米哲夫,王 崇,張世強
(遼陽石化分公司芳烴廠,遼寧 遼陽 111000)
R-234催化劑在遼化140萬t/a重整-歧化聯(lián)合裝置的應(yīng)用
米哲夫,王 崇,張世強
(遼陽石化分公司芳烴廠,遼寧 遼陽 111000)
介紹了遼化140萬t/a重整-歧化聯(lián)合裝置連續(xù)重整部分是采用UOP最新一代超低壓連續(xù)重整工藝技術(shù)。詳細(xì)敘述了R-234催化劑在重整部分的工業(yè)應(yīng)用情況,討論了高硫原料對R-234催化劑和重整反應(yīng)的影響及采取的措施,并對此次催化劑硫中毒事件提出了一些合理性的建議。
連續(xù)重整;R-234催化劑;高硫原料;硫中毒
遼化芳烴廠140萬t/a重整-歧化聯(lián)合裝置是由中國石化工程建設(shè)公司設(shè)計,連續(xù)重整部分采用UOP最新一代超低壓連續(xù)重整工藝技術(shù),催化劑再生部分采用UOP CycleMax 工藝技術(shù),并采用UOP推出的Chlorsorb工藝技術(shù)。
該裝置于2010年9月建成投產(chǎn),運行至2013年8月停產(chǎn)檢修,重整催化劑經(jīng)過卸劑、篩分、裝劑運行至今。從運轉(zhuǎn)實踐看,R-234催化劑在各種工況下,均表現(xiàn)出良好的特性。本文將介紹R-234催化劑的工業(yè)運轉(zhuǎn)情況,并討論高硫原料對重整反應(yīng)裝置的影響及采取得措施。
1.1 R-234催化劑的物化性質(zhì)
表1 列出了R-234催化劑的物化性質(zhì)。
1.2 R-234催化劑的裝填
表2列出了R-234催化劑的填裝部位和數(shù)量。
1.3 重整裝置的運行數(shù)據(jù)
1.3.1 原料(表3)
表1 R-234催化劑的物化性質(zhì)Table 1 The properties of R-234 catalyst
表2 R-234催化劑的裝填部位和數(shù)量Table 2 Filling positions and the number of R-234 catalyst
從圖1中數(shù)據(jù)可以看出,重整進料油從2011年3月起,TiP含量在33%~35%,TnP含量在19%~21%,TN含量在37%~39%,TA含量在6%~8%的范圍,芳潛含量在45%左右,滿足了重整原料的要求。
施工準(zhǔn)備完畢后,開始進行具體的施工操作。首先,將施工需要的腳手架等設(shè)施搭建完畢,連接注漿時用到的各種水管和風(fēng)管,保證施工的順利進行;其次,進行鉆孔,根據(jù)設(shè)計的鉆孔位置,用風(fēng)洞鑿巖鉆機進行鉆孔工作;將錨頭與桿體一端連接后插入鉆好的孔內(nèi),將錨頭上的倒刺掛在孔底端,并且錨固好止?jié){塞;然后進行錨固,將橡膠防水墊圈及拱形墊板套在錨桿外露部分,并旋緊螺母,使其與二襯表面密貼,在墊板外上好球形螺母;接著,通過快速注漿接頭將錨桿尾端注漿泵相連,將水泥和其他外加劑材料按配合比配制好,加水?dāng)嚢?。攪拌均勻后,輸入壓漿泵,壓漿時要保持壓漿高壓管順直。
表3 重整進料油的性質(zhì)Table 3 The properties of reformate feed oil
圖1 重整進料油中族組成TiP、TnP、TN、TA含量隨時間的變化Fig.1 The changes of reformate feed oil in ethnic composition TiP、TnP、TN、TA content with time
1.3.2 芳產(chǎn)數(shù)據(jù)
從圖2中芳產(chǎn)數(shù)據(jù)上分析,該催化劑在2011年和2012年所得芳產(chǎn)數(shù)據(jù)在65%~70%之間,芳產(chǎn)
圖2 2011~2014月平均芳產(chǎn)隨時間的變化Fig.2 The changes of from 2011 to 2014 the average monthly Aryl production with time
