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摘 要:本文从自身生产运行实际情况入手,针对半再生重整预加氢的原料中杂质性质和反应过程及2007年3月份半再生预加氢反应系统循环氢压缩机C-101出现出入口压差高的现象进行取样分析,发现是反应系统的氨盐结晶造成的。并根据原因的分析进行了处理取得了良好的效果。
关键词:预加氢压降 进料杂质 氨盐结晶 清洗检修
一、前言
中国石油乌鲁木齐石化分公司炼油厂半再生重整装置始建于1982年,设计规模为15万吨/年。其中预加氢单元采用481-3催化剂。2002年9月开始半再生重整处于停工待料状态。
随着炼厂原油加工量的上升,铂料产量的增加,为加工富余的铂料半再生重整装置需要长期开工。半再生重整装置预加氢催化剂已累计使用6年,达到设计寿命, 在连续重整装置投产之前,其预加氢反应温度已使用达到设计上限,催化剂活性已明显不足,对半再生重整的长期开工,带来较大的生产隐患。
乌石化公司炼油厂2005年12月烃重组装置建成投产,装置规模为40万吨/年,每年可以产生化工轻油14.4万吨。化工轻油辛烷值较低,对炼油厂出厂汽油辛烷值提高有一定的影响,将化工轻油作重整原料是解决化工轻油出路的最佳途径。但化工轻油中烯烃含量较高,目前国内外还没有这种适合加工处理高烯烃含量的成熟预加氢催化剂。
针对上述情况,乌石化公司与北京金伟晖工程技术有限公司进行技术合作,在炼油厂半再生重整装置预加氢单元使用金伟晖公司开发的GHT系列催化剂,来满足半再生重整连续开工及加工化工轻油的需要。半再生预加氢反应器是由R-101A、B组成,原先分别装填481-3催化剂和WGL-A高温脱氯剂,此次换剂各反应器催化剂装填情况正常。
在R-101A中用部分GHT-23型催化剂代替φ3磁球,在R-101A顶部装有8个积垢篮,积垢篮插入高温脱氯剂内250mm。高温脱氯剂由以往装填在预加氢催化剂后,改为装填在预加氢催化剂前。
二、问题的出现
2007年3月份半再生预加氢反应系统循环氢压缩机C-101出现出入口压差高的现象。C-101出入口压差高达1.1Mpa(工艺卡片为1.1Mpa)。同时C-101入口温度高达80℃,大大超过工艺卡片40℃。
3月12日检查C-101出口(2.9 MPa)到F-101入口(2.83 MPa)压力,压降0.07 MPa,正常;R-101A入口(2.6 MPa)至R-101A出口(2.54MPa),压降0.06MPa,正常;R-101B入口(2.54 MPa)至R-101B出口(2.48 MPa),压降0.06 MPa,反应器压降0.12 MPa正常;从R-101出口到V-102入口(1.8MPa )总压降0.68 MPa,压降比较高。循环氢量偏低所以要求车间设备组切换C-101。
3月13日16:00切换C-101A至B,C-101B正常运行,之后检查压降:C-101出口(2.8 MPa)到F-101入口(2.78 MPa)压力,压降0.02 MPa,正常;R-101A入口(2.58 MPa)至R-101A出口(2.55MPa),压降0.03MPa,正常;R-101B入口(2.54 MPa)至R-101B出口(2.48 MPa),压降0.06 MPa,反应器压降0.1 MPa正常;从R-101出口到V-102入口(1.8MPa )总压降0.68 MPa,压降比较高。循环氢量偏低所以,车间暂时决定不再提负荷,维持负荷20.5 t/h。
三、检修处理情况
为解决以上问题,根据炼油厂统筹,芳烃车间于2007年5月30日10:30停工,重点对预加氢反应系统进行处理,至6月9日12:30重整单元进油,耗时11天。此次检修对预加氢反应系统换热器E-104.101.108进行清洗检修处理,发现换热器结晶严重。
四、检修后情况
2007年6月初被迫停工检修,检修时E-101、104出现结块,证明确实存在胺盐结晶。经过处理后预加氢反应系统总压降下降0.3Mpa。
