夏 春 玲
重整裝置首次開工關(guān)鍵因素探討
夏 春 玲
(遼河油田, 遼寧 盤錦 124010)
闡述了做好重整裝置首次開工的幾個關(guān)鍵因素:做好預(yù)處理開工工作,確保重整進料合格;做好重整催化劑的處理工作;把好重整進油后480 ℃溫度關(guān);遵守操作規(guī)程,平穩(wěn)操作。
重整裝置開工;預(yù)處理催化劑;溫度;平穩(wěn)操作
遼河石化公司60萬t/a重整裝置由北京設(shè)計院設(shè)計,60萬t/a連續(xù)重整裝置是遼河石化公司“十一五”規(guī)劃的重點建設(shè)項目,是公司實現(xiàn)汽油質(zhì)量升級的重點項目。該套裝置由原料預(yù)處理、重整反應(yīng)再生、苯抽提、變壓吸附氫氣提純等四個部分及公用工程和余熱鍋爐等組成。以三套常減壓裝置、焦化汽油加氫裝置、柴油改質(zhì)裝置提供的石腦油為原料,生產(chǎn)高辛烷值汽油組分、混合二甲苯、苯等芳烴產(chǎn)品,同事還副產(chǎn)H2、液態(tài)烴、干氣、輕石腦油等產(chǎn)品。裝置重整反應(yīng)再生部分采用了UOP公司先進的CycleMax工藝,苯抽提部分采用了北京石油科學(xué)研究院(RIPP)的工藝包,裝置的工程設(shè)計由中國石化工程建設(shè)公司完成。
重整原料油的預(yù)處理是催化重整裝置的重要組成部分。預(yù)處理部分采用先加氫后分餾的技術(shù)路線,以降低輕石腦油的硫含量,正常情況下原料的預(yù)處理僅考慮處理混合石腦油(正常不處理加氫改質(zhì)石腦油)。預(yù)加氫催化劑采用器外再生,以簡化工藝流程,主要過程包括:原料加氫精制過程,汽提、分餾過程。
重整反應(yīng)部分采用UOP連續(xù)重整專利技術(shù),把低辛烷值的石腦油轉(zhuǎn)化成富含芳烴的高辛烷值汽油組分。重整反應(yīng)的目的是使原料中的環(huán)烷烴及烷烴經(jīng)過環(huán)烷脫氫和烷烴環(huán)化脫氫以及異構(gòu)化等反應(yīng)生成芳烴和異構(gòu)烴類,得到高辛烷值組分[1]。反應(yīng)部分設(shè)計條件見表1。
表1 重整主要設(shè)計條件Table 1 Principal design conditions of reforming unit
重整裝置催化劑再生系統(tǒng),為UOPCycleMax工藝技術(shù),再生防控氣脫氯采用UOPChlorsorb工藝技術(shù),取消其常規(guī)設(shè)計中的堿洗系統(tǒng)。催化劑再生工藝師四步法工藝,即:燒焦、氧氯化、干燥和還原,所需要的再生反應(yīng)在催化劑上完成[2]。根據(jù)設(shè)計,每一步驟的操作都是為了完成化學(xué)反應(yīng)。每一步都具有自身的重要性,四步全都要正確進行,其目的是要恢復(fù)催化劑的活性,使之盡可能達到或接近新鮮催化劑的性能。
苯抽提采用RIPP的環(huán)丁砜抽提蒸餾工藝技術(shù)。采用環(huán)丁砜-水的復(fù)合溶劑,將抽提蒸餾設(shè)計在臨界互溶區(qū)工作,抽提蒸餾塔操作穩(wěn)定,易于控制;同時加入水作為助溶劑后,使得溶劑回收塔在相同的操作苛刻度下,貧溶劑中的苯含量顯著降低,從而顯著提高芳烴收率。
2.1 開好預(yù)處理確保重整進料合格
本次開工,用氫氣管網(wǎng)氫先開預(yù)處理部分,待生產(chǎn)出合格的重整原料后,再開重整部分。重整催化劑對原料油中的雜質(zhì)含量要求比較苛刻(見表2)。其中 S、N影響最大,是重整催化劑的主要毒物。因為在催化重整操作條件下,各種硫化物都轉(zhuǎn)化成H2S。H2S在重整系統(tǒng)中達到一定程度,就會使催化劑的活性和選擇性受到損失。即反應(yīng)器床層溫降減少,氫純度下降;產(chǎn)氫減少,循環(huán)氫密度增大;重整生成油芳烴含量降低,辛烷值下降;液收收率減少。同樣,氮化物在重整操作條件下,與氫氣生成 NH3,NH3是堿性化合物,將減弱催化劑的酸性功能,使催化劑的性能受到影響。因此,必須嚴格控制好預(yù)加氫操作,確保重整進料中w(S)<0.5×10-6、w(N)<0.5×10-6。
表2 雜質(zhì)含量Table 2 Impurity content
2.2 做好重整催化劑的處理工作
公司連續(xù)重整裝置為重疊式連續(xù)重整。裝置選用UOP R-234或FPC FR-234催化劑,重整催化劑是具有金屬功能和酸性功能的雙功能催化劑。鉑提供金屬活性中心,負責(zé)完成加氫、脫氫反應(yīng)。氯化物提供酸性中心,負責(zé)完成異構(gòu)化及裂化反應(yīng)。
