連續(xù)重整裝置跑損催化劑的原因及對策

初少峰

摘 要：重整裝置時煉油廠生產(chǎn)的重要設(shè)備，其效率的高低直接決定煉油廠效益的高低。但是連續(xù)重整裝置跑損催化劑的現(xiàn)象越發(fā)的普遍和嚴重，針對這個現(xiàn)象，該文通過對CCR-1、CCR-2、CCR-3連續(xù)重整裝置跑損催化劑的原因和對策進行分析。發(fā)現(xiàn)裝置跑損催化存在著主要的問題如內(nèi)部零件的毀損，開停工溫度的波動帶來中心筒內(nèi)外網(wǎng)的壞損和老化，針對這些問題，該文課題研究者提出了優(yōu)化的政策和預(yù)防的措施。相信通過這些催化劑跑損典型原因和對策的分析，能夠很好地提升裝置運行的穩(wěn)定性，提升經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。

關(guān)鍵詞：連續(xù)重整裝置 催化劑跑損 對策

中圖分類號：TE624 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）07（c）-0112-02

連續(xù)重整是一種石油二次加工技術(shù)，加工的原料主要為低辛烷值的直餾石腦油、加氫石腦油等，利用雙金屬催化劑，在500℃左右的高溫下，使分子發(fā)生重排、異構(gòu)，增加芳烴的產(chǎn)量，提高汽油辛烷值的技術(shù)。

連續(xù)重整裝置跑損催化劑之后，工廠需要停工處理，降低了整個工廠的經(jīng)濟效益。據(jù)統(tǒng)計，2008年之后，連續(xù)重整裝置跑損催化劑的裝置至少有7套，包括IFP，UOP等不同的工藝技術(shù)。這個問題得到了技術(shù)人員的關(guān)注，下面本文就跑損催化劑的問題進行分析并尋找相關(guān)解決的對策和預(yù)防措施。

1 跑損催化劑的原因及對策分析

1.1 CCR-1跑損催化劑的原因及對策分析

CCR-1采用了國產(chǎn)連續(xù)重整裝置進行改裝，在2005年6月催化劑系統(tǒng)改裝為干冷循環(huán)，產(chǎn)能由500kt/a改裝為700kt/a。經(jīng)過對裝置進行研究，發(fā)現(xiàn)裝置第四反應(yīng)器中心筒和再生器中存在著嚴重的催化劑跑損問題，本文從這兩個方面分析原因和提出對策。

1.1.1 反應(yīng)器跑損催化劑的原因及對策

首先是重整循環(huán)氫壓縮機K201在跑損催化劑之前，因為儀表器故障而產(chǎn)生聯(lián)鎖停機，停機后原材料的進料被切斷，隨后的數(shù)小時，當(dāng)溫度達到要求后，才能重新開工。緊急開工和停工的過程中，機器的溫度產(chǎn)生了巨大的變化，溫度的異常變動使得中心管的約翰遜網(wǎng)產(chǎn)生了變形，催化劑床溫度的大幅波動促使跑損催化劑的發(fā)生。其次，由于反應(yīng)器中心筒本身低于波動的能力較弱，因此停工開工帶來的溫度的波動以及工藝的劇烈變動致使固定中心筒的螺絲出現(xiàn)的大量的毀損。

針對上述的情況，筆者提出以下整改措施：一是對重整循環(huán)氫壓縮機K201存在問題，對儀表故障問題進行處理，確認開工期間儀表的正常運行。二是對于反應(yīng)器中心筒的整改。對于中心筒底部裂縫的問題，用新的篩網(wǎng)進行防漏加固處理，并采取填塞加固的處理方法。對于中心筒兩側(cè)毀損的螺絲，采取焊接處理。

1.1.2 再生器跑損催化劑的原因及對策

再生器中心筒由內(nèi)筒和外筒兩個部分組成，當(dāng)裝置溫度產(chǎn)生變化時，內(nèi)筒和外筒對于溫度變化反應(yīng)的靈敏度不同。尤其是在溫度降低時，內(nèi)網(wǎng)降溫的速度較慢，而外網(wǎng)降溫的速度較快。這樣降溫的過程中，外網(wǎng)可能受到內(nèi)網(wǎng)降溫慢而帶來的巨大的張力，從而帶來外網(wǎng)薄弱部分的毀損，而焊接過的部分更容易出現(xiàn)破裂的情況。

針對上面的情況，在中心筒破裂的情況下，繼續(xù)采取焊接的措施。另外有針對性的訂購1mm的沖孔網(wǎng)，對特定的部位進行重新加固，盡量降低中心筒破裂帶來的跑損催化劑的損失。

1.2 CCR-2跑損催化劑的原因及對策分析

CCR-2裝置有了更多的改造和升級，曾經(jīng)進行產(chǎn)能擴充改造，反應(yīng)器的擺放順序為四臺疊加擺放，采用UOP第二代專利技術(shù)，在工藝流程和設(shè)備先進度和復(fù)雜度上都有一定的提升，但是在2009年7月出現(xiàn)了跑損催化劑的現(xiàn)象，也必須進行停工處理。根據(jù)檢查發(fā)現(xiàn)，一反頂部的螺絲產(chǎn)生了裂口。同時一反頂部緩沖區(qū)到一反腿部的多處連接螺母產(chǎn)生鼓出和裂口，導(dǎo)致催化劑從裂縫漏出而流進旁邊的扇形筒中。

