渣油加氫裝置運(yùn)行中存在問題及措施

牟光宇 陶貴金

摘要：經(jīng)濟(jì)以及社會(huì)的發(fā)展也進(jìn)一步促進(jìn)了煉油工業(yè)的發(fā)展，渣油加氫工藝及其裝置設(shè)備作為關(guān)鍵所在對整個(gè)行業(yè)發(fā)展帶來重要影響作用。同時(shí)在重質(zhì)渣油深度加工過程中渣油加氫裝置能夠起到優(yōu)化油品質(zhì)量的作用。但裝置設(shè)備由于受到多種原因影響，渣油加氫裝置在運(yùn)行過程中會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)故障無法發(fā)揮切實(shí)優(yōu)化油品質(zhì)量作用，本文通過對渣油加氫裝置運(yùn)行中所存在的問題進(jìn)行分析并提出相應(yīng)的解決措施。

關(guān)鍵詞：渣油加氫工藝；裝置運(yùn)行；問題及解決措施。

1、前言

隨著經(jīng)濟(jì)以及社會(huì)的不斷發(fā)展，現(xiàn)階段人們的生產(chǎn)生活都離不開石油，而在煉油工業(yè)發(fā)展過程中需要依靠渣油加氫工藝及其裝置設(shè)備進(jìn)行渣油的深度加工過濾，對油品質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化，為人們的生產(chǎn)以及生活提供幫助。但裝置設(shè)備中所存在的問題會(huì)限制油品質(zhì)量的提升，也限制了加氫裝置設(shè)備作用的發(fā)揮，要通過不斷的改進(jìn)以及優(yōu)化才能夠更好的發(fā)揮其作用。

2、渣油加氫裝置工藝重要性

其中渣油加氫裝置中所采用的原料主要是減壓渣油和常減壓蒸餾裝置常壓渣油的混合體，最終產(chǎn)物占比最多的是經(jīng)過加氫脫硫、脫氮、脫金屬、脫殘?zhí)继幚碇蟮脑?，還會(huì)生產(chǎn)出少量的石腦油以及柴油。他所生產(chǎn)出來的渣油能夠?yàn)橹赜虵CG裝置提供原料，并通過降低生焦量的方式極大的提升FCG裝置油品收率，并能夠起到對其所生產(chǎn)出來的柴油以及汽油性質(zhì)進(jìn)行提升的作用，因此對于整體煉油產(chǎn)業(yè)來說渣油加氫裝置運(yùn)行效率和運(yùn)行質(zhì)量都尤為重要。兩種渣油原料及其加氫生成油的主要性質(zhì)如下表1。

3、渣油加氫裝置常見問題及其解決措施

煉油廠渣油加氫是裝置中主要由補(bǔ)充氫壓縮機(jī)、氫提濃、反應(yīng)與分餾等裝置所共同構(gòu)成，通過將常壓與減壓兩種渣油混合在一起作為原料并使用常減壓蒸餾設(shè)備對渣油進(jìn)行加氫脫金屬、脫硫、脫殘?zhí)刻幚?，獲得加氫渣油或少量柴油石腦油。本文在對渣油加氫裝置運(yùn)行過程中所存在的床層徑向溫度、高催化劑、失活反應(yīng)器結(jié)構(gòu)等三方面問題進(jìn)行分析，并提出相對應(yīng)的解決措施。

3.1床層徑向溫度高

由于受到渣油本身粘度較大的影響，加氫裝置在運(yùn)行過程中無法保證渣油能夠在第一反應(yīng)起催化器床底上均勻的分布，而這種不均勻分布狀態(tài)會(huì)給裝置運(yùn)行過程造成影響，出現(xiàn)床層徑向溫度高的現(xiàn)象，并造成催化催化劑失活，嚴(yán)重影響到設(shè)備運(yùn)行安全。同時(shí)在裝置運(yùn)行過程中主要有催化劑填充錯(cuò)誤，反應(yīng)器中反應(yīng)物所經(jīng)構(gòu)件無法正常運(yùn)行、使得反應(yīng)器流動(dòng)困難，裝置中的密相裝填器安裝錯(cuò)誤，無法均勻裝填催化劑等三方面原因造成。

針對于催化劑填充錯(cuò)誤所造成的床層徑向溫度過高的現(xiàn)象根據(jù)情況不同可以分為兩種不同的處理方式。在情節(jié)相對較輕的狀況下可以讓檢修人員在巡檢過程中拆除，并嚴(yán)格按照正確的安裝方法和安裝程序重新安裝催化劑就可以解決問題；但對于情節(jié)較為嚴(yán)重的需要停車進(jìn)行重裝操作。第二點(diǎn)對于反應(yīng)物武警構(gòu)建無法正常運(yùn)行的可以通過將其拆下并重新安裝到反應(yīng)器中心的方式解決問題。第三點(diǎn)對于密相裝填器安裝錯(cuò)誤所帶來的催化劑狀態(tài)不均勻應(yīng)該及時(shí)的停車檢修如果無法停車檢修則可以采取相應(yīng)措施來控制反應(yīng)器溫度。

