烯烃饱和单元(OSU)操作手册.doc

烯烃饱和单元（osu）操作手册目录1 简介2 工艺参数2.1 化学工艺2.2 温度2.3 压力2.4 氢气与进料比及氢气与烯烃比2.5 液时空速（lhsv）2.6 进料及有毒物质2.7 催化剂3工艺描述 3.1 反应部分 3.2 稳定部分4开车前准备 4.1 容器检查 4.2 反应器检查 4.3 主要设备检查 4.4 工艺管线及仪表检查 4.5 水压及泄漏测试 4.6 管线冲洗 4.7 管式换热器 4.8 泵及驱动设备试车 4.9 公用工程清扫及投用 4.10 仪表投用及校验 4.11 设备压力测试 4.12 空气置换5正常开车步骤 5.1 催化剂的处理 5.2 开车步骤6正常停车步骤 6.1 停车步骤 6.2 催化剂的处理7反应器催化剂置换步骤8紧急停车方针 8.1 氢气故障 8.2 反应器进料故障 8.3 停电故障 8.4 循环水故障 8.5 仪表风故障 8.6 蒸汽故障 8.7 着火，管线破裂或泄漏9实验室工作程序 9.1 采样时间表10计算及工艺控制 10.1 计算 10.2 工艺控制 附录： 设备清单 工艺流程图 图例及符号图表 管线及仪表图表 催化剂规格及msds 羰基镍的危害1 简介烯烃饱和工艺是利用富镍基催化剂将萃取蒸馏单元抽余液中的烯烃加氢处理转化为烷基化合物的一种接触反应工艺。以下操作总方针包括试车，开车，停车及紧急停车大体的操作步骤。因此，具体的程序需要此单元相关人员基于以下信息的描述及化工厂安全方针给予进一步完善。2 工艺参数2.1 化学工艺烯烃饱和单元主要的反应为进料中烯烃的加氢反应。在氢气存在环境下，进料中的烯烃加氢转化为稳定的烷烃。此反应为剧烈的放热反应，因此需要一股循环液体返回反应器来控制反应器出口的温度在设计操作范围之内。烯烃饱和单元所发生的加氢反应如下所示： r-ch=ch2 + h2r-ch2-ch3 这里 r- 为烷基，即甲基，乙基等等。2.2 温度温度升高有利于烯烃加氢反应的进行，但是温度升高会导致结焦反应，从而降低了催化剂的反映活性。对于富镍基催化剂，硫为主要有毒物质之一，进料中硫元素的存在同样也会导致催化剂失活。这样，在操作过程中，由于结焦及硫化物的堆积导致催化剂活性的降低需通过提高温度（直到达到最高允许温度（eor）的手段来进行补偿。到达这一阶段后，催化剂就报废了。烯烃饱和反应的初始温度为90，终了温度为135。由于该放热反应的反应热为30-80 kcal/mole，因此操作过程中，为了得到所需的催化剂床层温升及将温升控制在30-40范围之内，在反应器的上游增加了一股循环物料。正常操作时，循环物料与进料的比率为1:1将反应器温升控制在可以接受的范围之内。2.3 压力通过控制产品分离罐off-gas的排放量，使反应器系统形成压降来实现对反应器压力的控制。产品分离罐的压力维持在21kg/cm2，相应的反应器入口的压力大约在24.5kg/cm2。起初，反应器的压降会很小，在操作过程中，由于催化剂表面结焦反应器的压降会升高，最大不会超过1kg/cm2。氢分压定义：反应系统总压力乘以反应器入口物流气相组分中氢气的摩尔分率，这个氢分压受反应器压力变化的影响。增加氢分压能够促进烯烃饱和反应的速率、减少催化剂的结焦，因此可以减少催化剂的结垢的速率、延长催化剂的使用寿命。高的氢分压能够加快烯烃饱和的速率是由于反应器内氢分压高，仅需少许量的催化剂就可以得到所需烯烃饱和度。2.4 氢气与进料比率及氢气与烯烃的比率氢气与进料的比率定义为进入烯烃饱和单元补充氢的体积流量（nm3/h）除以新鲜进料的体积流量（m3/h）。氢气与烯烃的比率定义为进入烯烃饱和单元补充氢的摩尔流量（mol/h）除以进料中烯烃的摩尔流量（mol/h）。为了防止催化剂过分的结焦，氢气与进料的比率应该维持在推荐的流量比50nm3/m3以上。高的氢气流量能够减少催化剂表面的结焦沉积从而延长催化剂的运转周期。需要指出的是，我们不建议采用太高的氢气流量，因为反应器内气相组分的增加会导致催化剂床层内局部过热，在反应中反而起不到加氢作用，推荐气相组分在20%以下。为了促使进料中的烯烃完全饱和及减少催化剂表面的结焦，烯烃饱和单元氢气与烯烃最小的比率应在2.5以上。这个比值越高，催化剂性能越好，寿命越长。2.5 液时空速（lhsv）液时空速定义：单位小时内，烯烃饱和单元的进料量（m3/h）与ous反应器内催化剂装填体积（m3）之比。一般来说，lhsv越小，越利于烯烃饱和反应。因为空速越小，对于特定的转化率所需温度就越低。烯烃饱和单元设计的lhsv为每个反应器床层4.44 h-1。烯烃饱和速率为反应器内氢分压与液时空速比值（pph2/lhsv）的函数。对于给定的烯烃饱和速率（在恒温下），pph2/lhsv的比值是固定的。反应器的压力确定后，氢气的分压及补充氢的速率就自动的确定。