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文档简介

加氢工艺技术装置开停工、催化剂再生,FRIPP,SINOPEC,1、概述,影响固定床加氢装置运转周期、产品分布和产品质量的主要因素原料性质操作条件催化剂性能催化剂装填质量加氢装置开工质量,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.1催化剂装填催化剂装填工作的重要性催化剂在反应器装填得好坏将直接影响催化剂床层的物料分布和压降,甚至影响催化剂的反应性能和使用寿命装填不当会造成催化剂装量不足,装填密度不均,产生沟流,出现床层反应温度分布不均和无法控制的超温点,使催化剂使用性能恶化,影响产品质量,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.1催化剂装填催化剂装填工作的重要性严重时催化剂床层结焦堵塞,致使被迫停工。如果瓷球粒度与催化剂粒度搭配不当,则可能造成催化剂的迁移因此,必须高度重视催化剂装填工作,严格按要求进行催化剂装填,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.1催化剂装填装填催化剂应具备的条件反应系统干燥已经完成催化剂装填过程中所需设备和用品已经准备齐全各种类型的催化剂和瓷球已经按要求运至现场反应器划线工作已经完成反应器内构件已经安装完毕,因装催化剂需要拆除部件的工作已经完成,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.1催化剂装填装填催化剂应具备的条件用软管把仪表风引入反应器内(注意在催化剂装填过程中不能让仪表风穿过催化剂床层)反应器隔离与其它工作完成由专人进入反应器内部进行检查如下内容,并检查合格分配盘及冷氢箱安装是否符合要求冷氢箱是否干净出口集合器是否有堵塞、螺丝固定是否牢固、不锈钢丝网是否完整等情况,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.1催化剂装填装填催化剂应具备的条件急冷氢喷嘴畅通、气流分布均匀反应器内采气样分析氧含量不低于20%后,方可允许进器内作业(以后凡停止作业超过24小时,再恢复作业前均需重新取样分析,合格后才能继续作业)反应器顶部及其它拆开的法兰,应采取有效措施保护其端面的密封面,表面涂上润滑脂,加盖临时盖板,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.1催化剂装填装填催化剂应具备的条件认真进行器内清理工作,认真检查内构件格栅、分配盘、冷氢箱、出口收集器卸料管等情况认真进行器内清理工作,认真检查内构件格栅、分配盘、冷氢箱、出口收集器卸料管等情况。在催化剂的装填现场和反应器的顶部搭好遮雨的临时防雨棚。,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.1催化剂装填催化剂装填注意事项催化剂在装填前,应进行检查,若发现小于0.85mm的催化剂颗粒和细粉含量大于0.5w%时,则应在装填前重新过筛。装填催化剂时,反应器顶部入口和所有工作口均应搭设防雨设备,最好在晴天进行。在催化剂装填中,应配专人准确记录各种催化剂的装入重量,并按要求留取催化剂样品。,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.1催化剂装填催化剂装填方法普通装填法自然装填、帆布袋装填密相装填法,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.1催化剂装填普通装填法催化剂装填工具通常由金属料斗、金属立管和帆布软管组成。在料斗和金属立管之间装有一个闸板阀,在金属立管和帆布软管之间装有第二个闸板阀;催化剂装填时,第一个闸板阀全开,用第二个闸板阀的开度来控制催化剂的装填速度,装填间断时应关闭顶部的第一个闸板阀。金属立管内设有斜挡板,用于减少催化剂自由降落的高度。随着催化剂床层界面高度的上升,帆布软管应逐渐缩短,通常每次去掉1m左右。,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.1催化剂装填普通装填法反应器底部催化剂床层支撑瓷球的装填反应器底部集合管上界面200mm以下及催化剂卸料管,装填1318的惰性瓷球将惰性瓷球料面扒平后,装填70150mm6的惰性瓷球将6惰性瓷球料面耙平后,再装填70150mm3的惰性瓷球,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.1催化剂装填普通装填法反应器底部催化剂床层支撑瓷球的装填,装填基准线,13,6,3,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.1催化剂装填普通装填法下部催化剂床层的装填将瓷球料面耙平后,按催化剂装填线装填底部床层催化剂装填时帆布软管在反应器内呈8字形移动,使催化剂料面均匀上升催化剂自由降落高度不应超过3m,作业人员不得在催化剂料面上站立或走动,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.1催化剂装填普通装填法下部催化剂床层的装填当必须站在催化剂床层上时,应在催化剂料面上放置一块0.3m2(0.5m0.5m)的支撑板以分散载荷底部床层催化剂装填至距离再分配盘底300mm左右处,然后再装填70150mm高13惰性瓷球覆盖层