五、具体原因分析
1.原料组分方面,原料组分基本稳定,没有出现大幅波动。
2.反应系统压降,从实际操作中可以看出预加氢反应系统压降基本稳定在0.8Mpa左右,压降正常,反应系统催化剂没有出现结焦现象。
3.原料杂质
A、原料中氮含量,2006年12月至2007年3月下旬铂料分析,平均氮含量在2.3 mg/kg左右(指标:≤3.0mg/kg),相对偏高,但未超指标。
B、原料中氯含量:从2006年12月至2007年4月仅有四次氯含量分析,平均值为4.55 mg/kg。
4.脱氯剂氯容
原料中氯含量约 17×1000×4.55÷1000=77.35 g/h (按平均进料17t/h计算)。
从2006年10月至2007年6月氯含量: 8×30×24×77.35=445.536 kg。
0.66吨脱氯剂的氯容约 0.66×10000×35=231 kg (脱氯剂氯容﹥35g/100g)。
六、总结
1.装置运行周期长,系统开工至今未得到全面的检修和改造,这些铵盐长期积累在预加氢系统内,得不到清理,凝聚沉积,堵塞管道,造成系统压降高。预加氢高温脱氯剂使用时间长,脱氯剂部分穿透,脱氯效果变差,系统氯离子含量高。这些氯离子与预加氢循环氢中的氨结合生成氯化铵,容易结盐堵塞。本次脱氯剂氯容不够运行如此长时间是导致此次预加氢反应系统氨盐结晶的主要原因。
2.原料杂质含氮量偏高。催化重整装置开工后,一直没有得到全面的检修和改造,预加氢系统内存在的S、N、O、Cl等杂质长期积累,得不到治理,导致系统结盐,预加氢压降增加。
3.氨盐在相变时才结晶,氨盐相变的温度为150℃-200℃,E-104管程出口温度约158℃,刚好为氨盐结晶的适宜温度。
4.预防措施
A、对R-101A/B进行撇头作业,R-101A/B中增加脱氯剂。
B、增加在线水冲洗技措。经过认真讨论认为“在线水冲洗”法可以有效防止氨盐结晶。此法是利用阀门内盐垢易溶于水的特性,用打压机向管线内注水、打压、溶解’、消除堵塞,疏通阀门,不需要停工,在线即可处理。
作者简介:张启敏,四川石化公司生产三部,主要从事预加氢、重整及芳烃联合装置生产工作。
关键词:预加氢压降 进料杂质 氨盐结晶 清洗检修
一、前言
中国石油乌鲁木齐石化分公司炼油厂半再生重整装置始建于1982年,设计规模为15万吨/年。其中预加氢单元采用481-3催化剂。2002年9月开始半再生重整处于停工待料状态。
随着炼厂原油加工量的上升,铂料产量的增加,为加工富余的铂料半再生重整装置需要长期开工。半再生重整装置预加氢催化剂已累计使用6年,达到设计寿命, 在连续重整装置投产之前,其预加氢反应温度已使用达到设计上限,催化剂活性已明显不足,对半再生重整的长期开工,带来较大的生产隐患。
乌石化公司炼油厂2005年12月烃重组装置建成投产,装置规模为40万吨/年,每年可以产生化工轻油14.4万吨。化工轻油辛烷值较低,对炼油厂出厂汽油辛烷值提高有一定的影响,将化工轻油作重整原料是解决化工轻油出路的最佳途径。但化工轻油中烯烃含量较高,目前国内外还没有这种适合加工处理高烯烃含量的成熟预加氢催化剂。
针对上述情况,乌石化公司与北京金伟晖工程技术有限公司进行技术合作,在炼油厂半再生重整装置预加氢单元使用金伟晖公司开发的GHT系列催化剂,来满足半再生重整连续开工及加工化工轻油的需要。半再生预加氢反应器是由R-101A、B组成,原先分别装填481-3催化剂和WGL-A高温脱氯剂,此次换剂各反应器催化剂装填情况正常。
在R-101A中用部分GHT-23型催化剂代替φ3磁球,在R-101A顶部装有8个积垢篮,积垢篮插入高温脱氯剂内250mm。高温脱氯剂由以往装填在预加氢催化剂后,改为装填在预加氢催化剂前。
二、问题的出现
2007年3月份半再生预加氢反应系统循环氢压缩机C-101出现出入口压差高的现象。C-101出入口压差高达1.1Mpa(工艺卡片为1.1Mpa)。同时C-101入口温度高达80℃,大大超过工艺卡片40℃。
