连续重整装置运行问题分析及对策.pdf

第28卷 第1期 2010年1月 石化技术与应用 petrochemical technology 催化剂;结焦 中图分类号: te 624. 4 + 2 文献标识码:b 文章编号: 1009 - 0045(2010) 01 - 0046 - 04 中国石化海南炼油化工有限公司(简称海南 炼化)连续重整装置设计规模为120万t/a,年操 作时间为8 400 h,该装置与苯抽提、 异构化单元 组成联合装置,以常压蒸馏装置低辛烷值直馏石 脑油、 少量加氢精制石脑油与加氢裂化重石脑油 混合料为原料,进行催化重整反应,生产清洁高 辛烷值汽油组分和少量的苯产品,并副产氢气及 液化气。预加氢采用全馏分加氢工艺,设计规模 为110万t/a,重整工艺采用美国uop公司超低 压连续重整专利技术,催化剂再生系统采用uop 公司第3代催化剂再生工艺“cyclemax”,设计处 理能力908 kg/h。装置于2006年8月24日开 工,截至2009年7月31日已累计运行1 056 d, 仅在2006年9月27日由于重整催化剂结焦停工 1次,累计加工精制油3. 56 mt,重整装置平均能 耗 m ( 标准油 ) /m (原料油 ) 为90. 3 kg/ t(设 计值95. 1 kg/t)。 1 装置运行情况 表1列出了海南炼化连续重整装置主要 操作参数。可见: (1)由于重整原料性质变化 大、 汽油产品辛烷值过剩,重整反应质量加权 床层入口平均温度始终未达到设计值,导致重 整生成油辛烷值和芳烃收率等变化大,且均低 于设计值,但通过各操作参数和收率综合分析 可知重整催化剂具有较高的稳定性、 选择性和 活性; (2) 2007年末至2008年初,由于重整进 料板式换热器压降增大,循环氢流量下降,导 致重整反应氢油体积比较开工初期下降,采取 相应措施后好转; (3)催化剂再生系统闭锁料 斗循环457055次,热停车375次,再生效果和 水氯平衡控制良好。为保证催化剂良好稳定 的水氯平衡,在装置正常生产过程中,根据催 化剂氯含量、 重整反应温度、 重整反应器温降、 重整循环氢组成、 产品芳烃含量、 重整生成油 辛烷值和纯氢收率等综合分析重整催化剂性 能,及时调节注氯量,并加强标定。 2 装置运行中存在的问题及对策 2. 1 重整催化剂结焦 开工初期,由于重整反应苛刻度调节幅度 大、 频率高以及重整注硫量偏少等原因,导致重 整反应器内出现催化剂结焦,待生催化剂无法 提升,采用了停工卸剂、 催化剂过筛和反应器清 焦等处理措施,并用在待生“l” 阀组处(如图1 所示)安装临时过滤网的方法,使催化剂再生系 统建立循环,并使焦炭量明显减少,之后又对待 生催化剂“l” 阀组过滤网进行改造,减少滤网层 数,以降低催化剂的磨损,目前催化剂结焦量已 很低,催化剂再生系统提升顺畅,循环正常 1 。 收稿日期: 2009 - 08 - 20;修回日期: 2009 - 09 - 10 作者简介:张琰彬(1981 ) , 男,甘肃定西人,助理工程师。 表1 连续重整装置主要操作参数 项目设计值2006 - 11 - 152007 - 09 - 222008 - 04 - 172009 - 03 - 19 预加氢 进料量/ ( th- 1)130. 57144. 00150. 00160. 00167. 00 反应温度/280320285295295295 高分罐压力/mpa2. 001. 901. 901. 901. 85 氢油体积比96107888277 体积空速/ h - 1 8. 006. 256. 706. 927. 25 重整 进料流量/ ( th- 1)142. 86110. 00150. 00153. 00140. 00 质量加权床层入口平均温度/528512515525513 质量加权床层平均温度/496485486489487 反应器温降(一反/二反/三反/四反 ) / 121 /71/64/35100 /56/43/34111 /61/45/3498/59 /47/3693/58 /47/36 总温降/291233251240234 氢油体积比394560425342415 氢油摩尔比2. 503. 832. 772. 152. 70 重量空速/h- 12. 401. 772. 412. 462. 26 循环机出口压力/mpa0. 540. 420. 510. 550. 52 一反入口压力/mpa0. 480. 380. 