渣油加氫反應(yīng)器床層壓降升高原因分析

隋國瑞

摘要：在煉油廠的生產(chǎn)過程中，針對重質(zhì)油加工處理而采用的渣油加氫裝置，對于整體煉油廠的生產(chǎn)效益提升具有一定的影響作用。本文以某煉油廠生產(chǎn)過程中，使用的渣油加氫裝置為對象，進行該裝置在運行過程中，床層壓降升高原因的分析，并提出了具體的應(yīng)對措施。

關(guān)鍵詞：渣油加氫;反應(yīng)器床層壓降;升高原因

前言：

在渣油加氫裝置的使用過程中，反應(yīng)器的床層壓降工藝，是影響該裝置運行水平的主要因素，床層壓降出現(xiàn)升高現(xiàn)象，可以直接導(dǎo)致渣油加氫裝置的運行周期。因此要對反應(yīng)器床層壓降升高的原因進行分析，能夠有效的延長裝置運行周期，同時也保證該裝置的穩(wěn)定運行，從而更好地實現(xiàn)煉廠整體經(jīng)濟收益的增長。

一、影響反應(yīng)器床層壓降升高的因素

（一）原料的性質(zhì)影響

在渣油加氫裝置的使用過程中，影響反應(yīng)器床層壓降升高的主要因素是原料油的性質(zhì)。由于渣油加氫裝置主要是針對重質(zhì)油進行加工處理，而重質(zhì)油的原料油中含有較多的重金屬、膠質(zhì)和瀝青等物質(zhì)，這些物質(zhì)在進入到反應(yīng)器之后，會造成反應(yīng)器內(nèi)部催化劑各個空隙的堵塞，內(nèi)部之間的流通性能變差，自然地引起床層壓降的升高。如果在有的反應(yīng)器使用過程中，提前將反應(yīng)器中使用的催化劑和空隙率的數(shù)值進行了設(shè)定，那么，雜質(zhì)的成分將對反應(yīng)器的使用產(chǎn)生直接的影響。在所有的雜質(zhì)影響中，鐵元素的雜質(zhì)的影響最嚴(yán)重，出現(xiàn)的頻率最高。經(jīng)常出現(xiàn)的有環(huán)烷酸鐵，在加工生產(chǎn)、儲運等各個階段都有可能會產(chǎn)生。這種雜質(zhì)在進入到反應(yīng)器之后，與其中的氫物質(zhì)進行反映，生成FeS等物質(zhì)對催化劑的床層進行覆蓋，隨著運行溫度的上升，這種物質(zhì)還會出現(xiàn)焦變現(xiàn)象，使堵塞現(xiàn)象更加嚴(yán)重，在使用的使用要進行有效的應(yīng)對處理。

（二）催化劑的影響

在渣油加氫裝置的使用過程中，反應(yīng)器中使用的催化劑也會對床層壓降產(chǎn)生一定的影響。由于催化劑在進行裝填的時候，會在床層內(nèi)產(chǎn)生一定的空隙，而空隙的大小對于床層壓降的升高或者下降會有直接的影響。比如在進行催化劑填裝的過程中，如果進行密相裝填操作，床層壓降會升高。除此之外，催化劑本身的一些特征，也會產(chǎn)生不同大小的空隙，比如有的催化劑直徑較大，成圓球狀，產(chǎn)生的空隙會較大，有的催化劑呈長粒狀，產(chǎn)生的空隙會相對較小。不同狀態(tài)的催化劑產(chǎn)生的影響也不相同。另外，催化劑在進行填裝的過程中，如果操作失誤，催化劑出現(xiàn)破碎的現(xiàn)象，或者是保護劑的的強度不夠等問題，都會加速內(nèi)部的擁堵現(xiàn)象，造成床層壓降上升。

（三）操作參數(shù)的影響

在進行渣油加氫裝置的使用過程中，操作過程中各種運行數(shù)據(jù)的變化也會對反應(yīng)器的床層壓降產(chǎn)生一定的影響作用。比如在具體的數(shù)據(jù)表現(xiàn)中，進料量的增加，尾油循環(huán)量的增加或者循環(huán)氫的純度降低等數(shù)據(jù)的變化，都會造成床層壓降出現(xiàn)上升的表現(xiàn)。如果對這些運行的數(shù)據(jù)進行必要的控制，可以有效地實現(xiàn)床層壓降的穩(wěn)定使用。因此，在進行生產(chǎn)的過程中，要對于一些重要的數(shù)據(jù)進行及時的關(guān)注，并從數(shù)據(jù)的變化中找到床層壓降上升的原因，進行有效的參數(shù)調(diào)整操作。但是在進行數(shù)據(jù)參數(shù)調(diào)整的過程中，有一些數(shù)據(jù)是不能得到有效控制的，比如在進行部分循環(huán)或者全循環(huán)的過程中，尾油進行重組聚集的過程，是一個不能實現(xiàn)的有效處理工藝操作。需要不斷的進行工藝探索，技術(shù)研發(fā)，更好地實現(xiàn)各種生產(chǎn)技術(shù)的進步。

