影响加氢改质装置安全运行的因素及控制措施.pdf

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1、2化工彳理2013年第1期影响加氢改质装置安全运行的因素及控制措施孟祥宝丁鹏飞赵磊(中国石油呼和浩特石化公司)【摘要】文章首先介绍了影响加氢过程的因素，其次分析了加氢改质装置工艺流程及长周期运转可行性，最后就长周期运行经验及建议提出了一些看法。【关键词】氢改质装置；安全运行；控制1影响加氢过程的因素影响石油馏分加氢过程的主要因素有：反应压力、反应温度、原料的性质和催化剂等。1．1反应压力反应压力的影响是通过氢分压来体现的。系统中的氢分压决定于操作压力、氢油比、循环氢纯度以及原料的汽化率。对于含硫化合物的加氢脱硫和烯烃的加氢饱和反应在压力不太高时就

2、有较高的平衡转化率。1．2反应温度提高反应温度会使加氢精制和加氢裂化的反应速度加快。由于加氢裂化的活化能较高(125—210千焦，摩尔)，因此，这个反应的速度提高得快一些。但必须根据原料性质和产品要求等条件来选择适宜的反应温度。在通常使用的压力范围内，加氢精制的反应温度一般不超过4200C，因为超过4200C会发生较多的裂化反应和脱氢反应。重整原料采用较高的反应温度(400-．．4200C)不会影响产品质量，航空煤油精制一般只采用350—360℃，因为当温度超过370℃时，四氢萘和十氢萘发生脱氢而生成萘的平衡转化率急剧上升(反应压力5．0MPa)

3、。柴油加氢精制的反应温度也不应超过4200C。一般加氢裂化所选的温度范围宽(260珈0℃)。1．3空速和氢油比空速反映了装置的处理能力．工业上希望采用较高的空速。但是空速受到反应速度的制约，根据催化剂的活性，原料性质和反应深度不同，空速在一较大范围内波动，从O．5—1．0时一1，重质油料和二次加工中得到的油料在加氢处理时要采用较低的空速：在加氢精制过程在给定的温度下降低空速，烯烃饱和率、脱硫和脱氮率都会有所提高。图1柴油中压加氢改质装置=r=艺流程2加氢改质装置工艺流程简述某石化公司柴油中压加氢改质装置工艺流程见图1。原料油进入装置后，经过滤、脱

4、水，与柴油产品换热后再与氢气混合，混合物进一步换热并加热，然后依次通过精制反应器和裂化反应器。反应后的物流经过换热和冷却，进入高压分离器，在此进行气、油和水的三相分离。气体经循环氢压缩机压缩后循环使用。从高压分离器出来的油品进入低压分离器，气、油和水进一步分离后油品进入分馏塔，得到柴油产品和石脑油产品。为了避免反应生成的硫化氢和氨、氯等物质在低温部位结合生成沉淀物堵塞管线或设备。在高压空冷器前分两路往反应生成物流中注入一定量的软化水，以溶解这部分无机盐。酸性水从高分底部分离出装置。为了控制反应床层温度，两个反应器均为多个床层，在各床层间均有冷氢注

5、入。另外，在R一1出口到R一2入口之间也设有冷氢注入口。3长周期运转可行性分析目前制约装置长周期运转的因素主要有两方面，分别是催化剂的活性和循环氢压缩机的运行状态。下面主要就这两方面进行分析。3．1催化剂活性该石化公司的装置于大修的2008年7月2-4日进行了一次初期标定。DN一3100催化剂应用初期床层径向温差较小，反映了催化剂活性分布均匀，器内介质均匀分部。从装置的实际操作条件来看，反应器入口温度较低，为310℃。精制催化剂床层总温升达到620C．平均反应温度为33．16qC：裂化催化剂床层总温升为150C，平均反应温度为350．720C。柴

6、油产品质量可以满足出厂质量指标。若入口温度提升至上一周期标定温度328．80C，产品质量将过剩。所以从数据来看，在较低的反应温度下，装置的产品质量就可满足要求。说明DS3100催化剂的活性高于RS一10。标定装置能耗为891kJ／l(g，与设计相比降低了228k．1／kg，下降幅度达20％：与2004年开工初期相比降低了253kJ／kg，下降幅度达22．1％。主要原因是燃料气耗量大幅降低：与上一周期同期相比(标准状态)下降近400m3／h；这说明DN一3100催化剂活性非常好。在不需要很高入口温度的情况下就可以满足产品质量的条件：综上所述，由于D

7、S一3100活性较高，能够满足装置连续长周期运转：3．2循环氢压缩机运行状态循环氢压缩机如同加氢装置的心脏．其运行状态的稳定与否同样也是制约装置长周期运转的主要因素。本周期开工后由于石油化工3循环氢压缩机自身负荷降低，加之原料油催直比较低，循环氢纯度高，造成循氢机出现严重喘震现象。3．5MPa蒸汽量经常在10t上下波动．通过3．5MPa蒸汽量、蒸汽压力趋势图及循环氢量趋势图可以看出这种工况是很不正常的，久之将对循氢机自身乃至装置正常生产带来极大的隐患。影响装置的长周期运行。4长周期运行经验及建议4．1优化操作条件l、平稳控制反应温度反应床层的操作

8、温度主要是以控制DN一3100人口温度及最高点温度为主。随着生产周期的延长及催化剂活性的逐渐下降，通过稍加提高人口温度和最高点温度来保证