420. 390. 40 高分罐压力/mpa0. 240. 240. 240. 240. 24 c5产品辛烷值(研究法)102. 0100. 298. 099. 197. 3 c5产品液体收率/%89. 1890. 5791. 7390. 1191. 75 c5产品芳烃质量分数/%76. 5966. 7171. 0167. 9167. 87 芳烃收率/%68. 3056. 3361. 8056. 8159. 81 纯氢收率/%3. 923. 903. 724. 284. 17 催化剂再生 催化剂循环速率/ (kgh- 1)908772878872908 催化剂积炭速率/ (kgh- 1)40. 832. 828. 128. 437. 8 再生烧焦区入口温度/477480480477477 再生器峰温/593548555553542 待生催化剂碳质量分数/%4. 494. 263. 203. 264. 16 再生催化剂碳质量分数/%0. 080. 080. 080. 070. 10 再生催化剂氯质量分数/%1. 101. 301. 031. 041. 051. 01 图1 待生“l” 阀组滤网安装示意 2. 2 重整进料板式换热器冷侧压降异常 重整进料板 式换 热 器冷 侧设 计压 降 为 0. 06mpa,开 工 初 期 压 降 维 持 在0. 04 0. 06mpa,自2007年8月起冷侧压降逐渐上升, 2008年1月达到最高0. 20mpa,重整循环机出口 压 力 由 开 工 初 的0. 420. 50mpa上 升 至 0. 62mpa(设计值为0. 54mpa) , 34月加氢裂化 重石脑油停止供料后,板式换热器冷侧压降降至 0. 14mpa。 经分析得知,板式换热器压降异常与 加氢裂化重石脑油直供料蒸发塔作重整反应进 料有关,一是加氢裂化重石脑油流量经常不稳定 造成蒸发塔操作波动;二是加氢裂化重石脑油含 有大量碳粉、fe 3 +等杂质。 为解决该问题,采取了以下措施改进 : (1) 暂 时切断加氢裂化重石脑油直供料,通过预加氢反 应后再进重整 ; (2) 维持较高氢油比,让大量的循 环氢带走换热器内残存杂质; (3)将重整进料过 滤器滤网由80目改造成150目并加强清理; (4)增设加氢裂化重石脑油脱硫罐,脱硫并过滤杂 质后直接进预加氢蒸发塔 ; (5) 增设1台300目的 重整进料过滤器。 改进后目前板式换热器冷侧压降稳定,保持 74 第1期 张琰彬等 1连续重整装置运行问题分析及对策 在0. 100. 11mpa。 2. 3 预加氢反应器压降增加 图2为预加氢反应器压降及进料量随运行 周期的变化情况,由图2可以看出随着运行时间 增加,预加氢反应器压降不断增大,而且增长速 度也不断加快,明显高于反应器设计压降值 (0. 10mpa)。 这是由于 : (1) 预加氢进料机械杂质 含量高,而反应器前没有进料过滤器,仅靠进料 泵入口过滤器无法完全过滤掉杂质; (2)预加氢 处理量大,最大时168 t/h,负荷达128%; (3)催 化剂本身强度差,经长周期高负荷运行,粉化严 重 2 。可采用反应器催化剂撇头处理及增设预 加氢进料过滤器的方法以保证预加氢反应器长 周期运行。 图2 运行时间对预加氢反应器压降的影响 2. 4 重整氢增压机凝汽器冷却效果不佳 装置运行中出现重整氢增压机汽轮机凝汽 器冷却效果不佳的问题,导致汽轮机透平排汽压力 升高、 蒸汽消耗量增大、 压缩机工作点移近防喘振 区,最严重时透平排汽压力升高到- 0. 023mpa(设 计值- 0. 090mpa,开工初期为- 0. 062mpa) , 3. 5mpa蒸汽耗量达到42 t/h (设计量为33. 2 t/ h,开工初期为33. 5 t/h)。 在增压机不停机状态下,对凝汽器右侧、 左 侧管程管箱分别进行在线开盖检修,分析是由以 下原因所造成 : (1) 设备存在设计制造缺陷,凝汽 器循环水入口侧管箱管程隔板在插槽处固定力 度不够,隔板在循环水的冲击力作用下,发生变 形移位,造成循环冷却水短路,有效换热面积大 幅度减少; (2)循环水短路造成管束长期高温运 行,钙、 镁结晶盐溶解度降低,与循环水中的灰 尘、 泥沙、 腐蚀产物等大量沉积形成污垢,热阻增 大,传热系数降低,管程循环水流通阻力增大,从 而严重影响凝汽器冷却效果。 针对以上问题,循环水入口侧管箱 管程与 / 管程隔板、 / 管程与 管程隔板均在管 箱连接处(如图 3) 进行焊接固定,减小变形移位。 