通常，反应器的压力由氢气的压力来确定，其他的参数，诸如lhsv需要调整到合适的范围之内。2.6 进料及有毒物质烯烃饱和单元进料为萃取蒸馏单元过来的抽余液。通过对含量大约在12wt%的烯烃进行饱和来提高效益。烯烃饱和单元补充氢的纯度在89vol%以上。对催化剂有毒害作用的主要有毒物质如下：1） 硫硫是目前导致镍催化剂失活的主要因素。进料中的硫会永久性吸附在催化剂上，并且再生也无法将其脱除。具体来说，一千克的硫可以导致35-70千克的催化剂失活。进料中硫的最大允许浓度为1wppm。2）氯进料中的氯对镍催化剂的毒害也很严重，可导致约3倍量的镍失活。进料中氯的最大允许浓度为1wppm。3）其他有毒元素还有许多其他元素，例如，碱和碱土金属，碳，铁锈，灰尘，热催化剂上的水分及堆积在催化剂表面含量达到一定程度足以使催化剂失活的一些未知的化合物。2.7 催化剂 gtc-340b 型催化剂是一种以硅土为载体的镍催化剂，用以饱和碳氢化合物中的烯烃组分。以稳定的还原态存在，其典型的物理性质如下所示： 物理性质规格微粒形状大小1.5mm圆柱形压挤物磨损度（astm d-4058方法）4.0%平均变形能力5.0 n/mm产品密度0.600.07 kg/l表面积30050 m2/g总的孔隙体积0.350.05 cc/g3 工艺描述关于工艺的描述是根据附录中工艺流程图进行的。gtc公司的整个工艺构造包括以下部分： 反应部分稳定部分反应部分：烯烃饱和单元的进料来源于现有的gt-btx提取单元（106单元）的抽余液或者是抽余液储罐（120d-511514）。抽余液进料从界区引入到烯烃饱和单元（osu）进料缓冲罐内，该缓冲罐采用液位控制。osu进料缓冲罐的操作压力为3.5kg/cm，操作温度为40。当缓冲罐的压力波动时，可以利用缓冲罐顶部的压力控制来补充氮气或是向火炬排放。由于水分的存在会对下游反应器内的催化剂产生毒害作用，所以在缓冲罐底部设有一个水包，用来脱除进料中带有的水分。水包里的水可以排放到密闭系统或是废水池中。烯烃饱和单元进料泵（108g-101a/b）为立式泵或是多级离心泵，来满足各种不同的情况的需求。进料泵的出口压力约为31.5 kg/cm，采用流量控制将缓冲罐内进料泵送到反应器系统。进料泵最小回流线返回到缓冲罐，以确保泵的流量在最小流量以上。 烯烃饱和单元补充氢有两个来源，主要来源是来自重整单元（103单元），另一个辅助来源是烷基转移单元（107单元）。重整单元的补充氢在温度为38，压力为38 kg/cm下通过流量控制引入到反应器中与来自进料泵的物料混合，该循环在烯烃饱和单元（osu）进料/出料换热器（108e-102a/b/c）的入口结束。为了防止氢气流量低低，保护催化剂，设置了氢气流量低低连锁，及时切断进入反应器内烃进料。烃和氢气的混合进料经过烯烃饱和单元（osu）进料/出料换热器（108e-102a/b/c）后，吸收热量，引入到烯烃饱和单元（osu）两个反应器（108c-102a/b）内。为得到所需的烯烃饱和度，烯烃饱和单元（osu）反应器的入口温度，在运行初期维持在90，在运行末期维持在135。反应器入口温度由反应器出料旁通阀进行调节控制。该旁通阀是一个三通控制阀，可向烯烃饱和单元（osu）进料/出料换热器及其旁路分配物流。由于反应器出料的热量足以对反应器进料进行加热，因此，在正常操作中，就没有必要投用开车预热器（108e-101），开车预热器（108e-101）仅仅用在osu单元开车过程。开车过程中，反应器进料利用开车预热器进行加热，其热源为中压蒸汽。当单元稳定在出料状态时，将开车预热器切换到进料/出料换热器，为反应器进料加热。烯烃饱和单元（osu）反应器（108c-102a/b）为滴流(气液)型反应器，装填着富镍基催化剂来促进烯烃的加氢饱和。两个反引器前后排列，用于减少每个操作循环催化剂失活后催化剂置换的时间。这样，一个循环后，前反应器需置换，就将后一个反应器置于第二个循环的前面。这种排列也可以最大效率化利用烯烃饱和催化剂。反应器内部设有良好的气液分配器，通过分配器的入口，反应器的进料分配到气液分配盘上，均匀的向催化剂床层混合及分配气体与液体。催化剂的床层由其上下的固定的陶瓷氧化铝层支撑。在催化剂床层上发生烯烃饱和反应，进料中的烯烃被饱和。反应器的出料经过反应器出口篮离开反应器，反应器的出口篮用于防止任何催化剂组分进入出口管中。反应器设有三套热电偶温度计来测量催化剂床层温度。在反应器底部有两个催化剂卸料孔用于装卸催化剂及陶瓷球。当富含氢气的烃进料经过反应器（108c-102a/b）时，发生烯烃饱和反应，由于放热反应，反应器的出口温度会相应增加，主要取决于氢、烃的摩尔比，循环比率和进料模式。由于在反引器内发生巨大的放热反应，在开车时或催化剂活化作用时，反应器温度上速率会大大快于我们所期望的，甚至会导致温度膨胀，这样，为保护设备防止此类情况的发生，我们设置了一个温度高高连锁，用来切断反应器烃类和氢气进料。