,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.1催化剂装填,150,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.1催化剂装填普通装填法上部催化剂床层的装填将撤卸的分配盘、冷氢箱及支撑筛板,按要求安装复位后,再进行上部床层催化剂的装填在床层支撑筛板上,依次分别装填6及3惰性瓷球各70150mm后,以同样的操作方法装填上部床层催化剂,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.1催化剂装填普通装填法上部催化剂床层的装填催化剂装填结束后,将撤卸的顶部分配板安装复位安装好入口扩散分配器和反应器顶部头盖,旋紧头盖的螺栓,将反应器与系统相连接。然后可进行后续相关作业目前,加氢反应器的一床层上部均装有一定数量的保护催化剂,因此,取消积垢篮筐和瓷球。,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.1催化剂装填,顶部分配盘,13惰性瓷球覆盖层,6惰性瓷球覆盖层,积垢篮筐,150mm高的空间,上部催化剂床层,6惰性瓷球支撑层,3惰性瓷球支撑层,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.1催化剂装填密相装填法催化剂密相装填,又称之为定向装填,是美国大西洋里齐菲尔德公司研究开发的一种催化剂装填方法,用该方法装填的催化剂,其颗粒为水平、定向排列,与普通装填法相比,具有以下优点:催化剂装填密度大,装填量可增加1015v%催化剂排列有序,反应物流分布均匀,接触效率高催化剂装填密实,床层不易下沉,可减少沟流现象,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.1催化剂装填密相装填法如果需要,反应器上、下床层均可采用催化剂密相装填技术进行催化剂装填在产品质量要求相同的情况下,对已有装置的反应器采用密相装填,可较大幅度提高处理量,并能降低其操作费用用于设计新的反应器,可相应缩小反应器的容积,节省装置的投资费用,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.1催化剂装填密相装填法催化剂密相装填的原理催化剂从料斗经降落管落到导向板上,在此被布风器喷出的气流径向推出,使催化剂整齐地排列,达到密相装填的目的催化剂的装填速度,主要用降落管端面与导向板之间的流出口间隙来调节,并在某种程度上也受风量的控制,催化剂装填的分布半径则主要由风量调节,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.1催化剂装填密相装填法催化剂密相装填的原理密相装填器靠支架固定在装填部位的上方,用支撑架上的螺丝调节其水平度;利于止推环和三个调节螺丝来调整降落管端面与导向板之间流出口的间隙;采用定心器使导向板与降落管同心,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.1催化剂装填密相装填法催化剂气力密相装填料斗装满催化剂后,开始供风;对于挤条催化剂和直径3m左右的反应器,起始作业风压以0.050.055MPa为宜;对于直径更大的反应器(如3.6m)的反应器,风压可提至0.085MPa催化剂装填作业一开始就要观察装填器的工作情况,看布风器是否通风,催化剂分布是否均匀,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.1催化剂装填密相装填法催化剂气力密相装填在装填完1025的催化剂之后,要检查床层催化剂装填的密度和水平度;对于床层细高和转化率要求高的反应器,更应当提前检查(在检查时需要拆卸下部分设备)催化剂的装填速度应与从地面催化剂提升到料斗的速度相一致连续装填作业时,催化剂最大的装填速度不得超过75mm/分钟,其实际装填速度可由料斗来度量,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.1催化剂装填密相装填法催化剂气力密相装填调节风压会影响催化剂的分布,应慎重行事在需要大幅度调节催化剂装填速度时,应通过提高降落管端面与导向板之间的间隙来调节,此时应暂停止催化剂装填工作在装填到50和75时,都要进行床层质量检查。只要时间允许或者在大幅度调节风量之后,床层检查的次数最好能更多一些,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.1催化剂装填建议催化剂装填是一种专业性较强、劳动强度较大的工作装置规模大、催化剂用量多、操作人员少,催化剂装填经验不足目前国内已有多支催化剂装填专业队伍,具有大量的催化剂装填业绩和丰富装填经验建议聘请专业催化剂装填队伍负责装填催化剂,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,新催化剂的开工,通常包括催化剂的干燥、硫化、换进原料油和调整操作等环节加氢精制是在氢气存在、高温、高压条件和催化剂的作用下,使原料油加氢脱硫、加氢脱氮、多环芳烃加氢饱和,生产目的产品的过程。