HAF—1型渣油加氢处理阻垢剂在工业装置上的应用.doc

HAF1型渣油加氢处理阻垢剂在工业装置上的应用1年12月炼油设计PEqIOLFAIMNERYENGINEERING第3l卷第l2期HAF.1型渣油加氢处理阻垢剂在工业装置上的应用潘延民洛阳石油化工工程公司(河南省洛阳市471003)祝平姚晟庄宇茂名炼油化工股份有限公司(广东省茂名市525011)摘要:HAFI塑雀油加氢阻垢荆在茂名渣油加氢脱硫黻置上的T-4k应甩结果表明,HAF-I型阻垢剂能有效地阻止和抑制焦垢在原料油换热器中形成,使换热器维持较高的挟热效率,在装置开工18个月后原料油换热后温度仍维持在开工初期的3513上,对渣油加氢处理装置催化剂活性,产品分市和产品性质无不良影响,主题词:渣油加氢处理沉积物形成污垢抑制剂HAF-【型换热器近年来,我国沿江沿海炼油厂开始大量加工进口原油,中东原油因其产量太,价格低,运输方便,已成为今后进口原油中主要油种之一.中东原油的主要特点是硫含量及重金属含量高,这就使其加工,特别是其渣油的加工更加困难.渣油加氢是转化高硫,高金属古量渣油的最有效手段,与渣油催化裂化等工艺结合,可以最大量地生产轻质产品.然而,在渣油加氢脱硫过程中,重质进料会导致加氢换热器及反应器床层的结焦倾向增大.原料换热器结焦会严重影响原料的换热效率,增大加热炉负荷,增加能量消耗,减少原料的处理量;催化剂床层结焦会使床层压力降增加,甚至会堵塞床层,严重时可导致装置被迫停工,使装置的经济效益受到影响.与茂名炼油化工股份有限公司渣油加氢脱硫装置进料性质相近的大连西太平洋石化公司2Mt/aARBS装置1997年8月开工,至I998年初装置原料换热器即出现较严重的结垢现象.原料换热后温度与开工初期相比下降了20.c左右,不得不停工清理换热器,影响了装置的正常运转.洛阳石油化工工程公司炼制研究所针对渣油加氢处理装置采用的原料油特点,结合装置的工艺条件,对其结焦机理进行了探索;并在机理研究和实验室评价的基础上开发了HAg.1型阻垢剂.为进一步考察HtF-1型阻垢剂的工业应用效果,洛阳石油化工工程公司炼制研究所与茂名炼油化工股份有限公司合作,在该公司新建成的2Mt/a渣油加氢脱硫装置上进行了HAF-I型阻垢剂的工业试验,取得了较好效果.l工业试验装置概况茂名炼油化工股份有限公司渣油加氢脱硫装置是中国石化集团公司”十条龙”攻关项目之一,该装置由洛阳石油化工工程公司设计,原料为硫含量较高的沙特轻质原油的减压渣油,伊朗减压渣油和伊朗减压蜡油的混合油,配比依次为45%,26.5%,2g5%.原料油通过加氢脱金属脱硫,脱氮等反应,得到低含硫的常压渣油和少量柴油,石脑油.装置阻垢剂加注及原料进料系统流程见图1.装置于1999年12月30日引进渣油开工,压力155MPa,氢油比约10O0,进料量在150250h2阻垢剂的工业应用试验HAF-1型渣油加氢处理阻垢剂的物化性质列于表I.该阻垢剂为棕红色油溶性液体,可与柴收稿t3崩:20010726,作者简卉:潘延民,高级工程师,984年毕业于西北大学化学系,莸学上学位.1997年毕业于巾同科学院州化学物理研究岍卉机台成专业获硕=学,现从事炼袖助l剂Jr发工作,第】2期潘延民等.HAF-1型渣油加氢处理阻垢剂在工业装置上的应用油以任意比例互溶,不易挥发,安定性好,粘度适宜.阻垢剂采取连续加注的方式,加注量为100lsg/g.试验过程中由阻垢剂加注泵将其注入原料油缓冲罐,与原料油充分混合后进人换热系统.图l阻垢剂加注及原料进料系统流程v】o3一原料油缓冲罐;PO】一原料油增压泵;I州常压涪油原料油换热器;rI101原料油过滤器:v104滤后原料油缓冲罐;PI位加氢进料泵;F】0】一厦应进料加热炉;E101一反应流出物/反应进抖换热器E1一高分气/反应进料换热器表1FLF-1型渣油加氢处理阻垢剂的物化性质在试验过程中通过记录,观察各组换热器进出口温度变化情况,原料油处理量等相关数据,考察各组换热器传热系数随时间的变化情况,由此推断换热器结垢情况.另外,通过观察阻垢剂加注前和加注后产品分布,各个产品性质的变化来考察阻垢剂对产品结构,产品性质的影响.3工业试验结果与讨论3.1阻垢剂的阻垢效果HAF-1型阻垢荆自2000年3月13日开始加注.加注量维持在100tg/g.考察PA04,El02I,EIOII三组换热器传热系数,进料量,传热平均温差随时间的变化情况表明:三组换热器的传热系数,平均温差在进油量相同的情况下,基本维持不变.其中有一段时问传热系数,平均温差较低,主要是因为进油量偏低,尤其是阻垢剂加注第60天,进油量降至45t/h,此时传热系数,平均温差降至最低点.进油量偏低时传热系数,温差下降的原因可能是由于进油量偏低导致流体流动状态发生变化,流体滞留层变厚,传热系数,温差随之下降.该装置开工18个月后原料油换热后温度仍维持在开工初期的35o以上.