反应器出口的物料温度比反应器入口的温度高30-40，出料经过进料/出料换热器（108e-102a/b/c）与混合进料换热后冷却到83，并经过空冷系统（108e-103）进一步冷却到42，进入产品分离罐（108c-103）, 产品分离罐（108c-103）的压力控制在21 kg/cm。烯烃饱和单元（osu）产品分离罐为一垂直的压力容器，在这里，氢气包括一些轻组分气体从液相烃中分离出来，分离罐的顶部安有一个不锈钢的破沫网, 防止液体被气流夹带出去。分离罐通过顶部压力控制向f/g总管排放轻组分来维持自身的压力。分离罐底部物料分为两部分，一部分作为冷循环返回反应器，另一部分作为进料送往稳定塔（108c-104）,为了维持反应器的温升在一个可以接受的范围之内，冷循环是很有必要的，其循环流量和新鲜进料的比率为1:1。烯烃饱和单元（osu）冷循环泵（108g-102a/b）用于向反应器输送循环液体，利用流量控制以达到反应器系统压力。泵的出口设有泵最小回流线，当流量低低时，通过控制返回分离罐（108c-103）的量，避免对泵带来任何损伤。液体烃从分离罐底部压送到烯烃饱和单元稳定塔（108c-104），产品分离罐通过液位串级控制来设定去稳定塔的流量。 稳定部分:来自烯烃饱和单元（osu）产品分离罐（108c-103）的液体烃物料，通过液位及流量串级操作，经过进料/塔底换热器（108e-104a/b/c）后，送入到稳定塔（108c-104）的中部。稳定塔的作用是用来脱除进料中的轻烃及溶解在烃中的氢气，来稳定液体的烃物料。烯烃饱和单元（ous）稳定塔由塔底再沸器（108e-106）提供热量，其热源为中压蒸汽。再沸器加热后产生的气相轻组分移向塔顶，液相组分移向塔底，塔顶的气体在塔顶冷却器内（108e-105a/b）部分冷凝后，冷却至38。轻烃组分在回流罐（108c-105）中与液相进行分离，在塔顶气相线的压力控制下，作为off-gas排放到f/g总管。稳定塔回流罐内的液体作为回流用回流泵（108g-103a/b）输送回稳定塔。烯烃饱和单元稳定塔塔顶回流罐（108c-105）是一个水平容器，在气相线的出口安装有不锈钢破沫网, 防止液体夹带到off-gas中，在开车和调整负荷时，将会有大量的轻烃组分在塔顶冷凝，为了获得合格产品，可能需要将这些轻组分从单元中移除，在这种情况下，一小股物流将会通过稳定塔回流泵送往界区。稳定塔塔底的温度，通过控制去往热虹吸再沸器（108e-106）得蒸汽流量，维持在设定温度171。中压蒸汽通过串级去再沸器。稳定塔的塔底产品，通过塔底液位串级控制后离开塔底，出料先经过稳定塔进料/塔底换热器换热后，再经过塔底冷却器（108e-107a/b）进一步冷却到40送往界区。为了防止稳定塔塔顶压力高高，设置了一个压力高高（pshh）连锁，通过关闭再沸器中压蒸汽凝液控制阀来减少塔顶去往火炬系统的泄放量。4 开车前准备这一部分提供了单元开车前总的工作方针，许多工作需要由卖方提供更为详尽的指导。在进行相关开车步骤前，以下辅助的公用工程需要提前检查确认。1. 循环水系统2. 各仪表仪表风的供用情况3. 工业风供应4. 氮气或者是惰性气体的供应5. 蒸汽系统与凝液系统的供应6. 整个工厂的伴热系统投用7. 设备的密封油系统（还有润滑油系统）8. 消防水，城市用水，精制水等9. 卡环在正确位置10. 所有控制阀的冲程及所有单向阀验证正常11. 泵的密封油投用12. 电力供应4.1 容器检查在开始建设阶段就可以进行容器的检查。对照容器的图纸进行设备安装，以下细节需仔细检查确认。1 容器的温度及压力等级2 容器的冶炼3 容器的安装高度4 容器的内部构造5 塔板：数量，类型，塔板间距，塔板安装是否水平，降液槽，溢流堰，浮阀数量及操作，冶金，气相孔，支撑等。6 分配盘：位置，分布，形状及开空数量。7 管口8 防涡器9 破沫网：形状，材质，支撑。10热电偶，位置，长度。11液位计12衬里13耐火层14检查板的位置15其他开孔是否有丝堵和盲板。16清洁度4.2 反应器的检查由于反应器是在高温及高氢气分压下操作，所以反应器的检查尤为重要。因此，冶炼方面，反应器温度及压力等级，壳层的厚度，容器高度，支撑，内部构造都必须仔细的检查。 4.3 主要设备的检查换热器，机泵 a. 换热器 壳程与管程换热器：冶炼方面，温度及压力等级，管束，挡板，保温，高度，开孔，法兰等。 翅扇式换热器：冶炼技术，温度及压力等级，封头，百叶窗，翅壳管，扇叶，电动机，轴承，扇叶调整控制，振动位移开关，风扇皮带，开孔及法兰。 b. 离心泵：npsh，转速等级，密封冲洗，轴承，冶金技术，入口及出口阀，过滤器，压力表，单向阀，润滑油，循环水系统，泵头等级，容量，温度及压力。 