催化重整的反應(yīng)系統(tǒng)開工噴油前,必須對催化劑進行適當(dāng)?shù)奶幚?,這對發(fā)揮催化劑的活性具有重要意義。催化劑在進油前,必須對其進行脫水、干燥、硫化等處理過程。處理的好壞,關(guān)系到開工中催化劑初活性的發(fā)揮,能否生產(chǎn)出高質(zhì)量的穩(wěn)定汽油[3]。
2.2.1 催化劑干燥
催化劑干燥的目的是要在盡可能減少催化劑氯流失的前提下,達到催化劑的盡可能干燥,以減少硫、烴、鐵等有害物質(zhì)對催化劑的污染[4]。
2.2.2 催化劑硫化
連續(xù)重整不像半再生重整那樣在開工初期注硫以鈍化催化劑活性,但進料中硫含量過低時,伴隨著反應(yīng)苛刻度的提高,反應(yīng)器內(nèi)存在著積碳的危險性,反應(yīng)器器壁的鐵離子會與碳結(jié)合,碳鏈長大生成針狀焦,嚴重時大量焦炭結(jié)在反應(yīng)器內(nèi)堵塞通道,阻礙催化劑的流動,甚至將反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件頂壞。實踐證明,硫?qū)Ψ磻?yīng)器器壁的結(jié)焦也是很好的鈍化劑。因此須在重整進料中注硫,以保證重整進料中硫含量不會過低[5]。
2.3 把好重整進油后480℃溫度關(guān)
重整進油前,蒸發(fā)塔底油應(yīng)合格(S<0.5×10-6、N<0.5×10-6、H2O<5×10-6),注氯系統(tǒng)處于備用狀態(tài),四氯乙烯準備好。預(yù)硫化結(jié)束后,繼續(xù)用氫氣將反應(yīng)系統(tǒng)壓力升至1.0MPA,床層溫度仍維持370℃,開重整進料泵進油,投用在線水及氫純度分析儀。
開工用的石腦油中硫含量不能大于 100×10-6,最好小于 0.5×10-6,并且要盡可能的不含水。為了保證進入重整裝置的原料,包括來自加氫預(yù)處理后的石腦油原料罐開工原料中不含水,進料必須保證反應(yīng)器入口溫度不能超過可以產(chǎn)出合格氫氣的溫度,任何時候不能超過480 ℃。進行480 ℃恒溫脫水脫硫,直到循環(huán)氫水含量低于200×10-6(mol),進料中硫含量低于 0.5×10-6,或循環(huán)氫中硫化氫含量低于2×10-6。
2.4 遵循操作規(guī)程平穩(wěn)操作
開工過程中的每一步,都應(yīng)嚴格遵守操作規(guī)程,升、降溫及升、降壓要緩慢進行。操作調(diào)整中應(yīng)遵循提溫時必須先提高進料量,降低進料量時必須先降低反應(yīng)溫度的原則,每次提溫必須逐步進行,千萬不宜操之過急,要穩(wěn)扎穩(wěn)打。首次開工中儀表問題較多,要盯緊儀表,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。各部操作參數(shù)控制在指標范圍內(nèi),保持各部操作平穩(wěn)。
總而言之,以上四個方面是重整裝置首次開工中的關(guān)鍵因素,只要我們認真細致地做好其中各項工作,以及裝置的水沖洗、吹掃、氣密、催化劑裝填等開工準備工作,重整裝置首次開工一定能夠順利成功。
[1] 李成棟.催化重整裝置操作指南[M].北京:中國石化出版社,2001.
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Discussion on Key Factors of CCR Unit Startup
XIA Chun-lin
( Liaoning Oilfield Company, Liaoning Panjin 124010,China)
Some key factors of CCR unit startup were explained: completing per-processing work, checking feed quality, completing the treatment work of reforming catalyst, following the operating rules and so on.
CCR unit startup; Reforming catalyst; Temperature; Operation
TE 624
: A
: 1671-0460(2015)04-0845-02
2014-11-13
夏春玲,女,遼寧盤錦人,初級職稱,2007年畢業(yè)于中國石油大學(xué)石油工程專業(yè),研究方向:石油工程,從事環(huán)境監(jiān)測工作。E-mail:mgh196309@sina.com。