初少峰

摘 要：重整裝置時(shí)煉油廠生產(chǎn)的重要設(shè)備，其效率的高低直接決定煉油廠效益的高低。但是連續(xù)重整裝置跑損催化劑的現(xiàn)象越發(fā)的普遍和嚴(yán)重，針對這個(gè)現(xiàn)象，該文通過對CCR-1、CCR-2、CCR-3連續(xù)重整裝置跑損催化劑的原因和對策進(jìn)行分析。發(fā)現(xiàn)裝置跑損催化存在著主要的問題如內(nèi)部零件的毀損，開停工溫度的波動(dòng)帶來中心筒內(nèi)外網(wǎng)的壞損和老化，針對這些問題，該文課題研究者提出了優(yōu)化的政策和預(yù)防的措施。相信通過這些催化劑跑損典型原因和對策的分析，能夠很好地提升裝置運(yùn)行的穩(wěn)定性，提升經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。

關(guān)鍵詞：連續(xù)重整裝置 催化劑跑損 對策

中圖分類號(hào)：TE624 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）07（c）-0112-02

連續(xù)重整是一種石油二次加工技術(shù)，加工的原料主要為低辛烷值的直餾石腦油、加氫石腦油等，利用雙金屬催化劑，在500℃左右的高溫下，使分子發(fā)生重排、異構(gòu)，增加芳烴的產(chǎn)量，提高汽油辛烷值的技術(shù)。

連續(xù)重整裝置跑損催化劑之后，工廠需要停工處理，降低了整個(gè)工廠的經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2008年之后，連續(xù)重整裝置跑損催化劑的裝置至少有7套，包括IFP，UOP等不同的工藝技術(shù)。這個(gè)問題得到了技術(shù)人員的關(guān)注，下面本文就跑損催化劑的問題進(jìn)行分析并尋找相關(guān)解決的對策和預(yù)防措施。

1 跑損催化劑的原因及對策分析

1.1 CCR-1跑損催化劑的原因及對策分析

CCR-1采用了國產(chǎn)連續(xù)重整裝置進(jìn)行改裝，在2005年6月催化劑系統(tǒng)改裝為干冷循環(huán)，產(chǎn)能由500kt/a改裝為700kt/a。經(jīng)過對裝置進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)裝置第四反應(yīng)器中心筒和再生器中存在著嚴(yán)重的催化劑跑損問題，本文從這兩個(gè)方面分析原因和提出對策。

1.1.1 反應(yīng)器跑損催化劑的原因及對策

首先是重整循環(huán)氫壓縮機(jī)K201在跑損催化劑之前，因?yàn)閮x表器故障而產(chǎn)生聯(lián)鎖停機(jī)，停機(jī)后原材料的進(jìn)料被切斷，隨后的數(shù)小時(shí)，當(dāng)溫度達(dá)到要求后，才能重新開工。緊急開工和停工的過程中，機(jī)器的溫度產(chǎn)生了巨大的變化，溫度的異常變動(dòng)使得中心管的約翰遜網(wǎng)產(chǎn)生了變形，催化劑床溫度的大幅波動(dòng)促使跑損催化劑的發(fā)生。其次，由于反應(yīng)器中心筒本身低于波動(dòng)的能力較弱，因此停工開工帶來的溫度的波動(dòng)以及工藝的劇烈變動(dòng)致使固定中心筒的螺絲出現(xiàn)的大量的毀損。

針對上述的情況，筆者提出以下整改措施：一是對重整循環(huán)氫壓縮機(jī)K201存在問題，對儀表故障問題進(jìn)行處理，確認(rèn)開工期間儀表的正常運(yùn)行。二是對于反應(yīng)器中心筒的整改。對于中心筒底部裂縫的問題，用新的篩網(wǎng)進(jìn)行防漏加固處理，并采取填塞加固的處理方法。對于中心筒兩側(cè)毀損的螺絲，采取焊接處理。

1.1.2 再生器跑損催化劑的原因及對策

再生器中心筒由內(nèi)筒和外筒兩個(gè)部分組成，當(dāng)裝置溫度產(chǎn)生變化時(shí)，內(nèi)筒和外筒對于溫度變化反應(yīng)的靈敏度不同。尤其是在溫度降低時(shí)，內(nèi)網(wǎng)降溫的速度較慢，而外網(wǎng)降溫的速度較快。這樣降溫的過程中，外網(wǎng)可能受到內(nèi)網(wǎng)降溫慢而帶來的巨大的張力，從而帶來外網(wǎng)薄弱部分的毀損，而焊接過的部分更容易出現(xiàn)破裂的情況。

針對上面的情況，在中心筒破裂的情況下，繼續(xù)采取焊接的措施。另外有針對性的訂購1mm的沖孔網(wǎng)，對特定的部位進(jìn)行重新加固，盡量降低中心筒破裂帶來的跑損催化劑的損失。