4.4 工艺管线及仪表检查 检查项目如下：1 管线的型号与材质2 法兰及垫片3 螺栓连接4 排放阀及放空阀5 机泵的等级6 安全阀的设定值7 管线及设备的支撑8 设备易于操作9 膨胀预防10公用工程管线11与其他单元及储罐的连接部分12一般安全要求 4.5 水压及密闭测试 在引入碳氢化合物前进行相关的水压及密闭测试有助于保证设备安全及人身安全。 说明：充分的密闭测试能够保证开车时不会出现严重的泄漏问题，但是应该考虑到，设备经常在高的操作温度下才更容易发生泄漏。 水中含有的大量的氯化物会导致奥氏体钢的应力腐蚀裂纹。对于反应器部分的奥氏体钢，用水进行水压测试及冲洗时应该特别的注意。如果工业用水中氯化物的含量超过50 ppmw，奥氏体钢设备应该采用精制水。 测试过程中，应该特别注意以下项目：1 隔离所有的安全阀，仪表，压力表，防止超压。2 测试表应该安装在最低点，保证液压头也考虑在内。3 进行水压测试时，在高点提供放空点以排除气体。4 水压测试前引入水赶空气，要检查有没有开口的管线及设备。5 水的温度超过60后，保证设备材质不会变脆,冷却后不会开裂。6 进行水压测试时，应特别注意热交换器，防止水或者热的流体进入工艺一侧。7 测试过程中，所有的安全阀及爆破片都应隔离。8 内部构件如液位浮子或者仪表，如果没有设计进行压力测试，应该隔离。4.6 管线冲洗通常，液体的物料管线用水进行冲洗并排干。气体物料管线用空气或氮气进行冲洗，如果其附属部分设计为液体，用水进行冲洗。压缩机的气相线必须保证没有水分。在进行管线冲洗时，应该考虑以下各项：1管线冲洗时，控制阀及孔板需要隔离。2冲洗仪表管线时，变送器应该隔离。3对于机泵，断开入口与出口，只冲洗管线，并在泵入口过滤器处安装临时滤网。 4.7 管式换热器 检查以下项目：1检查壳程、管程的冶炼技术，温度及压力等级。2管程内部、外部状况检查。3管网，隔板，管程支撑状况检查4放空，排放及旁通线的位置检查5进出管程与壳程管线的布局状况6仪表及安全阀安装及位置7管网与管网间的焊接状况（这有助于减少相互污染）。4.8 泵与驱动的运行 一般事项如下：1检查电机与机泵断开的运转情况，运行4小时以上。2在断开的情况下检查其他驱动设备的运转状况3检查超速起跳，轴承，控制系统等等。4按照asme规程运转机泵。 4.9 公用工程的清扫及投用 只要建设进度允许，就投用所有的公用工程。燃料气，燃料油及火炬管线应该准备好，但要在单元准备好引入物料的时候再投用。在引入物料前，所有进料，化学品及产品的储罐必须彻底冲洗干净，进行密闭性测试，干燥及空气置换。如果允许的话，冲洗进出储罐的管线，保证管线内无碎片。储罐空气置换后，用氮气维持微正压。 4.10 仪表的投用及校验 1根据产品应用说明书，检查仪表。 2根据产品应用说明书及仪表手册中的安装资料，检查仪表的安装。 3仪表管线的压力测试。 4测试及校验仪表。 5测试仪表风的信号线 6测试热电偶的配线 7回路检查。8最后准备 4.11 设备的压力（紧固）测试 紧固测试的目的是检查管线、设备的法兰、连接及装配的紧固程度。建设过程中的压力测试与水压测试是不同的。压力测试的压力接近管线及设备的设计压力。一般，对于新设备利用压缩空气进行测试，这比利用氮气要廉价些，当然利用氮气也是可以的。 如果气温比较低，应当考虑到金属在低温下会变脆，测试就不能进行。在容器升压到操作压力前应向生产厂商咨询最小的允许范围。这对反应器、加热炉及反应器进料/出料换热器来说更为重要。以下操作步骤应用在装置的紧固测试中。1安装所有所需的盲板，测试系统内的所有阀门全开。2将高压空气或者氮气连接到导淋上或者系统内比较方便的位置。3在几个不同的位置安装压力表4慢慢升压至其设定压力。5用肥皂水测试所有的法兰及连接处。6所有的连接处都用肥皂水测试完毕，同时所有的漏点都已紧固，还需继续用压力表监测8小时以上，确保没有压降。7从低点进行系统泄压，来去除可能存在的水分。如果压力测试利用的是氮气，可以维持微正压防止空气进入系统。4.12 空气置换在进行空气置换前，所有的水压测试及紧固工作都应已完成。为了去除空气及自由水，可以利用氮气进行反复的充压及泄压或者是利用真空系统进行抽真空。抽真空是最为有效的空气置换方式。如果系统中的设备及仪表设计时不能用于真空，就需将他们从真空回路中隔离出来。设备的空气置换是一个比较关键的步骤。如果在空气存在的状态下将碳氢化合物引入容器内，可能会发生潜在的爆炸：还有，如果下游单元对空气比较敏感，也会带来损害。空气置换时采用以下步骤：1 隔离所有的不能在真空下工作的设备及仪表。2 将喷射器管线上的盲板拆除，投用喷射器。3 将真空抽到200 mmhg柱以下。4 隔离喷射器系统，维持真空度不少于一小时，如果系统的真空度不能维持一小时，泄漏就很明显。5 冲入氮气，打破真空，慢慢升压接近氮气总管的压力。6 从低点泄压来脱除系统内可能存在的水分。