煤間接液化油品加工單元改造方案的實施與分析

李海奇(神華鄂爾多斯煤制油分公司，內蒙古 鄂爾多斯 017209)

煤間接液化油品加工單元改造方案的實施與分析

李海奇(神華鄂爾多斯煤制油分公司，內蒙古 鄂爾多斯 017209)

對間接液化油品加工單元進行適當改造，用于加工燃料油，經過加氫精制后的燃料油送至下游液化加氫穩(wěn)定單元，降低加氫穩(wěn)定單元的加氫負荷，提高產品質量和油收率。

油品加工：燃料油：改造：分析

1 裝置簡況

煤間接液化油品加工單元采用撫順石油化工研究院研制的催化劑，根據中科合成油工程有限公司、CPE撫順分公司提供的合成油品加工基礎設計包進行工程設計。油品加工單元最大供氫量約為1.2萬標立，最大循環(huán)氫量約為7萬標立，由本單元工藝包括反應、分餾及單元內公用工程三部分。煤間接液化裝置自2010年成功運轉1113小時后，處于停工保護狀態(tài)。

自罐區(qū)引燃料油，經開工油線至油品加工單元，經分餾塔進料換熱器預熱后進原料過濾系統(tǒng)過濾，過濾后的燃料油進入油品加工單元減壓塔內進行脫水處理(如果減壓塔底溫度低于脫水溫度，則投用減壓塔底重沸爐脫水；脫水后的燃料油經減壓塔底泵或減底循環(huán)油泵升壓，升壓后的燃料油分兩路，一路至循環(huán)油緩沖罐；另一路至重質蠟原料緩沖罐和重質餾分油原料緩沖罐。

進入循環(huán)油緩沖罐的燃料油經循環(huán)油泵升壓，升壓后的燃料油與加熱后混氫混合，再與三反反應產物換熱，經換熱后的混氫原料進入加氫裂化加熱爐加熱到反應溫度，然后進入加氫裂化反應器進行反應(加氫裂化反應器分為三個床層，床層間設有急冷氫以控制反應溫升)，三反反應產物經與混氫原料換熱，再與精制反應器反應產物混合后進入熱高分。

重質餾分油原料緩沖罐中的燃料油經重質油泵升壓后，在預精制進料換熱器前與混氫混合，與精制反應器反應產物換熱到反應溫度，進入預精制反應器反應(預精制反應器分為兩個床層，床層間設有急冷氫，以控制床層溫升)，預精制反應器反應產物與重質蠟泵升壓后的燃料油混合，再與混氫混合。以上三路物料混合后經換熱升溫后與精制反應產物換熱，再經精制反應加熱爐加熱到反應溫度，進入精制反應器反應(精制反應器分為兩個床層，床層間設有急冷氫，以控制床層溫升)，精制反應產物經與預精制進料換熱、經精制反應器進料換熱、經與冷低分油品換熱后與加氫裂化反應產物混合進入熱高分。

進入熱高分的反應產物分為氣、液兩相，氣相先與循環(huán)氫進行換熱，再與注水泵升壓后的除鹽水混合進入反應產物空冷器，冷卻到40℃以下進入冷高分，在冷高分中進行油、水、氣三相分離，油、水相減壓后進入冷低分；冷高分頂部氣相至循環(huán)機入口緩沖罐進一步氣液分離，再經循環(huán)氫壓縮機升壓后循環(huán)使用。循環(huán)機入口分液罐出口管線設有緊急泄壓閥和釋放氣排放閥。

熱高分底部液相減壓至熱低分，熱低分頂部氣相經熱低分氣水冷器冷卻到40℃以下進入到冷低分中進行油、水、氣三相分離，頂部富氫氣排至放空系統(tǒng)，水相減壓后送到污水處理裝置，油相經減壓后再經與精制反應產物換熱，然后與熱低分底部減壓后油相混合，再經減壓塔進料換熱器換熱后進入分餾塔分離。分餾塔塔頂氣相經分餾塔頂空冷器和分餾塔頂水冷器冷卻后進入分餾塔頂回流罐，氣相送下游裝置回收輕烴，水相經酸性水泵升壓后送到污水處理裝置，油相經分餾塔頂回流泵升壓后經不合格石腦油線送出裝置；分餾塔底部油相經分餾塔底泵升壓后，經空冷冷卻后走不合格柴油線送到油品罐區(qū)。

新氫自管網引入新氫壓縮機入口分液罐，分液后經新氫壓縮機增壓與循環(huán)氫混合至各混氫點

2 加工燃料油遇到的問題

油品加工單元自加工燃料油以來，雖然在一定程度上解決了下游煤液化加氫穩(wěn)裝置氯化氨鹽結晶堵塞、腐蝕重要設備的問題，對下游裝置的長周期運行很有幫助，但裝置加氫反應器壓力降上升非?？欤疃?個月就需要撇頭，不能長周期運轉。頻繁撇頭換劑提高了裝置的運行成本，影響下游裝置的平穩(wěn)運行。并且有限的生產周期內裝置的處理量低，不能完全滿足下游裝置的滿負荷生產需求。