二、預(yù)防反應(yīng)器床層壓降升高的策略

（一）嚴(yán)格控制原料性質(zhì)

首先，在進行原料性質(zhì)的控制過程中，要對各個監(jiān)控點的干點和殘?zhí)窟M行監(jiān)控，控制混合原料的生成數(shù)量，減少原料在反應(yīng)器中頻繁的發(fā)生性質(zhì)改變，控制原料對催化劑活性的影響，將原料性質(zhì)的影響作用盡可能的降到最低。其次，在該煉油廠的生產(chǎn)過程中，對原料的儲運油罐使用的是氮氣氣封的工藝，減少了原料與空氣發(fā)生接觸反應(yīng)。但是油品在高溫的條件下，會與罐體內(nèi)壁的鐵元素進行一定的反應(yīng)，生成膠質(zhì)狀的物質(zhì)，這些物質(zhì)與反應(yīng)器內(nèi)的物質(zhì)進行反應(yīng)，會產(chǎn)生澆花的現(xiàn)象，形成焦炭。因此，在正常環(huán)境下進行原料油的儲存，比在氮氣氣封環(huán)境下儲存，產(chǎn)生的雜質(zhì)更多，因此，要盡可能的使用氮氣氣封工藝進行原有物質(zhì)的儲藏、運輸。最后，要注意合理的使用過濾器，利用過濾器的工作原理，將一些原油中的雜質(zhì)進行過濾，減少雜質(zhì)的影響作用。通過使用過濾器，可以實現(xiàn)直徑大于25um的雜質(zhì)有效的減少，因此，要特別注重使用雜質(zhì)過濾器來進行必要的過濾保護。

（二）嚴(yán)格控制操作參數(shù)

在進行生產(chǎn)的過程中，要對各種具體的影響數(shù)據(jù)進行必要的控制。比如，在進行生產(chǎn)的過程中，要對進料帶水的參數(shù)進行控制，如果進料帶水?dāng)?shù)量太多，會造成催化劑的破碎，影響床層壓降上升，而這種上升在目前好沒有很好地緩解方法，因此，要從源頭處進行控制，保證進料帶水的數(shù)量。又比如，在進行渣油加氫裝置的使用過程中，遇到緊急的情況，需要進行循環(huán)處理，在循環(huán)處理的過程中，一旦油進入到反應(yīng)器中，會發(fā)生一定的反應(yīng)，產(chǎn)生的物質(zhì)造成內(nèi)部的堵塞現(xiàn)象嚴(yán)重。因此，在進行加氫裝置的使用過程中，要減少渣油在系統(tǒng)內(nèi)的停留時間，從氫氣管網(wǎng)的穩(wěn)定性中進行不斷的氫化處理，有效的實現(xiàn)對床層壓降升高的及時控制。

（三）減少催化劑的影響

催化劑的影響作用在進行減少的過程中，主要可以使用撇頭的工藝操作。比如在反應(yīng)器床層上出出現(xiàn)的各種結(jié)垢、堵塞物質(zhì)可以使用撇頭工藝進行清除，重新的更換新的催化劑，或者經(jīng)過處理之后，把可以繼續(xù)循環(huán)使用的催化劑重新填裝到反應(yīng)器中，進行使用。這種工藝在使用的過程中，粉塵含量達到1%以下的時候，可以停止使用該工藝，但是在具體的實踐應(yīng)用過程中，催化劑會對整個反應(yīng)器的床層進行空隙的影響，而在空隙的深層位置中也會留有更多的污垢和雜質(zhì)，影響反應(yīng)器的使用，隨著床層壓降的上升，整個渣油加氫裝置的運行周期也會相應(yīng)的縮短。因此，使用撇頭工藝也是應(yīng)急的一種工藝技術(shù)，更先進的技術(shù)還要不斷的進行探索和研究。

結(jié)語：

本文通過對某煉油廠使用的渣油加氫裝置進行反應(yīng)器床層壓降升高的原因進行分析，并提出具體的措施進行預(yù)防和應(yīng)對，有效的實現(xiàn)了對反應(yīng)器床層壓降升高的控制，保證了渣油加氫裝置的穩(wěn)定運行，延長了裝置的使用周期，實現(xiàn)了煉油廠整體效益的提升。

參考文獻：

[1]徐寶平.渣油加氫裝置運行周期經(jīng)濟性分析[J].石油化工技術(shù)與經(jīng)濟，2020，36（02）：12-15.

[2]田丹，楊濤，孟兆會等.沸騰床渣油加氫工藝中氮化物轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究[J].石油煉制與化工，2020，51（04）：59-63.

[3]田丹，任金晨，張忠營.渣油固定床加氫裝置長周期運轉(zhuǎn)技術(shù)相關(guān)專利分析[J].當(dāng)代石油石化，2020，28（01）：31-36.