7 再一次将系统抽真空，用氮气破真空，如果系统内的氧含量小于0.5 vol%，可以认为空气置换工作完成。8 系统维持在微正压状态。9 如果系统不能利用抽真空进行空气置换，可以利用氮气进行充压、泄压来完成。5正常开车步骤5.1 催化剂的操作5.1.1 安全在进行催化剂装载时，所有的相关人员都应该彻底的学习催化剂安全手册及装填程序。 始终遵守镍催化剂化学品安全说明书中的专门的防范措施。熟知目前催化剂操作的osha标准。5.1.2 催化剂的储存 尽管还原态的镍金属催化剂在空气中不会发生火灾，但也应遵守一般的防范措施。还原态的镍金属催化剂应该储存在阴凉处，避免阳光直射，远离高温容器，加热炉等等。避免催化剂与酸、氧及水接触。催化剂的包装桶在使用前应该密封，催化剂不用时应重新密封。警告：催化剂变热时，应该尽快将其与空气隔离。对于桶装的催化剂，只需将桶密封，冷却后再使用即可。5.1.3 装填前的检查 反应器在装填催化剂之前，应确保容器的内壁清洁、干燥、无锈迹及碎屑。不要在反应器内留下任何不相关的东西。工作疏忽会在开车过程中或在以后操作中导致严重的问题。还应确保反应器与上游的空气隔断，催化剂如果长时间与空气接触会带来损害。应该特别注意催化剂顶层的正确装填。催化剂应该装填在惰性物质的支撑隔栅上或是支撑层上，应该检查确保这些支撑是完整的，放置顺序是正确的。检查确认催化剂的隔栅支撑等，保证安装是正确的。装填时可能利用非易燃材料制成的斜槽或漏斗作为工具。 在装填催化剂之前，不管其是氧化态还是稳定的还原态，都应该检查以下项目：1 在反应器的入口及出口管线安装盲板。2 彻底的检查空容器确保里面没有碎屑，因为碎屑有可能导致堵塞。检查内部构造，人孔，人孔的盖板，螺栓，螺母等等。如有必要进行维修或替换。检查所有容器的连接，如出入口管线，温度计套管等，保证他们完整无损。3 检查所安装的滤网（新的和旧的），确保滤网的清洁、完好。4 检查所有的隔栅支撑及滤网的扣件，确保催化剂微粒或床层支撑物不能穿过滤网。5 确认所有的法兰及卸料孔都已重新安装及紧固。6 检查验收催化剂及支撑陶瓷球。尽管镍催化剂在出货前都已经过筛选，一般来说可以不经过进一步筛选就可以直接向反应器内装填，但如果出货时操作不当，有必要在装载前进行粗略的筛选。因此，如有必要，准备相关的设备进行筛选。警告：在催化剂装填过程中，相关人员会进入到容器内作业，需要采取以下额外的预防措施： 确认所有与装填无关的容器入口都应隔离，打盲板，来保护作业人员。 容器应该充有惰性气体，所有进入容器及靠近人孔处的相关人员都应佩戴空气呼吸器。 相关人员进入容器，不要直接踩在装填的催化剂上。应该穿戴夹板，雪鞋或其他木板的支撑来分散装载人员的重量减少对催化剂带来的损害。采用吊篮或是吊索将是更好的选择，因为不会由于作业人员的重量而导致催化剂破损。7 为了加快装载速度，支撑球应该事先装在0.6m3的超级大的袋子里。（考虑到袋子的装载极限，0.6m3一般为所推荐使用的最大容积。）5.1.4 装填（干燥的稳定态）警告：rs设计的镍催化剂为稳定的还原态，采用一般的装填方式是安全的。为了防止还原态的镍被氧化，应该考虑减少催化剂与空气的接触。氧化态的镍在加氢反应中是没有活性的。如果rs催化剂直接从原来的装运容器里卸到临时的容器内，像装料斗，催化剂应该尽快装填到含有惰性气体的反应器内以减少催化剂与空气的接触。如果催化剂不能尽快的从这些临时容器内装填到反应器内，催化剂在装填之前应该惰性保存。装填前检查工作完成之后，建议采用以下装填工序：（1） 所有的惰性支撑球都需装填正确，保持平整。如果需要装填多层的支撑球，每一层在进行下一层装填前都应平整处理。要点：催化剂隔栅或滤网的最大的开孔应小于催化剂或者支撑球的最小直径的一半。记录每一层的装载量并与装载图表核对。应特别小心反应器底部的出口滤网，避免带来任何损伤。（2） 在装载还原态镍催化剂前，要用惰性气体像氮气来吹扫反应器。在装载催化剂的过程中，也建议采用少量的惰性气体来吹反应器，确保反应器在无氧下操作。此外，如果将催化剂从包装桶向装料斗转移，也建议在装卸过程中采用惰性气体吹扫装卸斗。警告：确保在装载镍催化剂过程中，进入反应器的相关人员佩戴空气呼吸器，并准备好紧急逃生程序。此外，在卸料斗周围中的相关工作人员也应佩戴空气呼吸器。请参考进入容器作业的标准安全程序。（3） 装载镍催化剂的最常用的方法就是利用一个大漏斗或者卸料斗放在反应器的顶部或者是一侧，然后用一个可延伸的布袋子引到需要装载催化剂的位置。卸料斗及其布袋子装满催化剂后，在反应器内穿有夹板或在吊篮内的工作人员将催化剂均匀分配。随着催化剂的装填，根据需要周期性的缩短布袋子的长度，直至可以自由装卸催化剂，最大距离不超过90cm。随着催化剂的装填，反应器内无法进行人员作业，需要采取相关措施除去用来分配催化剂的布袋子，设法周期性的对催化剂进行平整。