基本趨于穩(wěn)定。車間于2013年8月和9月進行大檢修,2013年10月重整開車調(diào)整過程中芳產(chǎn)數(shù)據(jù)較低,主要是因為催化劑在開車過程積碳,而再生系統(tǒng)在反應(yīng)系統(tǒng)開工穩(wěn)定后才開車,再生系統(tǒng)穩(wěn)定運行后,催化劑性能趨于穩(wěn)定,芳產(chǎn)數(shù)據(jù)也恢復(fù)到正常范圍[1]。2014年3月由于計量表偏差,計算出的液收較低,導(dǎo)致芳產(chǎn)數(shù)據(jù)值較低,調(diào)整后芳產(chǎn)數(shù)據(jù)恢復(fù)到正常范圍。
1.3.3 R-234催化劑數(shù)據(jù)分析
從圖3中可以看出,2011~2014年催化劑的平均碳含量在5%左右,催化劑再生后平均氯含量在1.1%左右,待生催化劑平均氯含量在0.95%左右,綜上所述,催化劑的積碳和載氯能力基本穩(wěn)定,為工業(yè)生產(chǎn)的順利進行提供了保障。
圖3 催化劑的平均碳含量和平均氯含量隨時間的變化Fig.3 The changes of the average carbon and chlorine content of the catalyst with time
從圖4中可以看出,自2011年3月起,催化劑的氫鉑比基本保持在0.97%左右,但在運行過程中有時也有所下降,但氫鉑比是可逆過程,通過優(yōu)化操作可以恢復(fù)。
圖4 催化劑的氫鉑比隨時間的變化Fig.4 The changes of hydrogen platinum ratio of the catalyst with time
2.1 硫?qū)χ卣呋瘎┑挠绊?/p>
由于原料油中硫含量較高,導(dǎo)致重整催化劑的金屬功能中毒,催化劑的雙功能作用被破壞。具體現(xiàn)象是:催化劑中金屬鉑的活性下降,造成脫氫和脫氫環(huán)化反應(yīng)(金屬催化功能)下降,加氫裂化反應(yīng)(酸性催化功能)增加。此時,催化劑的積炭大幅度增加,使得催化劑的比表面積降低,從而導(dǎo)致催化劑活性下降[2]。
2.2.1 R-234催化劑硫中毒后重整反應(yīng)出現(xiàn)的現(xiàn)象
2015年3月16日,C261塔塔頂空冷器A265C、D檢修完畢后,3月17日8:00,按照廠調(diào)度指令,重整進料由105 t/h開始提量,提量速率為3 t/h,1 ℃/3 t。3月17日18:00,重整反應(yīng)進料提至135 t/h,反應(yīng)溫度提至514 ℃。提溫、提處理量時,溫降變化不明顯,意識到可能出現(xiàn)了催化劑硫中毒[3],經(jīng)過分析重整進料硫含量時,發(fā)現(xiàn)硫含量8.5×10-6(超標(biāo)) ,加樣結(jié)果是8.3×10-6,循環(huán)氫H2S含量1 500 μL/L(超標(biāo)),加樣結(jié)果是1 00 μL/L。此時,重整反應(yīng)工藝參數(shù)見表4。
在17日8時至18時期間,重整進料由105 t/h提量至135 t/h,正常各反應(yīng)溫降和總溫降都應(yīng)當(dāng)變大,但由上表數(shù)據(jù)顯示各反應(yīng)溫降和總溫降基本沒變。17日18時至18日8時重整進料保持135 t/h,各反溫降逐漸減?。倻亟涤稍瓉淼?01 ℃.下降到184 ℃。在此過程中,循環(huán)氫純度也由87.23%下降到78.16%,表明裂化反應(yīng)加?。?],戊塔塔底油非芳含量由20.68%上升到28.60%。綜合以上各種現(xiàn)象,進一步確認(rèn)了催化劑硫中毒。
2.2.2 R-234催化劑硫中毒后采取的措施
確認(rèn)催化劑硫中毒后,隨后采取了一系列措施來解決問題:
(1)提高預(yù)加氫補氫量,提高汽提塔回流罐頂氣去含硫燃料氣管網(wǎng)的流量;
(2)為了保證預(yù)加氫反應(yīng)的脫硫效果,預(yù)加氫反應(yīng)溫度提至299 ℃;
(3)將外來重石由16 t/h提至45 t/h,減少直餾石腦油的量,盡量減少直餾石腦油對重整反應(yīng)的影響;
(4)為了保證重整催化劑的活性,開始重整注氯,注入速率為3 cm/min,再生注氯速率調(diào)整為12 cm/min,同時關(guān)注反應(yīng)溫降;
