連續(xù)重整裝置反應(yīng)溫降減少的原因和辦法

谷川(中海石油寧波大榭石化有限公司，浙江 寧波 315812)

0 引言

連續(xù)重整裝置反應(yīng)溫降減少的原因研究以及辦法總結(jié)，是化工行業(yè)發(fā)展的重要內(nèi)容。作為化工企業(yè)的關(guān)鍵工藝操作流程，催化重整需要有充足的條件，轉(zhuǎn)化分烷烴為芳烴，從而得到重整生成油，當(dāng)然也會產(chǎn)生大量氫氣。根據(jù)不同的催化劑再生處理的差別，將處理工藝劃分為三種，其一為半再生重整；其二為循環(huán)再生重整；其三為連續(xù)重整。從液體收率方面來講，連續(xù)重整更具優(yōu)勢，尤其是連續(xù)重整裝置的創(chuàng)新升級，為連續(xù)重整提供了有利條件在，因此是當(dāng)前應(yīng)用最普遍的工藝類型。我國在連續(xù)重整工藝上的研究，近些年取得很多顯著突破，當(dāng)然在實踐中也會出現(xiàn)一些異常情況，對此加大研究力度，有效改善實踐應(yīng)用中的異常。

1 反映降溫情況案例介紹

某化工企業(yè)著手研究芳烴項目，處理工藝選擇連續(xù)重整，所應(yīng)用的裝置以及催化劑再生專利技術(shù)均屬于UOP公司，項目設(shè)計期間，具體的設(shè)計規(guī)模以及催化劑再生規(guī)模分別為3 200 kt/a、3 175 kg/h。項目原料以精制石腦油為主。連續(xù)重整裝置中設(shè)置反應(yīng)器4個，并且是串聯(lián)模式，以重疊布置的方式運行，同時反應(yīng)苛刻度根據(jù)連續(xù)重整工藝要求為RONC105。

連續(xù)重整裝置投入應(yīng)用，首次投料為2 020.9.19，但是在運行中，連續(xù)重整裝置逐漸出現(xiàn)反溫降異?，F(xiàn)象，持續(xù)到2 020.9.24，一反開始反溫降，這種狀態(tài)持續(xù)12 h，再次檢測發(fā)現(xiàn)反溫降與第一次相比減少16 ℃，隨后二反應(yīng)器也出現(xiàn)異常，并且比一反更嚴(yán)重。緊接著三反、四反都出現(xiàn)這種情況，溫度由16 ℃持續(xù)變?yōu)?6 ℃、45 ℃、30 ℃。為改善這一情況，及時對進料含量進行調(diào)整，將水含量降低，硫化物與氯化物重新調(diào)整，隨后反應(yīng)降溫減少的情況得到緩解。

2 剖析連續(xù)重整裝置反應(yīng)溫降減少的原因

通過對連續(xù)重整裝置反應(yīng)溫降減少的影響因素研究發(fā)現(xiàn)，金屬毒物中毒、硫中毒等都會產(chǎn)生一些影響。基于此，從連續(xù)重整工藝處理角度出發(fā)，及時對原因加以研究。

2.1 金屬毒物中毒原因剖析

技術(shù)檢測人員及時對連續(xù)重整裝置的異?，F(xiàn)象加以檢測，但是在排查過程中，發(fā)現(xiàn)進料中并不包含金屬毒物，因此不會對催化劑的作用造成影響，所以排除這一原因[1]。

2.2 硫中毒原因剖析

硫中毒方面的影響，主要體現(xiàn)在硫元素，其能夠與還原氫形成硫化氫，進料過程中，含硫化合物中的硫元素都會發(fā)生反應(yīng)，硫化氫一旦在金屬表面附著，必然會對反應(yīng)催化劑造成影響，導(dǎo)致其活性越來越低[2]。連續(xù)重整裝置反應(yīng)若出現(xiàn)硫中毒情況，短時間內(nèi)及時將催化劑中的硫元素分離，隨后逐漸將催化劑活性恢復(fù)，繼而催化劑可以重新使用[3]。

根據(jù)對進料的成分檢查，將其中的循環(huán)氫H2S、硫含量等加以明確(如表1所示)。結(jié)合表1中的數(shù)據(jù)情況，發(fā)現(xiàn)硫含量相對來講偏高，不能確定是不是造成反應(yīng)溫降減少這種現(xiàn)象的直接原因，但是也是重要原因之一。

