探討柴油加氫裂化催化劑運(yùn)行問題及對(duì)策

李林洋　楊超

摘 要：我國某石化公司在生產(chǎn)過程當(dāng)中柴油加氫裝置，因?yàn)槭艿焦ぷ鳁l件以及操作流程的影響，催化劑在運(yùn)轉(zhuǎn)過程當(dāng)中出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的問題，直接影響到了整個(gè)催化工作的質(zhì)量和效率。通過對(duì)裝置的原材料操作波動(dòng)以及相關(guān)的生產(chǎn)工藝參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析和研究，有效找到了柴油加氫裂化催化劑在運(yùn)行過程當(dāng)中出現(xiàn)的失活問題，提出了相應(yīng)的解決方案來加以保障。

關(guān)鍵詞：柴油加氫;催化劑活性;周期

我國某石化生產(chǎn)單位內(nèi)部柴油加氫裝置在2016年11月正式建成，并且在次年4月正式投入生產(chǎn)和運(yùn)營，該裝置在工作過程中主要是通過催化裂化、延遲焦化以及柴油的蒸餾等相關(guān)工作。通過加氫補(bǔ)充生產(chǎn)工藝，所生產(chǎn)出來的柴油質(zhì)量相對(duì)較高，在加氫工藝的應(yīng)用過程中，該石化單位使用了FF36 /FC32復(fù)合型催化劑，因?yàn)檠b置本身在工作過程當(dāng)中受到原料的性質(zhì)以及操作波動(dòng)的干擾，造成了該設(shè)備在運(yùn)行過程當(dāng)中催化劑的活性損失相對(duì)比較明顯，并且在2018年6月對(duì)該設(shè)備進(jìn)行停工檢測，對(duì)催化劑進(jìn)行了有效的補(bǔ)充和更新。在生產(chǎn)工藝方面主要是針對(duì)催化劑在生產(chǎn)過程當(dāng)中產(chǎn)生的各種問題進(jìn)行了研究和解決，從整個(gè)運(yùn)行工作周期的相關(guān)參數(shù)來進(jìn)行分析，柴油加氫裂化工作內(nèi)部的系統(tǒng)溫度表現(xiàn)相對(duì)比較平穩(wěn)，并且改造之后的波動(dòng)明顯降低，整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行周期平穩(wěn)并且得到了良好的保障。

1 生產(chǎn)第一周期催化劑運(yùn)行問題分析

在第一個(gè)周期的生產(chǎn)過程中，催化劑整體的變化相對(duì)比較平穩(wěn)，相關(guān)工作人員對(duì)第一個(gè)周期的催化劑，隨著反應(yīng)溫度的變化趨勢(shì)展開了分析和研究，在第一個(gè)生產(chǎn)周期當(dāng)中，催化器的溫度由起初的320℃逐漸提高到最后的350℃。同時(shí)由于第二階段的生產(chǎn)，設(shè)備內(nèi)部的溫度保持穩(wěn)定一直維持在350℃左右，在第三階段在催化劑的作用下，反應(yīng)過程當(dāng)中的溫度由350℃提高到了378℃，整個(gè)生產(chǎn)反應(yīng)流程出口處溫度的末期達(dá)到了420℃。整體上來看在第一個(gè)周期當(dāng)中，裝置內(nèi)部的催化劑活性損失量并不是非常明顯，但是系統(tǒng)內(nèi)部的裂化床層活動(dòng)性損失相對(duì)比較明顯，提溫量達(dá)到了22℃平均的生活速率為0.364℃。

在正式開始生產(chǎn)的工作初期，由于原材料的波動(dòng)因素以及催化劑裝填問題因素影響，造成了設(shè)備當(dāng)中溫測點(diǎn)在初期的生產(chǎn)過程中溫度不斷上漲，通過對(duì)相關(guān)的反應(yīng)參數(shù)進(jìn)行了收集和總結(jié)，在改質(zhì)裂化的溫度上保持相對(duì)平穩(wěn)，同時(shí)在測溫點(diǎn)的溫度最高達(dá)到了45℃。在第二階段的生產(chǎn)流程當(dāng)中，由于原材料性質(zhì)產(chǎn)生了明顯的變化，造成了系統(tǒng)內(nèi)部二次溫度升高的問題，最高的溫度超過了880℃，造成了整個(gè)反應(yīng)和操作應(yīng)急反應(yīng)壓力不斷上漲，內(nèi)部的催化劑活性也存在了一定的損失，局部的催化劑甚至出現(xiàn)了完全失活的現(xiàn)象。