(5)直餾石腦油、重石和汽提塔塔底油的餾程和S含量每3 h分析1次,重整進料和預(yù)加氫進料的S含量每3 h分析1次,預(yù)加氫循環(huán)氫的H2S含量每3 h分析1次,時刻保持關(guān)注分析結(jié)果。
表4 重整反應(yīng)系統(tǒng)工藝條件變化情況Table 4 Table 4 Reforming reaction system changes in process conditions
最后,通過調(diào)整反應(yīng)系統(tǒng)工藝參數(shù),催化劑的活性情況見表5。
表5 重整反應(yīng)系統(tǒng)正常后數(shù)據(jù)Table 5 The data of reforming normal reaction
通過表5中數(shù)據(jù)和以往的生產(chǎn)數(shù)據(jù)相比較,可以看出催化劑活性和硫中毒之前基本不變,說明R-234催化劑活性和穩(wěn)定性較好。
在近4年多的生產(chǎn)操作中,R-234催化劑的活性和穩(wěn)定性均有良好的體現(xiàn),在芳潛較低的情況下,尤其在原料油高硫含量的情況下,表現(xiàn)出了很好的穩(wěn)定性。同時對于出現(xiàn)高硫含量的預(yù)加氫原料情況應(yīng)盡快與供應(yīng)方協(xié)商解決方法,并采取改善脫硫設(shè)備等有效措施,避免對產(chǎn)品質(zhì)量造成影響。
[1]徐承恩.催化重整工藝與工程[M]. 中國石化出版社,2012:573-575.
[2]朱洪法,劉麗芝.石油化工催化劑基礎(chǔ)知識[M]. 中國石化出版社,2010:176-177.
[3]劉宏鑫, 江正豐,林斌. 連續(xù)重整PS-VI催化劑硫中毒分析及對策[J].煉油技術(shù)與工程,2013,43(8):45-47.
[4]李成棟.催化重整裝置技術(shù)問答[M]. 中國石化出版社,2008:98-99.
Application of R-234 Catalyst in 1.4 Mt/a Reforming-disproportionation Plant of Liaoyang Petrochemical Company
MI Zhe-fu, WANG Chong, ZHANG Shi-qiang
(Liaoyang Petrochemical Company Aromatic Plant, Liaoning Liaoyang 111000,China)
The latest generation of ultra-low pressure UOP continuous reforming technology used in 1.4 Mt/a reforming-disproportionation unit of Liaoyang Petrochemical Company was introduced. Application of R-234 catalyst in the reforming section was discussed, the impact of high-sulfur raw material on R-234 catalyst and the reforming reaction was investigated, and corresponding measures were put forward; and rational recommendations for preventing the sulfur poisoning of catalyst were given.
Continuous catalytic reformer; R-234 catalyst; Sulfur feedstock; Sulfur poisoning
TE 624
: A
: 1671-0460(2015)11-2677-03
2015-06-30
米哲夫(1978-),男,遼寧遼陽人,工藝操作人員。
張世強(1988-),男,助理工程師,碩士。 E-mail:zsq2009116@163.com。