要点：随着还原态催化剂的装填，催化剂的分配及平整工作要同步进行。（4） 不要将催化剂卸成一堆，然后再平整催化剂，因为这种方法会导致卸料袋正下方反应器处的催化剂密集度很高。当反应的气体或者液体经过催化剂床层时，高密集度会导致流量分配过少。（5） 催化剂按照每一层应该装载的量详细的记录到装卸表中。正确记录所装的桶数或袋数验证是否有错误，任何偏差都应该向监督人员汇报。在向卸料斗中卸料前，检查核实桶内或者袋内的物料类型也是很重要的。装卸人员应该熟悉催化剂的数量及外观特征。（6） 最后一桶或一袋催化剂装卸完毕以后，应该用耙子或者木板小心的平整。在安装顶部滤网前记录下最终催化剂的用量，如果需要，也记下支撑球的用量。（7） 如果需要，安装顶部的滤网，完成最上部支撑球层的装载。记录下最终的量。（8） 确保装载过程中所有的碎片和使用的设备全部移出反应器。（9） 通知技术部做最终的检查，审查装载数据。（10） 如果入口的分配器移除，须重新安装，封人孔。5.1.5 反应器装填报告 公司：青岛丽东化工有限公司 单元：烯烃饱和单元 装载日期： 反应器： 反应器的装填（从顶到底） layerno.materialtype, sizevolumem3weightkgdate/timeremarks12345bottom范例：bottominert balls, 19 mm4.25.05/15/0410:30-备注：签名：日期：5.2 开车步骤烯烃饱和单元的开车步骤为催化剂反应器的安全及环保开车提供指导。催化剂置换后，gtc-340b型催化剂反应器开车采用这一程序，这一开车程序也仅适用gtc-340b型催化剂，对于其他的催化剂不适用。5.2.1 操作检查表这一开车步骤是假定以下所列的项目在开车准备中都已完成。（1） 盲板表的准备和审核（2） 采样时刻表（3） 水压测试（4） 容器检查（5） 管线冲洗（6） 公用工程及火炬系统的清扫及投用（7） 仪表引线及仪表风管线的检查（8） 离心泵检查完毕并准备好（9） 催化剂装填完成5.2.2 蒸汽吹扫反应器回路外所有的设备，去除空气，并用惰性气体为系统升压。（1） 当对设备进行吹扫时，应将设备上部的放空点打开。（2） 保护仪表免受蒸汽的损害，关闭仪表引线上的隔断阀。这些阀门包括但不局限于：fis、tis、lis、pis、hics、ais及其他仪表。（3） 利用设备低点的排放孔，用蒸汽压力将设备内的碎屑及水吹扫出来。（4） 不断的检查排放孔，冲洗碎片，设备底部积水是否排干。（5） 不要用蒸汽吹扫干燥剂，凝聚过滤器，过滤器，化学品及催化剂。（6） 切断蒸汽前，关闭所有的排放阀，并注入惰性气体如氮气。当放空阀无蒸汽时，关闭防空阀。（7） 将设备保持在微正压状态。如压力0.5 kg/cm2，防止系统内进入空气，准备单元进料。（8）间歇式的打开导淋，排放水分，关闭导淋。关闭反应器循环回路（氢气循环）中所有的截止阀及控制阀，防止水分进入反应器循环内是很重要的。5.2.3 催化剂活化及开车所提供的镍催化剂是稳定的还原态。可以认为这种稳定性通常在开车及正常操作两周后就会失去。开车过程中，由于氢气与进料的接触所放出的热有可能导致温升，这在干活化过程中特别明显。由于热量不能被带走，在低的进料速率下放热就非常高。如果开车过程匆忙或者对该单元没有关注，会导致反应失控。利用以下步骤活化还原态镍催化剂：（1） 检查所有的盲板，确保所有的盲板都在正确的位置。（2） 从所有的低点导淋处排放液体。（3） 将反应循环与稳定部分隔离。（4） 投用蒸汽喷射器，抽空反应器回路。所有的仪表及设备没有设计在真空下操作应该与真空回路隔离。（5） 将系统抽空到200mmhg，关闭隔离喷射器并检查泄漏状况。如果在一个小时内没有观察到真空下降，表明系统无泄漏。如果发现泄漏，用氮气破真空后，修理漏点，再重复45步骤。（6） 用氮气破真空，并将反应系统的压力控制在0.35 kg/cm2左右。（7） 重复步骤46至少三次以上或者检测气体氧的含量少于0.1vol%。用氢气破真空将压力充到0.7 kg/cm2。（8） 将喷射器加盲板隔离。（9） 尽管催化剂是还原态的，可以投料使用。一般建议在催化剂使用前将其进行缓和活化。为了实现这一目标，催化剂床层吹扫完毕后，投用预热器或者换热器。（10） 投用并升温osu开车预热器（108e-101），慢慢加热催化剂床层，最大速率在50-60/hr，升温到150。（11） 将氢气流量控制在100hr-1到500hr-1ghsv。维持催化剂的温度在150至少两个小时以上来脱除催化剂内吸附的水分及其他气体。要点：建议床层的最小温度为150。为确保充分活化，床层的所有部分都应最小在150，这样，建议催化剂加热的最大温度在150以上。（12） 如果采取了上面的活化程序，导致活化的温度远远高于正常的操作温度，在进行下一步工艺处理时需将温度降低到正常操作温度范围。