由此可断定,HAF一1型渣油加氢处理阻垢剂可阻止和减缓在原料油换热器表面形成焦垢,使换热器保持较高的换热效率,没有出现大连西太平洋石化公司原料换热器出现严重结垢的现象.32阻垢剂对产品结构及产品性质的影响阻垢剂加注前后产品分布基本保持不变,由此表明阻垢剂对产品分布无不利影响.阻垢剂加注前后,原料油中硫含量均在3O%左右;氮含量维持在17002800ttg/g;残炭为12%左右;金属(镍+钒)含量维持在60g/g左右,最高达107tg/g.在阻垢剂加注前后,作为装置主要产品的常压渣油的硫含量维持在0,3%左右,脱硫率在90%以上;氮含量维持在6OO1400f,脱氮率在50%以上;残炭降为5%左右;金属(镍+钒)含量维持在1015tg/g,脱金属率为70%以上.石脑油,柴油和净化干气的性质在阻垢剂加注前后均保持稳定.以上数据表明,阻垢剂的加入对产品性质无不利影响.4经济效益分析使用阻垢剂有效地防止了原料油换热系统结焦积垢,可获得直接的经济效益,主要体现在以下三个方面:(1)避免了固换热器换热效率下降而导致的非计划停工,从而增加了装置的开工时问,节省装置的开停工费用及换热器的清洗费用.(2)使用阻垢剂有效地防止了原料油换热系统结焦积垢,使换热器维持较高的换热效率,从而使装置维持较高的处理量,经济效益得以充分发挥.(3)换热器维持较高的换热效率,可回收较多热量,并可降低加热炉负荷,降低装置的能耗.5结论HAF-I型渣油加氢处理阻垢剂在茂名炼油化工股份有限公司渣油加氢脱硫装置上的工业应用结果表明:(1)HAF-1型渣油加氢处理阻垢剂可有效地38炼油设计2001年第31卷阻止和延缓焦垢在原料油换热系统形成,使换热器维持较高的换热效率,降低装置的能耗.(2)H一I型渣油加氢处理阻垢剂对渣油加氢处理催化剂活性,产品分布和产品性质无不良影响.(编辑吕艳芬)COMeRCIALAPPLICAn0NOFHAF-lIn门R011I【J王ATII,iGA,】1J】DlI,ANTPanYannfinPetroleumnResearchInstitute,LPEC(Luoyang,ttenan471003)ZhuPing,YaoSheng,ZhuangYuPetroleumRefini,gandPeuochemiaICompany(撕,n如525011)AbstractCommercialapplicationoftheHAF-IantifouaminresiduehydrodesulfurizingunitofMaomizgPetroleumRefiningandPetrochendcalCgmpanyshowedthatitc821inhibitcokeformationinthefeedstockexch日Jg口andmaintainhighefficiencyofheattransfer.ffter18monthsofstanup,thetemperatureoffeedstockstillremained350Casitwasatinitialperiodofstar【一up.Iductslateandproductchar-aetefisSes.Keywordsresidue,hydrotreating,foulingformation,mqtifoulmqt,HAF一1,heatexchanger国筮亟I/,齐鲁分公司1.2Mt/a上流式渣油加氢脱硫装置顺利开工中国石油化工股份有限公司齐鲁丹公司胜利炼油厂】.2Mt/a上流式/固定床渣油加氢脱硫(UFRI%dYS)装置于2001年6月26日一次开工成功,并生产出合格产品.该装置采用上流式反应器和固定床反应器组合工艺,首次在B系列LTKR反应器内.采用中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院(redPe)开发的上流式渣油加氢保护剂FZC-IOU,FZ.C.11U,并同时应用了新型脱金属剂和配套的渣油加氢处理催化剂齐鲁分公司是中国石油化工股份有限公司确定的中东高硫原油加工基地之一.渣油加氢脱硫装置是该公司实现中东高硫原油年加工量60Mt的关键,原有084ML./a固定床渣油加氢脱硫(VRDS)装置不能满足需要.因此,该公司于1997年引进Chewon公司的I技术将其扩能改造为l2Mu/atlFR/VRDS装置.设计加工中东高硫碱压渣油,生产的加氢尾油为重油催化裂化装置提供优质原料.同时生产部分优质石脑油和柴油该装置为国内第一套上流式/固定床渣油加氢装置为配合装置正常生产和相应技术国产化,FRIPP研制开发了眦一10U和FZC一11U上流式揸油加氢保护剂,其载体为氧化铝,活性金属主要是Mo,Ni.这两种催化剂是上流式反应器专用催化剂,可以与其保护剂和支撑剂配套使用,也可单独用于在线置换反应器.此外,还建造了国内独有的