華北石化60萬噸/年連續(xù)重整裝置四反跑劑分析與處理

摘 要：華北石化公司60萬噸/年連續(xù)重整裝置自2013年12月26日開始，重整反應(yīng)器催化劑用量增加，通過對重整產(chǎn)物多個(gè)放空點(diǎn)采樣檢查，發(fā)現(xiàn)油樣中均有微量黑色懸浮物。綜合分析各料斗料位及各反應(yīng)器壓差變化，初步判斷四反催化劑出現(xiàn)泄漏。于是進(jìn)行了臨時(shí)性停工搶修，檢修發(fā)現(xiàn)為四反中心管底部陶纖繩密封失效，經(jīng)過維修后解決了跑劑問題。本文主要對跑劑問題進(jìn)行分析，并提出了有效的解決方案。

關(guān)鍵詞：連續(xù)重整；跑劑；四反；中心管；密封；

中圖分類號：TE48 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-3520（2014）-08-00-01

華北石化公司60萬噸/年連續(xù)重整裝置（以下簡稱重整裝置）是由華東院和西安長慶科技工程有限責(zé)任公司設(shè)計(jì)的，在原有30萬噸/年半再生重整裝置的基礎(chǔ)上于2007年7月異地改造而成，采用國產(chǎn)連續(xù)重整專利技術(shù)。

重整反應(yīng)器（R201-R204）為重整部分的重要設(shè)備，也是整個(gè)重整裝置的核心部分，該設(shè)備為徑向反應(yīng)器，在高溫臨氫環(huán)境下運(yùn)行。反應(yīng)器內(nèi)裝有約翰遜網(wǎng)中心管、膨脹節(jié)及扇形筒，內(nèi)件材質(zhì)為321不銹鋼，膨脹節(jié)材質(zhì)為Incoloy800。

2013年12月26日開始重整進(jìn)料板式換熱器E201殼程壓差開始增大，由87kpa漲至110kPa。隨后對重整產(chǎn)物多個(gè)放空點(diǎn)采樣檢查均有微量黑色懸浮物，通過對各料斗料位及各反應(yīng)器壓差變化，初步判斷重整第四反應(yīng)器（四反）催化劑出現(xiàn)泄漏。重整裝置于2014年1月1日開始搶修，歷時(shí)一周，順利解決了四反中心管漏劑問題。

一、跑劑危害

首先，重整催化劑含有“鉑”、“錫”，價(jià)格昂貴，跑損后補(bǔ)充新劑，產(chǎn)生巨額費(fèi)用。以此次跑劑維修計(jì)算，光是臨時(shí)調(diào)劑采購催化劑，就花費(fèi)幾千萬元資金。

其次，跑劑需要重整裝置停工處理，打破了全廠的物料平衡、氫氣平衡，上下游裝置也相應(yīng)進(jìn)行停工和降量操作，經(jīng)濟(jì)效益受到明顯影響；同時(shí)，還導(dǎo)致重整催化劑消耗大幅度增加，出現(xiàn)工藝設(shè)備堵塞、系統(tǒng)壓降增加，粉塵帶到下游影響后續(xù)裝置的正常運(yùn)行等一系列問題。這次檢修拆檢第四反應(yīng)器下游機(jī)泵、容器，發(fā)現(xiàn)了大量跑損的催化劑顆粒。重整進(jìn)料泵P201B泵體和管線內(nèi)積滿粉塵，葉輪、軸承等運(yùn)轉(zhuǎn)部件產(chǎn)生不同程度的磨損，進(jìn)行了大修處理；重整產(chǎn)物分離罐D(zhuǎn)201底部管線也幾乎被催化劑堵死，頂部破沫網(wǎng)也破損嚴(yán)重。如果沒有及時(shí)停工檢修，設(shè)備運(yùn)行面臨巨大安全風(fēng)險(xiǎn)。

二、反應(yīng)器跑劑原因及整改措施

（一）跑劑部位的排查。第四反應(yīng)器進(jìn)行卸劑完畢后，首先對扇形筒和中心管約翰遜網(wǎng)縱向間隙進(jìn)行仔細(xì)比對檢查，未發(fā)現(xiàn)有明顯的間隙過大現(xiàn)象。經(jīng)過再次真空吸塵處理后，發(fā)現(xiàn)中心筒的底部與環(huán)形槽結(jié)合部位，存有不少催化劑顆粒，該處原有用于密封的陶纖繩看不到了。因中心筒本體無明顯缺陷，提升中心筒檢查底部密封施工工期較長（需動(dòng)用大型吊車，工作量大），經(jīng)組織板塊專家會(huì)診，認(rèn)定為中心筒底部密封用陶纖繩缺損導(dǎo)致了跑劑，于是采取了補(bǔ)焊封堵措施。

