加氫反應(yīng)器壓差增大原因分析及處理措施

干林斌(中海石油舟山石化有限公司,浙江 舟山 316015）

加氫反應(yīng)器在原油加工中的廣泛應(yīng)用，很大程度上提高了原油加工的效率和質(zhì)量。但是，隨著該設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間加長(zhǎng)，其床層的壓差也漸漸增大，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定程度時(shí)，增大的速度變快，超過(guò)承受能力，降低了設(shè)備的使用性能，嚴(yán)重時(shí)甚至產(chǎn)生安全隱患，導(dǎo)致停工。因此，就必須對(duì)加氫反應(yīng)器壓差增大的原因進(jìn)行深入的分析，并結(jié)合一定的科學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)，提出解決問(wèn)題的有效措施，這樣才能有效的提升加氫反應(yīng)器的運(yùn)行效率，從而保證原油生產(chǎn)進(jìn)度和質(zhì)量。

1 加氫反應(yīng)器壓差增大的危害

加氫反應(yīng)器壓差增大的危害主要體現(xiàn)在：在使用加氫反應(yīng)器時(shí)，壓差增大，很容易造成循環(huán)使用的氫量減小，從而也減小進(jìn)料量，使設(shè)備空中運(yùn)轉(zhuǎn)的速度降低。當(dāng)設(shè)備在空中停滯的時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，產(chǎn)生的焦炭量增多，嚴(yán)重地影響了催化劑的利用率，形成積碳現(xiàn)象；反應(yīng)器的承受壓力減少，反應(yīng)效率較低，使生成的原料油濃度下降，導(dǎo)致能源消耗比較大；當(dāng)加氫反應(yīng)器的壓差增大時(shí)，床層的溫度和受力不均，容易使床層結(jié)構(gòu)和催化劑中的顆粒損壞，導(dǎo)致床層結(jié)構(gòu)變變形、坍塌以及催化劑顆粒散失；壓差增大，使反應(yīng)器中的物質(zhì)產(chǎn)生的蒸汽不能容易穿過(guò)催化劑的床層，影響下游受力不均下降，產(chǎn)生物質(zhì)的逆向或橫向流動(dòng)，從而造成物質(zhì)的混亂。

2 加氫反應(yīng)器壓差增大的原因

2.1 原料油中材質(zhì)影響

在加氫反應(yīng)器運(yùn)行時(shí)，由于原料油中所含細(xì)小的固體顆粒很難通過(guò)過(guò)濾器被分離出來(lái)，在原料油經(jīng)過(guò)催化器的床層時(shí)，聚集了大量的顆粒，在容器中產(chǎn)生了焦粉、鐵銹等，使其存在催化劑顆粒中間，操場(chǎng)該反應(yīng)器在運(yùn)行時(shí)壓差增大。

2.2 催化劑材質(zhì)以及裝填方式影響

如果選用強(qiáng)度較低的催化劑，就會(huì)在該設(shè)備運(yùn)行時(shí)，遇到水的沖擊，造成催化劑的床層堵塞，使床層下降，反應(yīng)器的壓差增大。另外，催化劑的裝填方式不合理也會(huì)造成其壓差變大。在反應(yīng)器中的結(jié)構(gòu)設(shè)置安裝不恰當(dāng)，使液體流動(dòng)的不夠均勻或者堆積，這樣就是形成原材料在反應(yīng)器中比較隱蔽的地方聚集生成焦炭，造成床層的堵塞。

2.3 油性金屬在原料油中的沉淀

在原料油加氫時(shí)，其所含的鐵物質(zhì)，在反應(yīng)器中產(chǎn)生分解現(xiàn)象，形成硫化鐵，而硫化鐵元素之間的吸引力比較大，很容易在床層的上部匯集。在加上高溫的作用，促進(jìn)了該元素形成焦炭，加強(qiáng)了床層堵塞的程度，從而增大了加氫反應(yīng)器的壓差。

3 處理加氫反應(yīng)器壓差增大的措施

3.1 采用撇頭處理方法

當(dāng)加氫反應(yīng)器的壓差臨近設(shè)計(jì)所要求的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，就必須停工，采用撇頭處理方法將該反應(yīng)器的床層上邊結(jié)成的堵塞催化劑清理出去，使用過(guò)篩去除灰塵，再將催化劑裝回反應(yīng)器中或者將其更新，依照堵塞的情況，來(lái)決定清理催化劑床層的程度。但是，這種處理方法，沒(méi)有從根本上做到徹底的清理，還有一些堵塞物沒(méi)有被清理出去，因此，在解決加氫反應(yīng)器壓差增大的措施中，并沒(méi)有得到關(guān)注。

3.2 對(duì)原料油進(jìn)行提煉，保證純凈度

在進(jìn)行加氫過(guò)程前，選用過(guò)濾器來(lái)清除原料油中固體顆粒，只能將一大部分清理出去，還存在一些細(xì)小的顆粒很難被去除。當(dāng)這些細(xì)小的顆粒進(jìn)入反應(yīng)器時(shí)，通過(guò)高溫的作用，又會(huì)形成新的聚合物。因此，使用過(guò)濾器不能從根本上對(duì)原料油進(jìn)行提煉。通過(guò)驗(yàn)證得出，降低原料油中所含的鐵元素，可以有效的控制反應(yīng)器壓差的增大。

3.3 分級(jí)裝填催化劑

在對(duì)加氫反應(yīng)器裝填催化劑的時(shí)候，可以采用不同規(guī)格、不同強(qiáng)度的填料或者保護(hù)劑，在保持催化劑規(guī)格由大到小的排列基礎(chǔ)上，從催化器床層的上部到下部進(jìn)行裝填，從而提高高層的床層空隙率，將原材料中的不同污染物分布到床層的深處。與此同時(shí)，將催化劑根據(jù)活性的程度排列，以降低生成焦炭的速度，最終有效地降低了污染度，避免堵塞床層。采用分層裝填催化劑，減輕了反應(yīng)器壓差程度。

3.4 抗垢劑的使用

由于反應(yīng)器床層上部通過(guò)各種物質(zhì)構(gòu)成了硫化鐵的沉淀，造成原料油在反應(yīng)器中堵塞。因此，就可以使用抗垢劑對(duì)堵塞的床層空隙打通。采用抗垢劑能夠有效地提高硫化鐵元素之間的吸引力，促進(jìn)該種元素匯集到一塊，形成球形，從而將沉積層打破，使床層出現(xiàn)空隙。這種措施主要適用于當(dāng)加氫反應(yīng)器的壓差已經(jīng)達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，還要將其保持到規(guī)定的維修期限。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在原油加工中，為了提高柴油和汽油的質(zhì)量，必須使用加氫反應(yīng)器進(jìn)行精制。而影響該設(shè)備壓差增大時(shí)容易導(dǎo)致各種危害的發(fā)展，因此，就需要對(duì)壓差增大的原因進(jìn)行深入的分析，根據(jù)實(shí)際情況，制定出相應(yīng)的解決措施，從而有效地減輕壓差增大的危害，提高加氫反應(yīng)器的使用壽命，充分的發(fā)揮其使用性能，為保證原油加工的質(zhì)量，提供科學(xué)有利的依據(jù)，促進(jìn)原油加工業(yè)的高速發(fā)展。

[1]吳福君.加氫反應(yīng)器壓差增大原因及處理對(duì)策[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2010(23):17-17.