表1 連續(xù)重整進料硫含量、H2S含量檢測

2.3 水氯平衡原因剖析

水氯平衡方面的原因分析，需要對進料中的水含量詳細掌握，同時還要對鋁含量進行測定，具體檢測數(shù)據(jù)如表2、表3所示。根據(jù)表2與表3所提供的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)進料加入連續(xù)重整裝置后，進料溫度已經(jīng)超出規(guī)定設(shè)計溫度，并且溫度不斷出現(xiàn)波動。因為分餾塔在處理物料脫水期間，效果有限，所以連續(xù)重整裝置運行中，進料含水量高出規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。受到含水量的影響，工藝處理期間氯含量也出現(xiàn)波動，呈下降趨勢。

表2 連續(xù)重整裝置進料含水量、循環(huán)氫含水量

表3 進料中催化劑氯含量

氯元素遇到水必然會發(fā)生反應(yīng)，隨后造成進料中的氫元素含量增加，繼而溶液開始呈現(xiàn)酸性反應(yīng)。氯元素在反應(yīng)過程中逐漸消耗，這時候水含量、氯元素兩者出現(xiàn)不平衡現(xiàn)象，氯元素?fù)]發(fā)速度加快，直接影響到催化劑活性，繼而引發(fā)連續(xù)重整裝置反應(yīng)溫降減少。

3 連續(xù)重整裝置反應(yīng)溫降減少的處理辦法

根據(jù)上述的研究以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計等，為了有效解決其中的問題，一定要制定針對性的處理辦法，恢復(fù)連續(xù)重整裝置運行狀態(tài)，保證連續(xù)重整工藝順利完成。

3.1 及時對注硫量進行調(diào)整

注硫量的調(diào)整，是改善連續(xù)重整裝置反應(yīng)溫降減少的重要手段。雖然此次連續(xù)重整裝置反應(yīng)溫降減少的主要原因并非硫中毒，但是在進料檢查中發(fā)現(xiàn)，硫含量相對來講比較高，需重新對硫含量進行調(diào)整[4]。暫時不需要對一反入口做出任何調(diào)整，根據(jù)重整進料要求，將注硫量降至0.9 mg/kg，系統(tǒng)運行期間還要對硫化氫加以調(diào)整，以注硫量為參考，調(diào)整到1～2 mg/kg。觀察連續(xù)重整裝置運行情況，待趨于平穩(wěn)后，對硫含量重整，上升到1.0 mg/kg，滿足連續(xù)重整裝置反應(yīng)需求[5]。

3.2 保持水氯處于平衡狀態(tài)

根據(jù)對連續(xù)重整裝置反應(yīng)溫降減少現(xiàn)象的分析，需對預(yù)加氫汽提塔重新調(diào)整操作，首先是對溫度的調(diào)整，進料環(huán)節(jié)溫度的設(shè)定應(yīng)該以145 ℃為主，當(dāng)然還要對塔底的溫度進行調(diào)整與控制，進料處理中，要求塔底溫度需保持在215 ℃，并要維持穩(wěn)定性[6]。觀察連續(xù)重整裝置反應(yīng)情況，及時調(diào)整進料水含量，結(jié)合當(dāng)前的情況，將其調(diào)整為≤5 mg/kg，發(fā)現(xiàn)連續(xù)重整裝置反應(yīng)溫降減少現(xiàn)象明顯緩解。水含量調(diào)整的同時氯含量也需要調(diào)整。按照水氯平衡狀態(tài)要求，重整進料中，循環(huán)氫水含量若≥30 mg/L，那么催化劑原來設(shè)定的氯含量無法滿足平衡要求，就需要對注氯量充分調(diào)整，標(biāo)準(zhǔn)為3～5 mg/kg。隨后對水含量以及氯含量變化進行觀察，水含量逐漸降低，當(dāng)水含量＜30 mg/L，觀察這個過程中氯含量的情況，為了真正做到水氯平衡，氯含量根據(jù)水含量的變化，逐漸向上調(diào)整，由此來解決連續(xù)重整裝置反應(yīng)溫降減少的問題[7]。

4 結(jié)語

綜上所述，對于化工企業(yè)來講，連續(xù)重整裝置反應(yīng)溫降減少，不僅會影響到連續(xù)重整工藝效率，同時也會產(chǎn)生一系列不良反應(yīng)。通過對連續(xù)重整裝置反應(yīng)溫降減少研究發(fā)現(xiàn)，其影響因素主要包括金屬中毒、硫中毒、水氯平衡等方面。根據(jù)實際案例分析與數(shù)據(jù)檢測，及時確定出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因，隨后制定完善的解決方案，有效改善這一異?，F(xiàn)象，提高連續(xù)重整工藝應(yīng)用的穩(wěn)定性。