（二）反應(yīng)器中心管密封損壞原因及整改措施。重整裝置自2011年5月大檢修后，至2013年12月，連續(xù)運(yùn)行2年半，期間曾出現(xiàn)幾次因動(dòng)、靜設(shè)備故障導(dǎo)致的非計(jì)劃短暫性停工，緊急停工及開工過程出現(xiàn)了工藝介質(zhì)流量、床層溫度等的大幅度變化。因反應(yīng)器中心管抵御劇烈變化的能力弱，較大力度的沖擊導(dǎo)致反應(yīng)器中心管在開工后的動(dòng)態(tài)晃動(dòng)過程中，底部陶纖繩密封出現(xiàn)缺損，失去密封的中心管底部出現(xiàn)縫隙就會(huì)導(dǎo)致催化劑的跑損。

針對中心管密封損壞情況，提出以下整改措施：首先在中心筒與環(huán)形槽的內(nèi)外間隙中塞堵與中心管同樣材質(zhì)的1mm、1.5mm的不銹鋼絲，再塞堵與中心管同樣材質(zhì)的2mm、2.5mm的不銹鋼絲后進(jìn)行滿焊和點(diǎn)焊處理，確保密封嚴(yán)密。施工過程中制作環(huán)形抱卡，固定好中心筒，防止因施工對中心筒部件造成二次傷害。

裝置在采取措施恢復(fù)生產(chǎn)后，催化劑的消耗量恢復(fù)到了正常范圍。

三、反應(yīng)器跑劑檢修建議及跑劑預(yù)防措施

（一）反應(yīng)器跑劑檢修建議

1、在反應(yīng)器搶修作業(yè)中，使用物理分劑，分離出低碳劑回裝。在此次重整裝置檢修中，公司首次對四反卸出的催化劑進(jìn)行了物理分劑回裝處理，實(shí)踐證明該措施有效提高了反應(yīng)器提溫速率，縮短了再生燒炭時(shí)間，裝置提前數(shù)個(gè)小時(shí)開工正常。同時(shí)該措施節(jié)約了部分催化劑采購成本，有較高的經(jīng)濟(jì)性。2、反應(yīng)器內(nèi)部料腿螺栓更換。卸劑檢查發(fā)現(xiàn)，四反頂部緩沖區(qū)至四反料腿法蘭螺栓咬合且脆化嚴(yán)重，盡管螺栓材質(zhì)為0Cr18Ni10Ti，但該部位在500℃以上高溫臨氫工況下，螺栓老化嚴(yán)重，在一個(gè)檢修周期后需更換全部內(nèi)件料腿法蘭螺栓。

（二）跑劑預(yù)防措施

1、加強(qiáng)對重整反應(yīng)苛刻度的控制。生產(chǎn)過程中，企業(yè)為追求利潤目標(biāo)，往往加工量維持在滿負(fù)荷生產(chǎn)狀態(tài)，設(shè)備運(yùn)行工況的平穩(wěn)性要求很高，因此反應(yīng)溫度控制要根據(jù)裝置實(shí)際情況和反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件材質(zhì)選用情況，適當(dāng)留有余量，避免操作波動(dòng)引起超溫導(dǎo)致內(nèi)構(gòu)件的損壞；生產(chǎn)安排應(yīng)減少裝置處理量和反應(yīng)溫度調(diào)整次數(shù)，避免人為的波動(dòng)引發(fā)設(shè)備故障。

2、提高應(yīng)急管理水平

（1）加強(qiáng)對循環(huán)氫壓縮機(jī)等核心設(shè)備的監(jiān)控和維護(hù)，避免緊急停機(jī)事故的發(fā)生，同時(shí)要提高操作人員處理停機(jī)切進(jìn)料事故的能力，對緊急停工過程升降溫度速度的控制盡可能緩和，防止次生事故的出現(xiàn)。（2）對出現(xiàn)跑劑問題的裝置，在確認(rèn)跑劑部位后應(yīng)及早處理，避免泄漏部位進(jìn)一步擴(kuò)大以及跑損的催化劑粉塵對裝置下游設(shè)備的影響，減少后續(xù)檢修工作的被動(dòng)。

3、改進(jìn)內(nèi)構(gòu)件材質(zhì)，提高設(shè)備抗變能力。重整反應(yīng)器采用的是國產(chǎn)專利技術(shù)，設(shè)備選型設(shè)計(jì)一直在持續(xù)優(yōu)化，通過此次工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)用中出現(xiàn)的問題，對中心筒底部陶纖繩密封采取加固防漏設(shè)計(jì)可以減少泄漏的發(fā)生。注意聯(lián)系設(shè)計(jì)及時(shí)更新材質(zhì)等級偏低的內(nèi)構(gòu)件，滿足裝置長周期運(yùn)行要求。

四、結(jié)語

通過對四反跑劑原因分析，對中心筒采取加固防漏措施，重整裝置的跑劑問題得到了圓滿的解決，為其他裝置處理類似問題積累了經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

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