,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,加氢是强烈的放热反应,其反应速度明显受控于温度,若温度一旦失控,会导致产生“飞温”的严重后果加氢装置的操作运转,特别是在开停工和紧急停工处理过程中,务必控制好反应温度,防止超温超压、设备泄漏等意外事故,避免任何对人员伤害、设备和催化剂损坏的情况发生是至关重要的,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,加氢装置在开工中可能碰到的危险性泄漏设备升温期间热膨胀和热应力会使法兰和垫片接头处有小的泄漏。发生这样泄漏时,应在泄漏处放蒸汽软管,使油气吹散,这样可在泄漏点处理好之前,防止发生着火泄漏处可用超声波和气体检测器检测或在法兰处用肥皂水检查为使热膨胀的危害减到最少,一般升温速度不应超过25/h,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,加氢装置在开工中可能碰到的危险性爆炸性混合物空气还未除去之前,决不允许引进烃类到工艺管线或容器中在引入烃类原料之前,所有设备必须用惰性气体,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,加氢装置在开工中可能碰到的危险性水的危险热油绝不允许加到即使只含少量水的系统中反应系统用循环热气体干燥,分馏系统气密试验后,用气体加压将液体排干系统里留有的水先用冷油冲洗,然后循环期间用热油冲洗,再从容器的底部、管道的低点以及泵处排放,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,加氢装置在开工中可能碰到的危险性由于真空而造成设备损坏新鲜原料缓冲罐和分馏部分的所有容器有可能没按真空设计这些设备用过蒸汽后,决不允许让其关着。因为设备冷却时,蒸汽冷凝会造成真空关闭蒸汽前,应采取措施严防产生真空,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,加氢装置在开工中可能碰到的危险性反应器材质的回火脆性用2.25Cr-1Mo和3Cr-1Mo材质制造的设备都存在温度脆性(回火脆)问题温度脆性是以临界温度的显著上升为依据低于此温度,如果压力进一步升高(即使此压力远低于设计使用压力),可能会发生突然的激烈的开裂高于此温度,由于材质的固有韧性可以防止开裂,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,加氢装置在开工中可能碰到的危险性反应器材质的回火脆性为防止材质的回火脆,在设备气密时,必须按要求升压、升温同时进行,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.2催化剂的干燥脱水以氧化铝或含硅氧化铝为载体的加氢精制催化剂,以无定型硅铝或含各种分子筛载体的加氢催化剂,都具有很强的吸水性加氢催化剂在完成其高温干燥焙烧制备工序后的过筛、装桶及使用前的装填过程中,不可避免地会吸附一些水份,少者13%,多者在5%以上催化剂吸水受潮会影响其强度、硫化效果和活性在催化剂开工时,首先要对催化剂进行干燥脱水,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.2催化剂的干燥脱水催化剂器内干燥的工艺条件催化剂干燥的介质:氮气操作压力:0.52.5MPa循环气量:循环压缩机全量循环升温速度:20/h床层温度:200250,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.2催化剂的干燥脱水在上述条件下干燥至高分每小时放水量0.01m%(对催化剂)然后将加热炉熄灭、循环压缩机停运、装置泄压、启动蒸汽喷射真空泵,将反应系统抽空至600650mm汞柱并维持数小时,进一步充分脱水停止抽空,引入氮气破真空,并用氮气将反应系统置换合格,再引入氢气进行后序的催化剂预硫化操作,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.3催化剂预硫化催化剂预硫化的目的工业生产的新催化剂或再生后的催化剂(预硫化型催化剂除外),其所含的活性金属组分(Mo、Ni、Co、W)都是以氧化态(MoO3、NiO、CoO、WO3)的形式存在的基础研究和工业应用的实践表明,绝大多数加氢催化剂的活性金属组分(非贵金属),当其以硫化态存在时,具有较高的加氢活性和稳定性加氢催化剂在其与烃类原料接触之前,必须首先用硫化剂将催化剂活性金属的氧化态转化为相应金属的硫化态,即进行催化剂预硫化,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.3催化剂预硫化催化剂预硫化的基本原理硫化剂(CS2或DMDS)在氢存在的条件下分解生成H2S用H2S将催化剂活性金属氧化态转化为相应金属硫化态,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.3催化剂预硫化催化剂预硫化的反应式CS2+4H22H2S+CH4或(CH3)2S2+3H22H2S+2CH4MoO3+2H2S+H2MoS2+3H2O3NiO+2H2S+H2Ni3S2+3H2O9CoO+8H2S+H2Co9S8+9H2OWO3+2H2S+H2WS2+3H2O,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.3催化剂预硫化基于上述硫化反应式,加氢催化剂的装量,及每种催化剂相关金属含量,可估算出催化剂预硫化的理论需硫量硫化剂的备用量,一般按催化剂预硫化理论需硫量的1.25倍考虑,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.3催化剂预硫化硫化剂选择的考虑在较低