干林斌(中海石油舟山石化有限公司,浙江 舟山 316015)
加氫反應器在原油加工中的廣泛應用,很大程度上提高了原油加工的效率和質(zhì)量。但是,隨著該設備的運行時間加長,其床層的壓差也漸漸增大,當?shù)竭_一定程度時,增大的速度變快,超過承受能力,降低了設備的使用性能,嚴重時甚至產(chǎn)生安全隱患,導致停工。因此,就必須對加氫反應器壓差增大的原因進行深入的分析,并結(jié)合一定的科學理論和實驗,提出解決問題的有效措施,這樣才能有效的提升加氫反應器的運行效率,從而保證原油生產(chǎn)進度和質(zhì)量。
加氫反應器壓差增大的危害主要體現(xiàn)在:在使用加氫反應器時,壓差增大,很容易造成循環(huán)使用的氫量減小,從而也減小進料量,使設備空中運轉(zhuǎn)的速度降低。當設備在空中停滯的時間較長時,產(chǎn)生的焦炭量增多,嚴重地影響了催化劑的利用率,形成積碳現(xiàn)象;反應器的承受壓力減少,反應效率較低,使生成的原料油濃度下降,導致能源消耗比較大;當加氫反應器的壓差增大時,床層的溫度和受力不均,容易使床層結(jié)構(gòu)和催化劑中的顆粒損壞,導致床層結(jié)構(gòu)變變形、坍塌以及催化劑顆粒散失;壓差增大,使反應器中的物質(zhì)產(chǎn)生的蒸汽不能容易穿過催化劑的床層,影響下游受力不均下降,產(chǎn)生物質(zhì)的逆向或橫向流動,從而造成物質(zhì)的混亂。
在加氫反應器運行時,由于原料油中所含細小的固體顆粒很難通過過濾器被分離出來,在原料油經(jīng)過催化器的床層時,聚集了大量的顆粒,在容器中產(chǎn)生了焦粉、鐵銹等,使其存在催化劑顆粒中間,操場該反應器在運行時壓差增大。
如果選用強度較低的催化劑,就會在該設備運行時,遇到水的沖擊,造成催化劑的床層堵塞,使床層下降,反應器的壓差增大。另外,催化劑的裝填方式不合理也會造成其壓差變大。在反應器中的結(jié)構(gòu)設置安裝不恰當,使液體流動的不夠均勻或者堆積,這樣就是形成原材料在反應器中比較隱蔽的地方聚集生成焦炭,造成床層的堵塞。
在原料油加氫時,其所含的鐵物質(zhì),在反應器中產(chǎn)生分解現(xiàn)象,形成硫化鐵,而硫化鐵元素之間的吸引力比較大,很容易在床層的上部匯集。在加上高溫的作用,促進了該元素形成焦炭,加強了床層堵塞的程度,從而增大了加氫反應器的壓差。
當加氫反應器的壓差臨近設計所要求的標準時,就必須停工,采用撇頭處理方法將該反應器的床層上邊結(jié)成的堵塞催化劑清理出去,使用過篩去除灰塵,再將催化劑裝回反應器中或者將其更新,依照堵塞的情況,來決定清理催化劑床層的程度。但是,這種處理方法,沒有從根本上做到徹底的清理,還有一些堵塞物沒有被清理出去,因此,在解決加氫反應器壓差增大的措施中,并沒有得到關注。
在進行加氫過程前,選用過濾器來清除原料油中固體顆粒,只能將一大部分清理出去,還存在一些細小的顆粒很難被去除。當這些細小的顆粒進入反應器時,通過高溫的作用,又會形成新的聚合物。因此,使用過濾器不能從根本上對原料油進行提煉。通過驗證得出,降低原料油中所含的鐵元素,可以有效的控制反應器壓差的增大。
在對加氫反應器裝填催化劑的時候,可以采用不同規(guī)格、不同強度的填料或者保護劑,在保持催化劑規(guī)格由大到小的排列基礎上,從催化器床層的上部到下部進行裝填,從而提高高層的床層空隙率,將原材料中的不同污染物分布到床層的深處。與此同時,將催化劑根據(jù)活性的程度排列,以降低生成焦炭的速度,最終有效地降低了污染度,避免堵塞床層。采用分層裝填催化劑,減輕了反應器壓差程度。
3.4 抗垢劑的使用
由于反應器床層上部通過各種物質(zhì)構(gòu)成了硫化鐵的沉淀,造成原料油在反應器中堵塞。因此,就可以使用抗垢劑對堵塞的床層空隙打通。采用抗垢劑能夠有效地提高硫化鐵元素之間的吸引力,促進該種元素匯集到一塊,形成球形,從而將沉積層打破,使床層出現(xiàn)空隙。這種措施主要適用于當加氫反應器的壓差已經(jīng)達到一定標準時,還要將其保持到規(guī)定的維修期限。
綜上所述,在原油加工中,為了提高柴油和汽油的質(zhì)量,必須使用加氫反應器進行精制。而影響該設備壓差增大時容易導致各種危害的發(fā)展,因此,就需要對壓差增大的原因進行深入的分析,根據(jù)實際情況,制定出相應的解決措施,從而有效地減輕壓差增大的危害,提高加氫反應器的使用壽命,充分的發(fā)揮其使用性能,為保證原油加工的質(zhì)量,提供科學有利的依據(jù),促進原油加工業(yè)的高速發(fā)展。
[1]吳福君.加氫反應器壓差增大原因及處理對策[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2010(23):17-17.