（13） 开始慢慢增加氢气的压力直到达到所需的氢气压力，同时反应器循环应由108pic-108控制回路自动控制在设定的操作压力。警告：由于氢气的化学吸收产生热量可能会导致温度上升，如果温升过大，可以采用降压措施解决这一问题。如果所有工艺过程没有发生任何事故，慢慢增加氢气的流量到设计的操作流量值。（14） 在缓和活化阶段，反应循环系统的压力逐步提高到设定压力（21.0 kg/cm2）过程中，建议对反应系统进行密闭性测试。（15） 催化剂活化的过程中，用氮气慢慢升压进料缓冲罐的压力至3.5kg/cm2。投用进料缓冲罐的压力控制，压力设定为3.5kg/cm2，去往火炬。（16） 用新鲜的抽余油进料填充进料缓冲罐。进料中硫的含量应该小于1wppm。进料中硫含量的过高会缩短催化剂的寿命。一般，烯烃饱和单元催化剂在硫的累积含量不超过催化剂总量的2wt% 前可以正常使用。（17） 启动ous进料泵（108g-101a/b）经过开车前回流线进行全循环。（18） 进料泵操作稳定后，利用开工by-pass线用室温的液态烃物料填充ous稳定塔（108c-104）。（19） 如果开车时，有不含烯烃的物料，可以用不含烯烃的物料来填充产品分离罐，这样就可以根据需要在开车时作为冷循环物料使用。稳定塔也可以用不含烯烃的物料填充，这样可以减少开车的时间。（为了操作的可变性，建议安装另外的一条开工线，从fv-102下游管线p-0105到fv-106下游管线p-0408。）（20） 一旦稳定塔液位建立，稳定塔再沸器（108e-106）填充完毕，投用再沸器，给稳定塔升温。（21） 稳定塔升温建立全回流时，检查以下各项是否就位：. 蒸汽再沸器周围的所有的导淋、管线在投用再沸器前都应该打开。. 慢慢开控制阀的旁通阀，直至确认有蒸汽通过阀门，缓慢的引入蒸汽。. 再沸器系统应该慢慢升温，防止水击及热冲击。. 导淋阀及放空阀应打开直至可以看到干燥的蒸汽。然后，可以投用蒸汽再沸器。（22） 给稳定塔升温时，就投用压力控制器。当压力达到我们需要的操作压力，将稳定塔塔底物料送往稳定塔进料/出料换热器（108e-104a/b/c）及稳定塔产品冷凝器（108e-107a/b），经过开工循环线送往进料缓冲罐（108c-101）。（23） 利用开车循环线，将稳定塔塔底的物料送往进料缓冲罐。（24） 在稳定塔全回流下，建立稳定塔到进料缓冲罐的循环。（25） 缓和活化过程完成后，将反应器的床层温度冷却到80后。投用反应器的进料。（26） 当在设定的氢气流量下，所有的催化剂床层温度达到80，开始投用反应器的进料，调整流量在设计流量的50%，停止通过开工线去往稳定塔的循环进料，在这个流量下维持至少1小时。在反应器投进料前，应先投用连锁系统（i-2），防止反应温度失控。（27） 如果产品分离罐（108c-103）内的冷物料可以利用，可能需要在90时循环该冷物料并引入到进料中。（28） 投进料后，产品分离罐的液位开始上升，通过检查现场玻璃板液位计确认产品分离罐的液位指示是否正确。（29） 开启osu冷循环泵（108g-102a/b），通过回流线全回流操作，以便在需要时作为冷物料使用。（30） 产品分液罐的液位稳定后，将lic-103与fic-109投用串级。（31） 停止稳定塔去往进料缓冲罐的循环，lic-104与fic-108串级操作，将稳定塔塔底物料送往抽余液罐。（作为选择，稳定塔塔底产品可以送往不合格罐避免污染抽余液产品。这需要建立另外的一条开工线，从稳定塔塔底fv-108下游管线p-0507去往界区外的不合格罐。）（32） 进料后，监控反应器床层温度的上升，保证催化剂床层无过大温升。（33） 增加osu开车预热器的热量，以每小时最大5（5/hr）速率慢慢升高反应器入口的温度，直至稳定塔塔底产品烯烃含量合格。在这个阶段，催化剂床层与反应器入口的温差不能超过100（60适宜）。（34） 补充氢的流量应该大约维持在产品分液罐顶部off-gas中氢气流量的2倍以上，保证进料中的氢气/烯烃的摩尔比在2.5以上。（35） 在设计负荷的50%，产品合格后，稳定反应器系统。相应的，调整稳定部分的操作，脱除产品中任何的轻组分烃。（36） 产品的所有的分析都达标后，将产品从不合格罐切到产品罐。（37） 同时，如果反应器的出口温度足以满足反应器入口的温度需求，将osu开车预热器（108e-101）切换至osu进料/出料换热器（108e-102a/b/c）。将反应器入口的温度控制（tic-104）投自动。（38） 慢慢提高进料量到设计流量，同时相应的调整进料温度保证产品合格。（39） 如果需要，用gc分析反应器出料中的烯烃含量。如果出料中烯烃的含量太高，提高反应器的入口温度，但是一次不要超过5-6，如果需要，重复该步骤。