反应温度下分解生成H2S,以有利于催化剂预硫化的顺利进行,提高硫化效果硫含量应较高,以减少硫化剂的用量,避免其它元素对硫化过程的不利影响硫化剂价格便宜,毒性小,使用安全,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.3催化剂预硫化常用硫化剂的理化性质,硫化剂二硫化碳(CS2)二甲基二硫(DMDS)硫含量,m%84.168.0密度(20),g/ml1.261.06沸点,46.5109.0分解温度,175200,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.3催化剂预硫化催化剂预硫化种类催化剂器外预硫化催化剂器内预硫化干法硫化湿法硫化自身硫化外加硫硫化,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.3催化剂预硫化催化剂湿法硫化的典型步骤催化剂氮气干燥结束后,再引氢气置换合格后升压至操作压力启动循环压缩机,加热炉重新点火,使反应温度维持在150,然后按下述步骤进行催化剂湿法硫化,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.3催化剂预硫化催化剂湿法硫化的典型步骤氢气全量循环,反应器入口温度控制在150160以不大于设计体积空速向反应系统进硫化油,并根据循环氢流率、催化剂装量、催化剂预硫化的理论需硫量及硫化时间等相关条件,确定起始注硫量,注入硫化剂后,在150恒温润湿催化剂2小时,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.3催化剂预硫化催化剂湿法硫化的典型步骤待反应器催化剂床层温度稳定后,以较慢的速度提升反应器入口温度,在循环氢中检测出H2S之前,催化剂床层任一点温度不得超过230当循环氢中H2S浓度大于0.1v%时,调整反应器入口温度,使催化剂床层温度维持在230左右,恒温硫化一定时间(一般不少于8小时),此期间循环氢中H2S浓度应维持在0.10.6v%,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.3催化剂预硫化催化剂湿法硫化的典型步骤230恒温硫化结束后,调整硫化剂的注入量,使循环氢中H2S浓度达到0.51.0v%,同时以适宜的升温速度,将反应器入口温度提升至290。当反应器入口温度达到290时,恒温硫化8小时290恒温硫化结束后,调整循环氢中H2S浓度至1.02.0%(v),提高反应器入口温度,当催化剂床层温度升至340左右时,再恒温硫化48小时,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.3催化剂预硫化催化剂湿法硫化的典型步骤当满足以下条件,即可确认催化剂硫化结束硫化剂的注入量,已达到催化剂硫化的理论需硫量催化剂床层基本无温升高分生水量无明显增加催化剂硫化结束后,将反应器入口温度降至250280,用直馏轻柴油进行催化剂初活性稳定,一般时间为48小时,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.3催化剂预硫化催化剂湿法硫化的典型步骤然后换进设计进料,并按预定的指标要求,调整操作后转入正常运转催化剂硫化期间应注意的事项:如因故中断硫化剂注入时,应将催化剂床层温度降至230以下若硫化剂注入中断时间较长,循环氢中H2S浓度又不能维持在0.1v%以上时,则应将催化剂床层温度降至175,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.3催化剂预硫化油比氢气的热容要大,因此,湿法硫化的传热条件比较好。所以,以氧化铝、含硅氧化铝为载体加氢精制催化剂及以无定型硅铝或含少量分子筛的加氢裂化催化剂,均可采用湿法硫化,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.3催化剂预硫化含分子筛(尤其是分子筛含量较高)的加氢裂化催化剂,其裂化活性要比无定型硅铝催化剂的活性高得多,对反应温度特别敏感,尤其是在催化剂开工初期阶段如果采用湿法硫化,在320以上的温度下硫化时,硫化油发生裂化反应易导致催化剂床层超温,并会加速催化剂积碳、影响催化剂活性稳定性,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.3催化剂预硫化催化剂干法硫化含分子筛的加氢裂化催化剂,多采用干法硫化,并配以相应的钝化措施及适宜的换进原料油步骤,确保开工的顺利进行加氢催化剂器内干法硫化程序包括:用经加热炉加热的循环氢,按控制的流率和要求的升温速度加热催化剂,并按严格控制的流率将硫化剂注入到反应器的入口,以硫化剂在氢气存在条件下分解生成的H2S硫化催化剂采用干法硫化,不需要预先对催化剂进行干燥脱水,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.3催化剂预硫化催化剂干法硫化催化剂器内干法硫化的原则流程加氢催化剂器内干法硫化是在由换热、加热炉、反应器、冷却器、高压分离、循环氢压缩机及物流管线构成的高压循环回路内进行的,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.3催化剂预硫化催化剂预硫化前的准备工作系统的吹扫、气密、试运用氮气将硫化系统吹扫干净,并进行气密和试运通过调度联系以下单位空分:准备足够的纯度99.9v%以上的合格氮气,用于系统置换和事故处理