1.2 CCR-2跑損催化劑的原因及對策分析

CCR-2裝置有了更多的改造和升級(jí)，曾經(jīng)進(jìn)行產(chǎn)能擴(kuò)充改造，反應(yīng)器的擺放順序?yàn)樗呐_(tái)疊加擺放，采用UOP第二代專利技術(shù)，在工藝流程和設(shè)備先進(jìn)度和復(fù)雜度上都有一定的提升，但是在2009年7月出現(xiàn)了跑損催化劑的現(xiàn)象，也必須進(jìn)行停工處理。根據(jù)檢查發(fā)現(xiàn)，一反頂部的螺絲產(chǎn)生了裂口。同時(shí)一反頂部緩沖區(qū)到一反腿部的多處連接螺母產(chǎn)生鼓出和裂口，導(dǎo)致催化劑從裂縫漏出而流進(jìn)旁邊的扇形筒中。

1.2.1 CCR-2跑損催化劑的原因

檢查發(fā)現(xiàn)一反催化劑的料腿與其密封蓋的之間的縫隙較小，正常情況下，能發(fā)現(xiàn)催化劑料腿和密封蓋之間存在摩擦情況。在溫度波動(dòng)的時(shí)候，一反催化劑料腿會(huì)受到溫度變動(dòng)的影響異常受力而產(chǎn)生裂口。

在設(shè)計(jì)催化劑料腿時(shí)，料腿的連接材質(zhì)為法蘭材質(zhì)和螺母材質(zhì)。在500℃的高溫下，其采用的法蘭材質(zhì)以及螺母材質(zhì)沒有足夠強(qiáng)的承受能力，加快材質(zhì)的老化和損壞。

1.2.2 CCR-2跑損催化劑的對策

針對上述問題，要增加一反催化劑料腿與其密封蓋之間的距離符合0.25mm的要求；更新一反催化劑頂部連接材質(zhì)，對螺母材質(zhì)和法蘭材質(zhì)的零件進(jìn)行升級(jí)提升提高其質(zhì)量和承受能力。

1.2.3 CCR-3跑損催化劑的原因及對策分析

CCR-3為1.00mt/a的連續(xù)重整裝置，催化劑為干冷循環(huán)系統(tǒng)。且相比于CCR-2其反應(yīng)器為兩兩疊加并列放置，進(jìn)行更加先進(jìn)的設(shè)計(jì)。CCR-3于2009年4月出現(xiàn)跑損催化劑的現(xiàn)象，表現(xiàn)為再生器的泄露。再生器的中心筒多處焊接部分出現(xiàn)高溫?fù)p壞和斷裂。

2 跑損催化劑的優(yōu)化建議和預(yù)防措施

通過上述措施，跑損催化劑的現(xiàn)象得到改善。跑損催化劑主要發(fā)生在反應(yīng)器料腿以及再生器中心筒等關(guān)鍵部位，此處結(jié)合原因提出相應(yīng)的改進(jìn)對策。

2.1 提高技能操作水平

對于連續(xù)重整裝置，提高技能操作水平的措施，可以從以下兩個(gè)方面進(jìn)行。一是反應(yīng)系統(tǒng)的優(yōu)化。在操作的過程中，要加強(qiáng)反應(yīng)溫度的控制，防止溫度的波動(dòng)對內(nèi)部的零件造成損壞。

二是對再生器系統(tǒng)的優(yōu)化，再生器系統(tǒng)優(yōu)化的重點(diǎn)也是對溫度的控制，防止溫度的跨度和波動(dòng)對燒焦床層峰溫以及中心筒外網(wǎng)的損壞。

2.2 提高管理水平

加強(qiáng)對設(shè)備如循環(huán)氫壓縮機(jī)的檢測和維護(hù)，避免和減少事故的發(fā)生。同時(shí)加強(qiáng)反應(yīng)器和再生器內(nèi)部構(gòu)件的檢查，注意中心筒內(nèi)外網(wǎng)的及時(shí)焊接和貼補(bǔ)，對之前裂口的部位要更加加強(qiáng)修補(bǔ)。

2.3 提高設(shè)計(jì)質(zhì)量

一部分跑損催化及的現(xiàn)象是由于設(shè)計(jì)不合理造成的，一些連續(xù)重整裝置內(nèi)部的構(gòu)件不能滿足設(shè)備的需要，如提高反應(yīng)器中螺母材質(zhì)和法蘭材質(zhì)零件的承受能力，使得其能應(yīng)付更加大的溫度波動(dòng)。同時(shí)改善一些部件的結(jié)構(gòu)，如改變一反料腿與其封閉蓋之間的距離，對再生器中心筒內(nèi)外網(wǎng)進(jìn)行改造。

3 結(jié)語

該文通過對連續(xù)重整裝置跑損催化劑現(xiàn)象的原因和對策進(jìn)行分析，在分析的過程中，文章結(jié)合石化企業(yè)的設(shè)備操作實(shí)際例子，提出改進(jìn)措施，使得設(shè)備跑損催化劑的現(xiàn)象得到了改善。在解決文中所提到裝置存在的問題的同時(shí)，該研究者也了解到跑損催化劑具有相通的解決方案，在遇到相似問題后可以結(jié)合問題的成因采取相應(yīng)的措施。重整裝置作為煉油廠的重要裝置，經(jīng)濟(jì)、有效地解決其跑損催化劑的問題，可以為石化企業(yè)降低生產(chǎn)成本、提升經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益做出貢獻(xiàn)。

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