步骤

此次停工检修技改技措项目包括5项。

（1）增设自动反冲洗过滤器；

（2）酸性气增加氮气吹扫线；

（3）反应炉入口温度调节阀更换；

（4）分馏塔回流罐增加界位调节阀；

（5）旧原料过滤器设置到产品聚结器前面。具体停工操作步骤见表1。

表1 航煤加氢装置停工操作步骤

2 开工过程

1月6～14日进行“3查4定”以及氮气吹扫气密，1月15日完成公司级界面交接，转入开工阶段。1月16～18日进行催化剂干燥，19～20日引氢气进行临氢系统氢气气密，20～22日进行催化剂预硫化。23日装置长循环，24日装置改带罐区循环，等待常压装置开工供料。25日精制航煤改合格线出装置。装置开工过程计划直馏煤油用量1 500 t，主要用于催化剂冲洗和预硫化。实际开工过程用量为1 200 t。2020年12月5日改不合格线，至12月5日共产生400 t不合格煤油；在装置停工退油期间，共产生轻污油270 t，计划产生轻污油480 t，比计划减少110 t［16～10］。主要原因是装置在停工退油、吹扫期间尽可能将油排入分馏塔，走不合格线出装置。

催化剂冲洗阶段共产生轻污油880 t，比计划减少320 t。2021年1月24日，装置改带罐区循环，25日精制航煤改合格线出装置，产生不合格煤油1 900 t。主要原因常压装置未开工正常，无法切换直馏煤油进料，导致装置长时间带罐区循环［11～13］。

3 催化剂管理

3.1 换剂

根据设计文件要求，以及该石化公司三剂管理总体要求，航煤加氢装置计划在2020年大检修期间对R-0101催化剂进行卸剂再生并回装［14，15］。

（1）工艺处置。由于加氢催化剂含有硫化亚铁，在卸剂时容易发生硫化亚铁自燃，造成催化剂及设备损坏及安全事故。停工吹扫时，应对反应器进行充分的热氢赶油，打开人孔或卸料孔前，应对催化剂床层进行氮气置换，确保有毒有害气体在安全范围内，减少着火爆炸、中毒窒息的风险。打开人孔或卸料孔后，为防止空气进入反应器造成硫化亚铁自燃，需充氮气进行保护。停工前部门已组织卸剂专用氮气线安装，确保卸剂前投用。

（2）平库工作完成情况。12月13日，对航煤反应器R-0101进行卸剂，26日航煤反应器装剂。反应器共装填FH-40B再生剂36.305t，FH-40B新剂5 t。此次装卸剂再生剂和新剂全部装入反应器，未产生库存。

（3）经验总结。催化剂提报预算应充分考虑催化剂撇头和损耗，精确提报，避免造成催化剂数量不够或产生库存。

3.2 催化剂干燥

航煤加氢装置于1月16～18日进行催化剂干燥。过程严格按方案中升、降温要求执行［16，17］。

3.3 催化剂预硫化

装置于20～22日进行催化剂预硫化。硫化过程严格按照硫化方案中升、降温速度要求执行。

4 技措技改项目总结

（1）增设自动反冲洗过滤器。该项目投用后运行平稳，过滤器压差达到0.2 MPa即进行反冲洗，减轻了频繁切换过滤器更换滤芯的工作量，也节省了更换滤芯的费用。除开工初期管线内残存杂质进入原料聚结器造成压差过高而进行1次原料聚结器切除更换滤芯外，未发生聚结器压差升高的问题，说明原料反冲洗过滤器运行情况良好。

（2）酸性气增加氮气吹扫线。酸性气管线增加氮气吹扫线，便于在酸性气线停用吹扫时进行氮气吹扫置换，省去了接临时胶管的麻烦。

（3）反应炉入口温度调节阀更换。反应炉入口温度调节阀更换后，流量调节更精确，温度控制更加平稳，而且可以将剩余热量转移至分馏塔，提高分馏塔进料温度，保证精制航煤铜片腐蚀。

（4）分馏塔回流罐增加界位调节阀。分馏塔回流罐增加界位调节阀，节省了人工排水工作量，可实现界位自动控制，防止人工脱水造成酸性水带油或是脱水不及时导致回流带水，影响分馏塔平稳运行和产品质量。改项目投用后，实现了反应系统连续注水，确保反应换热器底温部位铵盐溶解，减少垢下腐蚀，降低系统压降。

（5）旧原料过滤器设置到产品聚结器前面。旧原料过滤器设置到产品聚结器前面，可以将分馏塔底杂质提前脱除，保护产品聚结器，减少产品聚结器滤芯更换频率。投用后，产品聚结器压差平稳，未进行过聚结器滤芯更换。

（6）反应炉火盆改造。对反应炉火盆和火嘴进行改造，降低CO含量。

5 结束语

（1）12月12日起，根据装置停工进度，对清洗设备陆续开始进行清洗，12月13日协助装置排水后，装置办理界面交接，清洗工作结束。经过停工及钝化，发现长周期运行装置在存在硫化氢的部位很容易存在硫化亚铁。

（2）加氢催化剂在卸剂过程中遇空气会发生自燃，在催化剂卸剂过程中要对反应器充氮气进行保护；催化剂卸出后应用专用集装箱装运，并放入适量干冰，以防储存、运输过程中发生自燃。

（3）停工过程要充分吹扫置换，确保每条管线吹扫干净，不留死角，避免检修过程出现返工。

（4）开工气密吹扫阶段要对每个系统、每条管线进行贯通吹扫，尤其是涉及到检修或是技改的地方，防止出现管线不通、泄露等问题。

（5）催化剂干燥阶段150℃恒温2 h无水生成，可以直接向250℃升温，缩短开工时间。

（6）催化剂硫化阶段要确保硫化剂注入量准确，可通过测循环氢中硫化氢含量，调整硫化剂注入量，循环氢采样要充分置换，确保样品有效。