仪表:对于临氢系统的仪表、控制阀、自保联锁系统和循环氢纯度分析仪等作进一步检查,使之处于复位、完好、待用状态,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.3催化剂预硫化催化剂预硫化前的准备工作通过调度联系以下单位化验:作好N2和H2纯度、反应器流出口气体中H2S浓度、高分排放水中H2S浓度及水量分析的准备,作好现场测定循环氢露点的准备制氢:作好连续稳定提供纯度大于95v%的合格新氢确保本装置循环氢压缩机、新氢压缩机等设备处于运行完好状态,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.3催化剂预硫化反应器冷氢阀试验反应系统高压气密结束后,按由下而上的顺序,逐个试验冷氢阀,使之全部灵活好用,每试验完一个阀后,将其逐一关闭,同时观察各阀开度在20%时,床层温度的变化情况,并做好记录,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.3催化剂预硫化预硫化的初始条件冷氢阀试验完毕后使系统达到如下的硫化初始条件循环氢量:全量循环R101入口温度:175190高分压力:操作压力循环氢纯度:75v%,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.3催化剂预硫化预硫化步骤引硫化剂进入系统启动注硫泵,先向放空线排放35分钟向系统进行注硫,硫化物加入量应根据循环氢量确定,采用CS2为硫化剂时,最大注硫量为55kg/万Nm3循环氢,采用DMDS为硫化剂时,最大注硫量为65kg/万Nm3循环氢,任何时候都不得超过此注入量。每次提高注硫量的间隔应大于15分钟,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.3催化剂预硫化预硫化步骤引硫化剂进入系统观察催化剂床层温升情况,大约会有1530的温升,温波通过反应器大约用12小时,温波通过后方可按3/h的速度升温硫化随着硫化的进行会不断有甲烷生成,为了保持循环氢中氢纯度大于75v%(或者设计要求),需外排部分循环氢入火炬系统并补新氢,外排尾气计量填表记录开始注硫四小时后,每半小时分析一次R102出口循环氢中H2S浓度,直到测出H2S后,改为每小时测一次,并同时分析露点,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.3催化剂预硫化预硫化步骤230硫化阶段在R102出口测出H2S之前,不允许任何床层温度点超过230。若超过230,则应降低硫化剂注入速度或适当降低瓦斯量,同时维持R101入口温度不上升,直到温度在控制值范围之内为止确认H2S大量穿透反应器各床层之后,调整硫化剂的注入速度,维持循环氢中H2S的浓度在10006000L/L,并继续以3/h的速度将R101的入口温度平稳升到230。,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.3催化剂预硫化预硫化步骤230硫化阶段调整操作,使R101入口温度达到230,恒温8小时,并视催化剂床层温升情况决定是否延长恒温时间。在反应器入口温度提到230以前,R102出口流出物露点必须低于-19。硫化开始后,会不断有水生成,要设专人负责生成水的记录、计量工作,高分要用专门的计量器计量,在没有特别要求的情况下,视液位情况定量排水,每次排水时计量排水量并分析水中硫含量,要求绘制出硫化过程中相应的曲线,如温度和生成水曲线,硫化剂注入速度和生成水关系曲线等,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.3催化剂预硫化预硫化步骤230290升温阶段完成230恒温后,且R102出口流出物露点小于-19,调整硫化剂注入速度,使R102出口H2S浓度在0.51.0v%,并保持此范围以4/h的速度将R101入口温度升至290,升温过程中每30分钟测一次R102出口循环氢中H2S浓度和露点,若发现露点高于-19或H2S浓度低于0.5v%,则停止升温当温度达到290时,控制注硫速度保持反应器出口的H2S浓度在0.51.0v%,并在290恒温2小时,视催化剂吸硫情况决定是否延长恒温时间,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.3催化剂预硫化预硫化步骤290370升温阶段290恒温结束后,以6/h的速度将R101入口温度升至370,继续维持R102出口流出物中H2S浓度为0.51.0v%,露点低于-19;若H2S含量下降到0.5v%以下时,停止升温,同时提高注硫量。,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.3催化剂预硫化预硫化步骤290370升温阶段在提高反应器入口温度时,若催化剂床层最高温度超过入口温度25时,则停止提高入口温度;若最高温度继续升高,超过35,则停注硫化剂并把入口温度降低30,但不允许循环气中的H2S浓度小于0.2v%。