3 原因分析

為解決壓力降頻繁上升問題，通過對反應器頂部垢樣、工藝過程、保護劑性能、燃料油性質分析，找出導致反應器壓力降頻繁上升的原因主要有以下幾點：

(1)燃料油攜帶焦粉等雜質含量高。采購的原料所含雜質含量偏高，并且在進反應之前沒有進行有效的預處理，導致大量雜質直接進入反應器，導致反應器壓差的快速上升。

(2)保護劑催化劑的選型不合適，級配不合理，并且使用的下游裝置的舊催化劑，催化劑破損情況嚴重，導致催化劑堆積密度大，裝置開工初級反應器壓差就相對偏高。

(3)現(xiàn)有工藝流程存在一定的弊端，與原流程加工產品要求的不同，裝置設備不能合理有效的利用，沒有發(fā)揮現(xiàn)有裝置的最大潛力。

4 改造原則

依據公司目標一致性、困難度、經濟性、可行性以及推廣性進行評價，選定《改進反應器床層的容垢能力，延長裝置運行周期，提高處理量》主題進行實施，以達到降低反應器壓力降上升速度，有效地延長油品加工單元加工燃料油的運轉周期目的。在原有設備的基礎上，對所有設備進行合理有效的利用，在保證原裝置流程的前提下，做相應的流程改造，以達到現(xiàn)階段加工處理要求。

5 改造方案

第一，為減少反應進料雜質含量，首先是要把好原料采購關，在此基礎上就是在現(xiàn)有工藝的基礎上進行小規(guī)模技改，在原料進反應器前增加一臺填料過濾器，對反應原料先進行一次過濾，并且過濾器可以切除并在線更換填料，這樣一來大大的降低了反應器進料固體雜質含量，有效的保護了催化劑，對長周期運行有一定的效果。

第二，針對以前所用保護劑種類少，且尺寸差別太大，級配不合理，鳥巢保護劑FBN-02B01、FBN-03B01的尺寸偏大，容細粉類垢污的能力比較差，級配不合理，導致粉塵直接穿過保護劑進入下部床層，造成反應器床層壓差增加。催化劑為下游裝置FFT-1D加氫穩(wěn)定劑，柱狀擠條形，孔隙率較小切破損催化劑含量高。這些原因都不同程度的導致了催化劑床層壓降快速的上升。為解決這一現(xiàn)狀對保護劑及催化劑進行更換選用具有大孔容、容雜能力強的鳥巢加氫保護劑。 充分利用保護劑大空隙率和強除雜質能力，同時利用重油加氫保護劑大的容雜質能力和脫金屬能力，按規(guī)格型號合理級配，使雜質能做分布攔截，活性成分從小到大，確保雜質充分過來的同時，避免反應器壓降上升過快。通過更換高性能保護劑并對下游裝置舊劑選用合適的篩子進行篩選，除去破損催化劑，降低了催化劑的堆積密度，有效了降低了反應器初始床層壓降。

第三，預精制反應器與精制反應器串聯(lián)再與加氫裂化反應器并聯(lián)的進料方式導致裝置生產負荷難以提高。由于我裝置主要是作為下游裝置的一套預處理裝置，對產品的加氫深度要求不高，單臺反應器一次通過完全滿足生產需要，原流程一二反串聯(lián)大大的制約了裝置的生產能力。為了能滿足加工量的需求，經過與設計院研究并進行技改將原有的預精制反應器與精制反應器串聯(lián)流程更改為并聯(lián)流程。這樣將原有的兩路進料改為三路進料三臺反應器并聯(lián)流程大大了提高了裝置的處理能力。為滿足各反應器進料溫度要求將原有的換熱流程進行也做相應的改造，將預精制反應器進料先與三反產物進行換熱，利用三反多于熱量，將兩臺換熱器分出一臺，作為預精制反應器的進料加熱器，通過熱量衡算，可以完全滿足預精制反應器進料溫度需求，進換熱后再進入預精制反應器，提高預精制反應器入口溫度，保證了各反應器的反應溫度。此項改造將原有的兩路進料改為三路，節(jié)約能源并能滿足裝置加工要求，不加設備只做相應的流程改造，改造費用小周期短，在短時間內實現(xiàn)了裝置處理能力最大化。

6 改造前后效果對比

通過以上技術改造，以及操作方面的不斷改進，裝置的運行情況有了很大程度的改善，從第一至第五周期平均處理量25T/H提高到40T/H，運行周期前五期分別為60天、36天、53天、11天和42天，經過改造后裝置的運行周期可達到90天以上，雖然裝置的運行周期還不能達到長周期運行的要求，但是加工量完全滿足了下游裝置的生產需求。

7 結語

經過以上改造，大大的提高了油品加工裝置的處理煤焦油的能力，能保證下游裝置的正常生產需求，圓滿完成了公司加工燃料油的任務，同時充分發(fā)揮了裝置潛力，實現(xiàn)了經濟效益最大化，為以后的生產積累了寶貴經驗。

[1]馬芳偉.神華煤間接液化裝置工藝技術規(guī)程[S].