（40） 如果气相压力或者产品设定沸点不适合，调节末端轻组分的流量或者调整再沸器的负荷。（41） 烯烃饱和单元设计的操作参数概括如下： 设计流量：40 kl/hr。 反应器的入口温度：90（sor）135(eor) 反应器的出入口温差：40(最大60) 产品分离罐的压力：21 kg/cm2 进料氢气/烯烃的摩尔比：2.5 mol/mol警告：如果氢气在开车阶段或者是正常操作时出现故障，应立即停止液相进料，防止过剩结焦及催化剂失活。也不能立即尝试建立氢气循环，因为这可能导致无法控制的放热反应。在重新建立氢气和液相流量时，该单元需要冷却至120以下。6 正常停车步骤为了保护催化剂，应避免延长与设定操作参数不同的操作状况。结果会导致催化剂永久性的损害。不建议用蒸汽进行冷却及吹扫，因为水会损害催化剂。在停车过程中，应停止进料，反应器进行扫油。在短暂停车期间，通常的做法就是保持惰性气体（n2）或者是还原性气体（h2）与催化剂的接触，将催化剂置于还原态下。 如果催化剂不需要卸料，正常停车首选步骤就是将床层用氮气或者氢气进行隔离。如果催化剂需要卸料，除非在可以控制的状态下，否则不能爆于氧气或空气中，因为还原态的催化剂会迅速氧化，产生的高温会损害催化剂及容器。 建议按如下操作停车：（1） 慢慢降低反应器入口的温度，逐渐停止单元的烃进料。（2） 维持氢气流量，将催化剂床层内的油扫干净。（3） 继续扫油，直至分离罐内的液位不再上升。（4） 将反应器泄压，将反应器维持在惰性气体的环境下。（5） 如果流量中断，需要对催化剂进行检查，应该用氢气或者其他惰性气体而不是空气将反应器冷却到100 以下，然后用氮气进行吹扫。维持小流量的氮气吹扫直至反应器的温度冷却到接近室温，相关人员需要佩戴个人呼吸设备。（6） 催化剂在桶内着火时，应该用水将催化剂弄湿。说明：对于停车后再开车的情况，前面概括的正常步骤也同样适用。万一催化剂被液体浸湿，升温时应格外小心，防止催化剂的粉碎变形。这也适用于设备故障引起的温度暂时下降的情况。警告：不论何时，处理还原态催化剂gtc-340b时，我们都建议穿戴手套，防尘面具及护目镜。当进入反应器时，相关人员必须佩戴空气呼吸器，相关紧急逃生程序应就位。此外，由于容器一直用氮气吹扫，在容器人孔处的相关人员也应佩戴好空气呼吸器。请参考进入容器作业的标准安全程序。6.1 停车步骤（1）降低反应器进料负荷至设计负荷的50%并维持反应器的冷循环，同时以25/hr的速率降低反应器入口温度至90，。（2）随着进料及反应器的温度的降低，稳定塔塔底组成会变化。操作人员需要相应的调整稳定塔的操作。（3）当反应器的入口温度达到90，进料负荷为设计负荷的50%时，停止反应器的进料，利用开工旁通线将进料改往稳定塔。同时，稳定塔的塔底也通过开工旁通线循环至进料缓冲罐。反应器进料停止后，切断冷物料。（4）隔离进料缓冲罐的进料控制阀lv-101,同时隔离反应器的进料控制阀fv-102。（5）手动关闭产品分离罐的液位控制阀，维持液位。（6）如必要的话，通过开车旁通线，将稳定塔塔地冷凝器投用，维持进料缓冲罐及稳定塔间的循环，或者是去往储罐，彻底倒空进料缓冲罐及稳定塔内的物料。（7）反应器进料停止以后，在最大流量下维持氢气4小时进行反应系统的扫油。维持系统的压力。（8）观察分离罐液位的上升，并在反应器系统低点阶段性排油，确保反应器系统扫油时液体全部脱除。（9）反应器系统保持最大的氢气流量，将反应器床层温度冷却至60以下。（10）停止氢气供应，将反应器系统向f/g总管或者火炬降压至0.5kg/cm2。（11）将系统抽真空至-0.8kg/cm2，然后用氮气破真空至0.3kg/cm2。（12）再一次将系统抽真空至-0.8kg/cm2，然后用氮气破真空至0.3kg/cm2。（13）第三次将系统抽真空至-0.8kg/cm2，然后用氮气破真空。将反应器系统的压力维持在0.3-0.5kg/cm2以进行维修作业。（14）如果催化剂需要从反应器卸料，卸料时防止被氧化。可以将其抽真空，或者是用惰性气体维持微正压，通过卸料孔进行卸料。（15）在卸料过程中，需要考虑以下几项必要的措施： 现场准备一些二氧化碳灭火器，随手就可利用。 卸料时只能用金属桶并直接将催化剂卸到桶中。 在卸料过程中用氮气持续吹扫着桶，或者在每个桶底放一些干冰。 考虑恰当的保护措施，诸如面部，眼睛的保护，并持续的向卸料桶、反应器及卸载系统吹扫氮气，防止黄铁矿自然。警告：在150以下，还原态的镍会与一氧化碳反应生成羰基镍，羰基镍为高毒性气体化合物。因此，停车时一定要操作恰当，在150以下避免催化剂与碳氧化合物的接触。有关羰基镍危害更为详细的信息请参考附录。6.2催化剂的处理化学品安全说明书所概述的所有的防范及安全措施都符合目前的osha标准，在处理耗废的催化剂时应严格遵守。参考化学品安全说明书，恰当的处理催化剂。镍催化剂处理应当遵从目前适用的os