如果反应器温度不能靠降低加热炉温度来控制,且反应器内任一点温度已超过400,此时应启动0.7MPa/min泄压系统,并将加热炉熄火,降压后引入氮气冷却反应器(氮气纯度在99.9v%以上),FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.3催化剂预硫化预硫化步骤370恒温阶段R101反应器入口温度达到370后,保持H2S浓度在1.02.0v%,同时尽量使各反应器床层温度均接近370,然后在上述条件下至少恒温8小时,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.3催化剂预硫化硫化终点判定在R101入口温度为370条件下:R101入口气体与R102出口气体的露点差3,且均低于-19R101入口气体与R102出口气体中的H2S浓度基本相同,且至少连续4小时H2S浓度1v%高分基本无水继续生成达到以上条件即认为到了硫化终点,然后在该条件下继续恒温1小时,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.3催化剂预硫化冷却视情况排高分的生成水逐步降低直至停止注入硫化剂,并保持系统内H2S浓度不小于1000L/L进行急冷氢系统试验试验各阀门的开关灵活性、准确性检验阀位与控制信号的一致性,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.3催化剂预硫化冷却进行急冷氢系统试验检验控温效果:记录温度变化幅度及滞后时间,要求从R102最后一床层开始逐个向前试验,记录全部过程中各床层温度变化情况,当阀开度为50%时,床层温降大于15,即认为合格以25/h的速率降低R101入口温度至150,并使各催化剂床层温度稳定,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.3催化剂预硫化注意事项在任何时侯硫化剂的注入量都不允许超过规定的最大注硫量非特殊情况下,一般不使用急冷氢降低床层温度在硫化过程中,提温与提高注硫量不能同时进行新氢补入量、硫化剂注入量、高分排水量和向火炬排放废气量应准确记录当循环氢浓度低于设计要求时,向火炬系统排放,同时连续补入新鲜氢气,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.3催化剂预硫化-催化剂预硫化升温曲线,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.3催化剂预硫化催化剂硫化阶段的技术指标,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.3催化剂预硫化气体中水汽含量与露点的关系,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.3催化剂预硫化各个硫化阶段的升温速度、循环氢中H2S含量、床层温升,反应器出口循环氢露点(水含量)和恒温硫化时间等是硫化的关键控制指标反应器出口循环氢露点和床层温升,其实质是催化剂硫化速度的表征;在一定的条件下,受注硫速率和升温速度的影响如何协调控制好这些指标,是确保催化剂预硫化顺利进行的关键,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.4加氢催化剂钝化含分子筛(尤其是分子筛含量高)的加氢催化剂硫化后,具有很高的加氢裂解活性进原料油之前,须采取相应的措施对催化剂进行钝化,以抑制其过高的初活性,防止和避免进油过程中可能出现的温度超温现象,确保催化剂、设备及人身安全,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.4加氢催化剂钝化进低氮开工油和注入无水液氨,是一种能有效抑制催化剂初活性的钝化方法无水液氨被催化剂吸附后,可有效地抑制催化剂的初活性,随着反应温度的升高和运转时间的延续,催化剂所吸附氨会逐渐地解吸流失,催化剂又能恢复其正常的活性,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.4加氢催化剂钝化加氢催化剂钝化的起始操作条件操作压力:装置设计压力钝化起始温度:150钝化终止温度:精制段入口温度为325裂化段入口温度为315,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.4加氢催化剂钝化低氮开工油要求采用干点不大于350、氮含量小于100g/g的直馏轻柴油、航煤作为低氮开工油催化剂钝化无水液氨注入量根据裂化催化剂的装量、活性高低(分子筛含多少)确定开工负荷设计负荷的60,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.4加氢催化剂钝化钝化前应具备的条件无水液氨已装罐,且注氨泵经试运确认良好,注氨系统流量仪表准备好用注氨点“8”字盲板已翻通酸性水汽提装置已具备接受酸性水条件反应系统钝化流程已进行确认,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.4加氢催化剂钝化钝化前应具备的条件分析人员与有关各方面对分析循环氢中的氨浓度、酸性水中的氨浓度的分析方法已确认,化验室准备好分析仪器分析专业组已成立,且现场分析的组织、协调工作已落实水、电、气、风等公用工程满足使用条件现场安全巡回检测、救护已做好准备,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.4加氢催化剂钝化引进低氮开工油注氨钝化硫化后的催化剂具有较强的吸附性能,当低氮开工油进入反应器时,由于吸附热会使反应器内催化剂床层产生温升,有时可达30以上吸附热以“温波”的形式在反应器内自上而下移动,“温波”通过整个催化剂床层需要近2小时,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.4加氢催化剂