2 柴油加氫裂化催化劑運(yùn)行問題應(yīng)對(duì)措施

2.1 通過技術(shù)攻關(guān)提高壓縮機(jī)運(yùn)行可靠性

針對(duì)低周期反應(yīng)裝置內(nèi)部壓縮機(jī)故障問題，造成了原材料的波動(dòng)頻率不斷上漲，同時(shí)在該反應(yīng)周期當(dāng)中，針對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部原有的壓縮機(jī)所存在的問題進(jìn)行了解決，重點(diǎn)采取了以下幾個(gè)方面解決方案來加以操作：

對(duì)加氫裂化設(shè)施的氣閥蓋螺栓進(jìn)行了重新的更換和加固，有效提高了螺栓材料的強(qiáng)度等級(jí)，同時(shí)在針對(duì)螺栓的熱處理工作中，提出了較高的工作標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)氣閥閥蓋的螺栓進(jìn)行充分的加固和擰緊，有效保證螺栓受力的均勻程度。

制定出了相應(yīng)的解決措施，保證在每次開工生產(chǎn)結(jié)束之后，加氫裂化設(shè)備當(dāng)中所有的氣閥彈簧關(guān)閉，防止在開工階段氣閥內(nèi)部的彈簧會(huì)受到不良?xì)怏w和液體的腐蝕，造成氣閥的工作強(qiáng)度降低，后續(xù)會(huì)直接影響到整個(gè)壓縮機(jī)的運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性，將液壓閥材質(zhì)升級(jí)為合金鋼材料，同時(shí)對(duì)壓閥套的熱處理工作提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。

有效轉(zhuǎn)變的減壓環(huán)以及改進(jìn)的三級(jí)密封環(huán)，將原有的PEEK減壓環(huán)有效改進(jìn)成PTFE和銅合金組合式減壓環(huán)，有效預(yù)防了PEEK材料在高壓反映環(huán)境下對(duì)金屬薄片出現(xiàn)不良的磨損作用。同時(shí)將材料當(dāng)中的HY101升級(jí)為三級(jí)主密封環(huán)，有效解決了填料內(nèi)部的內(nèi)漏問題。通過上述的改進(jìn)措施，柴油加氫裂化反應(yīng)流程變得更加平穩(wěn)，并且氣閥出現(xiàn)異響以及在填料過程當(dāng)中出現(xiàn)不良泄漏問題，也得到了有效的改善。

2.2 優(yōu)化原料配比減少生產(chǎn)波動(dòng)

在這一周期的反應(yīng)流程當(dāng)中，不再向其中加入催化裂化柴油，主要是用來加工純焦化的柴油以及少量的蒸餾柴油作為主要的原材料。在整個(gè)生產(chǎn)周期當(dāng)中，密度相比第一周期有所下降，基本上保持在870 g/cm，上下，同時(shí)有效降低了整個(gè)催化劑床層的提溫速率。

2.3 改造催化劑床層卸料管口

在第一個(gè)周期的生產(chǎn)環(huán)節(jié)當(dāng)中因?yàn)榇矊訜狳c(diǎn)的存在，造成了一部分催化劑在床層的底部出現(xiàn)燒結(jié)問題，通過對(duì)各個(gè)不同床層之間的卸料管進(jìn)行有效的檢查，因?yàn)楣艿喇?dāng)中催化劑的分散效果不同，直接造成了管道內(nèi)外介質(zhì)的流速存在較大的差異，造成了長城內(nèi)部的熱點(diǎn)分布不均勻。通過在2018年的停工檢修工作之后，對(duì)該裝置的卸料口區(qū)域進(jìn)行了有效的封堵和改造工作，改造完成之后的床層溫度分布相對(duì)比較均勻，并且在生產(chǎn)過程當(dāng)中床層的徑向溫度差有著明顯的降低。

3 結(jié)束語

柴油加氫催化劑在生產(chǎn)反應(yīng)過程中所產(chǎn)生的問題影響非常明顯，因此通過采取相應(yīng)的解決措施，有效提高了整個(gè)設(shè)備運(yùn)行工作的質(zhì)量和效果。

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