处理后冷却效果明显提高,透平排汽压力下降至 - 0. 078mpa,压缩机工作点远离防喘振区,蒸汽 耗量降至34. 5 t/h,循环水耗量下降1 000 t/h。 图3 增压机凝汽器循环水入口侧管箱平面图 3 改进建议 经过不断改进,目前海南炼化连续重整 装置已连续平稳运行1 056 d,装置产品合格 率为99. 99% ,但仍存在以下问题需要完善: (1)由于海南温差大,装置温度波动大,影响 装置平稳运行,建议部分空冷增设变频调节, 84石 化 技 术 与 应 用 第28卷 重整反应产物湿式空冷水泵设置软开关或自 启自停,既便于调节,保证装置运行平稳,又 可起到节能降耗作用; ( 2 )对开工前未检查 到位的关键设备进行重点排查,查找设计和 制造缺陷 。 参考文献: 1陈寻成. 1. 2mt/a连续重整装置催化剂循环异常的原因及对 策j .炼油技术与工程, 2008, 38(1) : 12 - 15. 2付尚年.催化重整装置运行分析及对策 j .炼油技术与工 程, 2008(12) : 19 - 21. 相关文献链接: 1马爱增,师峰,李彬,等.洛阳分公司连续重整装置改造工艺及 催化剂方案研究j .石油炼制与化工,2008,39(3) : 1 - 5. 2南军,柴永明,李彦鹏,等. pd/al2o3催化剂用于连续重整汽油 全馏分加氢的失活分析j .工业催化2007,15(1): 8 - 13. 3秦南,陈国平. r - 132连续重整催化剂再生周期及运行性能 j .石油炼制与化工, 2005, 36(4) : 31 - 34. 4梁维军,马爱增,潘锦程.铁对pt - sn连续重整催化剂催化 性能的影响j .石油炼制与化工, 2004, 35 (11) : 15 - 19. 5冷家厂,郭颀,杨森年.gcr - 100型连续重整催化剂的工业 应用j .石油炼制与化工, 2004, 35(1) : 39 - 42. 6董荣亮.重整催化剂硫中毒的工业再生处理j .工业催化, 2004, 12(6) : 17 - 19. analysis and countermeasures for operation problem s of continuous reform ing un it zhang yanbin, hao pengfei (hainan refining and chem ical co l td, sinopec, yangpu578101, china) abstract: the running situation of continuous re2 for ming unit in hainan refining and chemical co ltd was introduced.the operation problems such as reforming catalyst coking, unusual pressure drop of plate heat interchanger for feedstock, pressure drop rising of pre - hydrogenater and poor cooling effect of condenser of hydrogen booster were analyzed and the corresponding measureswere proposed. key words: continual refor mation; catalyst; coking (上接第45页) effect of blended heavy oil from ethylene cracking on delayed coking chen yanbin,ma lifei (refinery of lanzhou petrochem ical com pany, petrochina, lanzhou730060, china) abstract: the effect of blending heavy oil from ethylene cracking on the properties of stock and product, yield of product, processing condition and production capacity of delayed coking was dis2 cussed.the