1.2.1 CCR-2跑損催化劑的原因

檢查發(fā)現(xiàn)一反催化劑的料腿與其密封蓋的之間的縫隙較小，正常情況下，能發(fā)現(xiàn)催化劑料腿和密封蓋之間存在摩擦情況。在溫度波動的時候，一反催化劑料腿會受到溫度變動的影響異常受力而產(chǎn)生裂口。

在設(shè)計催化劑料腿時，料腿的連接材質(zhì)為法蘭材質(zhì)和螺母材質(zhì)。在500℃的高溫下，其采用的法蘭材質(zhì)以及螺母材質(zhì)沒有足夠強的承受能力，加快材質(zhì)的老化和損壞。

1.2.2 CCR-2跑損催化劑的對策

針對上述問題，要增加一反催化劑料腿與其密封蓋之間的距離符合0.25mm的要求；更新一反催化劑頂部連接材質(zhì)，對螺母材質(zhì)和法蘭材質(zhì)的零件進行升級提升提高其質(zhì)量和承受能力。

1.2.3 CCR-3跑損催化劑的原因及對策分析

CCR-3為1.00mt/a的連續(xù)重整裝置，催化劑為干冷循環(huán)系統(tǒng)。且相比于CCR-2其反應(yīng)器為兩兩疊加并列放置，進行更加先進的設(shè)計。CCR-3于2009年4月出現(xiàn)跑損催化劑的現(xiàn)象，表現(xiàn)為再生器的泄露。再生器的中心筒多處焊接部分出現(xiàn)高溫損壞和斷裂。

2 跑損催化劑的優(yōu)化建議和預(yù)防措施

通過上述措施，跑損催化劑的現(xiàn)象得到改善。跑損催化劑主要發(fā)生在反應(yīng)器料腿以及再生器中心筒等關(guān)鍵部位，此處結(jié)合原因提出相應(yīng)的改進對策。

2.1 提高技能操作水平

對于連續(xù)重整裝置，提高技能操作水平的措施，可以從以下兩個方面進行。一是反應(yīng)系統(tǒng)的優(yōu)化。在操作的過程中，要加強反應(yīng)溫度的控制，防止溫度的波動對內(nèi)部的零件造成損壞。

二是對再生器系統(tǒng)的優(yōu)化，再生器系統(tǒng)優(yōu)化的重點也是對溫度的控制，防止溫度的跨度和波動對燒焦床層峰溫以及中心筒外網(wǎng)的損壞。

2.2 提高管理水平

加強對設(shè)備如循環(huán)氫壓縮機的檢測和維護，避免和減少事故的發(fā)生。同時加強反應(yīng)器和再生器內(nèi)部構(gòu)件的檢查，注意中心筒內(nèi)外網(wǎng)的及時焊接和貼補，對之前裂口的部位要更加加強修補。

2.3 提高設(shè)計質(zhì)量

一部分跑損催化及的現(xiàn)象是由于設(shè)計不合理造成的，一些連續(xù)重整裝置內(nèi)部的構(gòu)件不能滿足設(shè)備的需要，如提高反應(yīng)器中螺母材質(zhì)和法蘭材質(zhì)零件的承受能力，使得其能應(yīng)付更加大的溫度波動。同時改善一些部件的結(jié)構(gòu)，如改變一反料腿與其封閉蓋之間的距離，對再生器中心筒內(nèi)外網(wǎng)進行改造。

3 結(jié)語

該文通過對連續(xù)重整裝置跑損催化劑現(xiàn)象的原因和對策進行分析，在分析的過程中，文章結(jié)合石化企業(yè)的設(shè)備操作實際例子，提出改進措施，使得設(shè)備跑損催化劑的現(xiàn)象得到了改善。在解決文中所提到裝置存在的問題的同時，該研究者也了解到跑損催化劑具有相通的解決方案，在遇到相似問題后可以結(jié)合問題的成因采取相應(yīng)的措施。重整裝置作為煉油廠的重要裝置，經(jīng)濟、有效地解決其跑損催化劑的問題，可以為石化企業(yè)降低生產(chǎn)成本、提升經(jīng)濟效益和環(huán)保效益做出貢獻。

參考文獻

[1] 陳志偉.長慶石化連續(xù)重整裝置低溫?zé)峄厥绽脺\析[J].中外能源，2015（1）：94-97.

[2] 李敏.低負荷下國產(chǎn)連續(xù)重整裝置的節(jié)能措施[J].石化技術(shù)，2014（4）：14-18.

[3] 劉宏鑫，謝雪治.連續(xù)重整裝置長周期運轉(zhuǎn)問題及對策[J].煉油技術(shù)與工程，2014（12）：24-28.