钝化引进低氮开工油注氨钝化开始引进低氮油时,其进料流率不宜过大,一般为设计进料流率的15左右,待吸附热温波通过催化剂床层,高压分离器建立液面和正常投入其液位自动控制之后,再将进料量提高到60负荷,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.4加氢催化剂钝化引进低氮开工油注氨钝化待高分液位正常,且催化剂床层温度平稳后,开始注氨钝化以10/h的速度升温,启动各催化剂床层之间的冷氢控制回路,使精制段反应器催化剂床层温度呈递降式温度分布,裂化反应器催化剂床层温升应控制6,否则停止升温注氨开始2小时后,开始在空冷器前注洗涤水,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.4加氢催化剂钝化引进低氮开工油注氨钝化在注氨顺利的情况,注氨78小时后,高分水中会有明显的氨气味道出现(即氨已穿透)在注氨67小时后,至少每半小时分析一次高分水中的氨含量当高分酸性水中氨含量达到0.1w%时,认为氨已穿透,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.4加氢催化剂钝化引进低氮开工油注氨钝化当高分酸性水中氨浓度达到0.81.5m%时,应减少注氨量(一般降至起始注氨量的三分之一),以维持高分酸性水中氨浓度为0.81.5m%在氨穿透反应器前,精制反应器入口温度应不大于230,裂化反应器入口温度应不大于205,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.4加氢催化剂钝化引进低氮开工油注氨钝化氨穿透后,继续以10/h的速率将精制反应器入口温度升到325,裂化反应器入口温度升到310保持裂化反应器每一床层入口温度比上一床层的入口温度低3,床层温升不超过6,同时调节注氨量,维持高分酸性水中氨浓度为0.81.5m%,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.4加氢催化剂钝化引进低氮开工油注氨钝化精制反应器入口温度升到325,裂化反应器入口温度升到315后,准备进行原料油切换,并适当调整注氨量,维持高分酸性水中氨浓度为0.81.5m%催化剂钝化期间,应维持循环氢中H2S含量大于0.1v%。否则,向反应系统补充注入硫化剂,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.4加氢催化剂钝化换进原料油由低氮开工油到换进100%的新鲜原料油,应分四步进行每步更换25%新鲜原料油,并保持总进料量不变每次换油应有足够的时间间隔(不少于3小时),以保持开工换油平稳操作,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.4加氢催化剂钝化换进原料油换进25%的设计原料换进25的设计原料,同时相应减少低氮开工油,保持反应器总进料量为装置设计负荷的60以46/h的速度提高精制反应器入口温度,确保精制生成油氮含量5g/g以24/h的速度提高裂化反应器入口温度,使裂化生成油有一定转化率,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.4加氢催化剂钝化换进原料油换进25%的设计原料换进25的设计原料,同时相应减少低氮开工油,保持反应器总进料量为装置设计负荷的60以46/h的速度提高精制反应器入口温度,确保精制生成油氮含量5g/g以24/h的速度提高裂化反应器入口温度,使裂化生成油有一定转化率,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.4加氢催化剂钝化换进原料油换进50%的设计原料换进25%设计原料不少于3小时,且床层温升稳定、精制油氮含量满足要求后换进50的设计原料,同时相应减少低氮开工油,保持反应器总进料量为装置设计负荷的60以46/h的速度提高精制反应器入口温度,确保精制生成油氮含量5g/g以24/h的速度提高裂化反应器入口温度,使裂化生成油有一定转化率,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.4加氢催化剂钝化换进原料油换进75%的设计原料换进50%设计原料不少于3小时,且床层温升稳定、精制油氮含量满足要求后换进75的设计原料,同时相应减少低氮开工油,保持反应器总进料量为装置设计负荷的60以46/h的速度提高精制反应器入口温度,确保精制生成油氮含量5g/g以24/h的速度提高裂化反应器入口温度,使裂化生成油有一定转化率,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.4加氢催化剂钝化换进原料油换进100%的设计原料换进75%设计原料不少于3小时,且床层温升稳定、精制油氮含量满足要求后换进100的设计原料,同时停进低氮开工油,保持反应器总进料量为装置设计负荷的60以46/h的速度提高精制反应器入口温度,确保精制生成油氮含量5g/g以24/h的速度提高裂化反应器入口温度,使裂化生成油有一定转化率,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.4加氢催化剂钝化注意事项换进新鲜原料油后,使用冷氢调节催化剂各床层的温升,使之控制在允许的范围内注氨钝化和分步换进原料油过程中,要求循环氢纯度不低于85v%,循环氢中H2S浓度不低于1000L/L在换进75%新鲜原料油2小时后,逐步停止注氨和注硫化剂,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.4加氢催化剂钝化注意事项换进100%新鲜原料油后,调整反应温度,使精制油氮含量和转化率达到指标要求。