3.2催化劑失活原因及其改進(jìn)措施

催化劑是整個(gè)渣油加氫裝置中起到優(yōu)化油品質(zhì)量作用的重要物質(zhì)也是其中的關(guān)鍵所在，但由于在裝置準(zhǔn)備和運(yùn)行過程中受到多方因素的影響。在部分裝置運(yùn)行過程中存在催化劑失活的問題嚴(yán)重影響最終生產(chǎn)的油品質(zhì)量，使得其質(zhì)量無法滿足預(yù)期要求。主要有以下三點(diǎn)原因會(huì)造成裝置催化劑失活：（1）裝置運(yùn)行后期產(chǎn)品脫硫效果無法滿足要求；（2）反應(yīng)裝置床層壓差與正常設(shè)計(jì)要點(diǎn)相比較來說偏?。唬?）第一反應(yīng)器溫度處于不正常狀態(tài)，熱點(diǎn)溫度出現(xiàn)。以上三點(diǎn)原因都會(huì)造成裝置催化劑失活，嚴(yán)重影響油品質(zhì)量。在實(shí)際的生產(chǎn)過程中可以發(fā)現(xiàn)。裝置運(yùn)行過程中可以發(fā)現(xiàn)床層會(huì)被渣油所脫殘?zhí)冀饘俚任镔|(zhì)堆積，把催化劑面積減小，甚至覆蓋在催化劑上，大大降低其催化劑活性，最終造成渣油加氫裝置中的催化劑嚴(yán)重失活。

針對以上造成催化劑失活現(xiàn)象出現(xiàn)的主要原因進(jìn)行分析并提出具有保證選用的催化本身具備良好的抗結(jié)焦性和容垢性，并通過催化劑在線更換技術(shù)不斷提升脫金屬催化劑的活性，保證渣油中金屬的脫除率。針對第二點(diǎn)原因，可采取和催化劑活性要求相結(jié)合，合理的控制并調(diào)節(jié)反應(yīng)裝置的操作溫度。對第三點(diǎn)原因，采取對循環(huán)氫的硫化氫含量以及升溫關(guān)系進(jìn)行嚴(yán)格把控，并適當(dāng)?shù)目刂朴袎A性碳的含量，適當(dāng)提升硫元素含量，解決催化劑失活現(xiàn)象。

3.3反應(yīng)器結(jié)垢

在整個(gè)裝置運(yùn)行過程中除去床層徑向溫度高、催化劑失活兩大問題之外，反應(yīng)器結(jié)垢也是裝置常見問題之一。反應(yīng)器結(jié)垢現(xiàn)象主要是由操作波動(dòng)、沉渣生成、硫體不均勻分布以及原料性質(zhì)等諸多因素所引起的。（1）渣油原料中比較富含還Fe、Ga、Na等元素非常容易造成反應(yīng)器結(jié)垢。（2）渣油原料及氫氣兩者中都含有一定量的氯元素容易造成反應(yīng)器容易結(jié)垢。（3）渣油原料中不飽和烴的含量較為豐富，在反應(yīng)器工作過程中容易發(fā)生氧化反應(yīng)出現(xiàn)膠狀物的沉積，在逐漸累積過程中就會(huì)形成結(jié)垢。（4）測試原料中所含有的固體物質(zhì)容易粘結(jié)在反應(yīng)器上形成結(jié)垢。

針對第一條因素，從渣油原料方面來說可以通過不斷提升氫氣脫氯力度，合理、嚴(yán)格的選擇原油原料，注重過濾渣油原料工作質(zhì)量，并采用多級脫鹽方式、嚴(yán)格保證加工榨原料儲存質(zhì)量，盡可能的縮短儲存時(shí)間，并針對設(shè)備設(shè)施進(jìn)行防腐蝕保護(hù)。針對第二點(diǎn)需要對催化劑的空隙率進(jìn)行加強(qiáng)，不斷的對現(xiàn)有催化劑質(zhì)量進(jìn)行改進(jìn)，并著力于研究新的催化劑，采用分級填裝方法進(jìn)一步提升催化劑填裝質(zhì)量。針對第三點(diǎn)加大對設(shè)備日常操作的管理和保護(hù)，注意過濾器操作過程中是否有顆粒被帶入到反應(yīng)器中，實(shí)時(shí)監(jiān)控不同反應(yīng)器的溫度變化及時(shí)采取措施控制其溫度。同時(shí)在對整體設(shè)備或各部件進(jìn)行檢修過程中，應(yīng)當(dāng)及時(shí)清理其結(jié)構(gòu)，不斷提升氫氣的純度與含量，及時(shí)清理反應(yīng)器，在緊急停車前務(wù)必要置換干凈反應(yīng)器中的結(jié)垢。

4、結(jié)束語

本文主要對渣油加氫裝置重要性、裝置所存在的問題及其解決措施來進(jìn)一步提高相關(guān)人員對以上問題的重視程度，在裝置運(yùn)行過程中通過采取相應(yīng)的預(yù)防措施來進(jìn)一步促進(jìn)渣油加氫裝置運(yùn)行效率和質(zhì)量，為煉油工業(yè)的不斷發(fā)展提供幫助。

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（作者單位：中國石油遼陽石化分公司）