3月12日检查C-101出口(2.9 MPa)到F-101入口(2.83 MPa)压力,压降0.07 MPa,正常;R-101A入口(2.6 MPa)至R-101A出口(2.54MPa),压降0.06MPa,正常;R-101B入口(2.54 MPa)至R-101B出口(2.48 MPa),压降0.06 MPa,反应器压降0.12 MPa正常;从R-101出口到V-102入口(1.8MPa )总压降0.68 MPa,压降比较高。循环氢量偏低所以要求车间设备组切换C-101。
3月13日16:00切换C-101A至B,C-101B正常运行,之后检查压降:C-101出口(2.8 MPa)到F-101入口(2.78 MPa)压力,压降0.02 MPa,正常;R-101A入口(2.58 MPa)至R-101A出口(2.55MPa),压降0.03MPa,正常;R-101B入口(2.54 MPa)至R-101B出口(2.48 MPa),压降0.06 MPa,反应器压降0.1 MPa正常;从R-101出口到V-102入口(1.8MPa )总压降0.68 MPa,压降比较高。循环氢量偏低所以,车间暂时决定不再提负荷,维持负荷20.5 t/h。
三、检修处理情况
为解决以上问题,根据炼油厂统筹,芳烃车间于2007年5月30日10:30停工,重点对预加氢反应系统进行处理,至6月9日12:30重整单元进油,耗时11天。此次检修对预加氢反应系统换热器E-104.101.108进行清洗检修处理,发现换热器结晶严重。
四、检修后情况
2007年6月初被迫停工检修,检修时E-101、104出现结块,证明确实存在胺盐结晶。经过处理后预加氢反应系统总压降下降0.3Mpa。
五、具体原因分析
1.原料组分方面,原料组分基本稳定,没有出现大幅波动。
2.反应系统压降,从实际操作中可以看出预加氢反应系统压降基本稳定在0.8Mpa左右,压降正常,反应系统催化剂没有出现结焦现象。
3.原料杂质
A、原料中氮含量,2006年12月至2007年3月下旬铂料分析,平均氮含量在2.3 mg/kg左右(指标:≤3.0mg/kg),相对偏高,但未超指标。
B、原料中氯含量:从2006年12月至2007年4月仅有四次氯含量分析,平均值为4.55 mg/kg。
4.脱氯剂氯容
原料中氯含量约 17×1000×4.55÷1000=77.35 g/h (按平均进料17t/h计算)。
从2006年10月至2007年6月氯含量: 8×30×24×77.35=445.536 kg。
0.66吨脱氯剂的氯容约 0.66×10000×35=231 kg (脱氯剂氯容﹥35g/100g)。
六、总结
1.装置运行周期长,系统开工至今未得到全面的检修和改造,这些铵盐长期积累在预加氢系统内,得不到清理,凝聚沉积,堵塞管道,造成系统压降高。预加氢高温脱氯剂使用时间长,脱氯剂部分穿透,脱氯效果变差,系统氯离子含量高。这些氯离子与预加氢循环氢中的氨结合生成氯化铵,容易结盐堵塞。本次脱氯剂氯容不够运行如此长时间是导致此次预加氢反应系统氨盐结晶的主要原因。
2.原料杂质含氮量偏高。催化重整装置开工后,一直没有得到全面的检修和改造,预加氢系统内存在的S、N、O、Cl等杂质长期积累,得不到治理,导致系统结盐,预加氢压降增加。
3.氨盐在相变时才结晶,氨盐相变的温度为150℃-200℃,E-104管程出口温度约158℃,刚好为氨盐结晶的适宜温度。
4.预防措施
A、对R-101A/B进行撇头作业,R-101A/B中增加脱氯剂。
B、增加在线水冲洗技措。经过认真讨论认为“在线水冲洗”法可以有效防止氨盐结晶。此法是利用阀门内盐垢易溶于水的特性,用打压机向管线内注水、打压、溶解’、消除堵塞,疏通阀门,不需要停工,在线即可处理。
作者简介:张启敏,四川石化公司生产三部,主要从事预加氢、重整及芳烃联合装置生产工作。