同时用冷氢调节,使裂化反应器每一床层的出口温度基本相同,确信在该负荷下操作已经比较平稳后,才允许将进料量调至设计值,FRIPP,SINOPEC,2、加氢装置开工,2.4加氢催化剂钝化注意事项为缩短装置开工时间,在装置钝化期间,可同时启动并调整分馏系统开工正常后,精制油氮含量可按500L/L循环氢纯度v%:85%,FRIPP,SINOPEC,4、旧加氢裂化催化剂开工,开工步骤满足上述操作条件后,以2025设计负荷向反应器进原料,由于吸附热会使催化剂床层产生温波待温波通过后,以1015逐渐增加反应进料量在逐渐增加进料的同时,以15/h逐渐提高反应器入口温度至低于前一次停工前反应温度10以内调整反应温度使产品符合控制要求,FRIPP,SINOPEC,5、加氢装置的正常生产,加氢装置是在高温、高压状态下,强放热的一种临氢催化加工过程为确保人身和设备等的安全,在生产中必须严格遵循如下原则精心操作,熟练掌握、灵活应用操作规程先提量后提温,先降温后降量根据原料性质(硫、氮、芳烃、烯烃)变化、加工量变化,提前调整反应温度和冷氢量,FRIPP,SINOPEC,5、加氢装置的正常生产,影响加氢装置操作周期、产品收率和质量的几种因素反应压力反应温度体积空速氢油体积比原料油性质等,FRIPP,SINOPEC,5、加氢装置的正常生产,反应压力提高反应氢分压可以加工馏分更重、质量更差的原料有利于芳烃化合物的加氢饱和,从而改善加氢相关产品的质量,如可以提高喷气燃料的烟点和柴油的十六烷值等减缓催化剂的结焦速率,因此,高的氢分压,可以明显延长催化剂的使用周期,降低催化剂的使用费用,FRIPP,SINOPEC,5、加氢装置的正常生产,反应压力提高反应器压力和/或循环氢纯度,意味着提高反应氢分压提高反应氢分压将增加装置的建设投资装置的操作费用也略为增加,FRIPP,SINOPEC,5、加氢装置的正常生产,反应温度提高反应温度生成油中硫、氮、芳烃含量降低化学氢耗增加,FRIPP,SINOPEC,5、加氢装置的正常生产,反应温度反应温度过高降低催化剂对芳烃的加氢饱和能力,使芳烃的加氢饱和更加困难稠环化合物缩合结焦,生成焦碳,造成加氢(裂化)催化剂失活,缩短催化剂的使用寿命严格控制床层温度,防止床层温度超高,造成泄压放空随着装置运转时间的延长,需要通过提高温度来拟补因积炭导致的催化剂活性损失,FRIPP,SINOPEC,5、加氢装置的正常生产,体积空速对已有的加氢装置,提高反应体积空速,将增加加氢装置的加工能力对于新装置设计,高的体积空速,可减小反应器的容积和催化剂的用量,相应可降低装置的投资和催化剂的费用较低的反应体积空速,可以在较低的反应温度下得到所期望的加氢产品,同时可延长催化剂的使用周期,FRIPP,SINOPEC,5、加氢装置的正常生产,氢油体积比加氢反应过程是一种不断消耗氢气的过程,高的氢油比可保证在反应期间,反应器始终能保持较高的氢纯度,维持反应系统有足够高的反应氢分压加氢反应过程是一种放热反应过程,需要有足够量的氢气将反应热从反应器中带走,FRIPP,SINOPEC,5、加氢装置的正常生产,原料油性质加氢装置原料油的质量将严重影响加氢装置操作条件的选择加氢装置原料油的质量氮硫馏程干点金属杂质结构组成,FRIPP,SINOPEC,5、加氢装置的正常生产,原料油性质Fe离子的影响在正常情况下,加氢原料的Fe离子含量很低Fe离子主要是上游装置和加氢装置本身的设备、容器及管、阀件腐蚀带来的原料中的Fe离子进入加氢反应器,与循环氢中的H2S反应生成FeS沉积在反应器顶部催化剂上,并形成一层硬壳从而导致反应器的压力降急剧上升,直至装置被迫中途停工撇头为了确保加氢装置能够长期平稳操作,一般要求原料的Fe离子含量2g/g,最好能控制在95)避免再生期间产生的CO2、SO2、SO3等酸性气体对仪器、仪表、高压容器和管线的腐蚀;便于反应器壁、内构件、反应进料加热炉和高压换热器的检查和检修便于再生前后催化剂性能评价便于筛除催化剂中的杂质和细小颗粒物,FRIPP,SINOPEC,6、加氢催化剂再生,器外再生始于70年代初期早期的催化剂器外再生方法有:“静态盘式”和“固定床”两种器外再生方式。催化剂器外再生技术问世后,就迅速得到了用户的积极响应,催化剂器外再生技术的几经改进,已日臻完善,FRIPP,SINOPEC,6、加氢催化剂再生,器外再生据相关资料报导,世界废催化剂总量达18,144吨年,其中90为加氢催化剂(大部分是加氢处理催化剂)目前,欧美9095均在器外再生。1996年以后新建的加氢处理已不再配置器内再生设施,FRIPP,SINOPEC,6、加氢催化剂再生,器外再生国内催化剂再生公司前些年因国内尚无催化剂器外再生工厂,大多数待再生剂都运往国外再生,再生费用较高,一次再生的平均费用大约相当新催化剂价格的13151996年,山东淄博邦达化工有限公司开始从事催化剂器外再生的工业试验,并取得了很好的再生效果,FRIPP,SINOPEC,6、加氢催化剂再生,器外再生国内催化剂再生公司目前,国内已有山东淄博恒基化工有限公司、温州瑞博催化剂有限公司、江苏宜兴等催化剂器外再生专业公司占领国内绝大部分催化剂器外再生市场,FRIPP,SINOPEC,6、加氢催化剂再生,用户对催化剂再生工厂的要求再生后催化剂的活性恢复催化剂的物化指标有保证再生

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