馬賽 王大泉 陳鈺 嚴沖(中國石油長慶石化公司,陜西 咸陽 71200)
連續(xù)重整裝置的過程優(yōu)化研究
馬賽王大泉陳鈺嚴沖(中國石油長慶石化公司,陜西咸陽71200)
連續(xù)重整技術(shù)不僅具有設(shè)計范圍廣、對設(shè)備要較高的特點,還具有控制系統(tǒng)復雜、不便于操作的特征,因此,很多企業(yè)都希望同連續(xù)重整裝置改變這些缺陷。本文將從預處理單元、反應單元以及催生劑再生單元等三方面入手,重點研究提高精細化操作水平,增強生產(chǎn)優(yōu)化能力,以便促進企業(yè)進一步向前發(fā)展。
連續(xù)重整;裝置;過程優(yōu)化
為彌補連續(xù)重整技術(shù)中的不足,很多企業(yè)都采取了各種方式來解決這一問題,部分企業(yè)在連續(xù)重整裝置中應用了UOP、ⅠFP等多種技術(shù),形成了以原預料處理、反應系統(tǒng)以及催化劑再生等多個部分構(gòu)成的連續(xù)重整技術(shù),不僅避免了裝置在運行中發(fā)生波動,還提高了工藝安全性,更實現(xiàn)了精細化操作與優(yōu)化生產(chǎn),因此,有必要對此開展研究。
在設(shè)計連續(xù)重整技術(shù)的過程中,將預處理單元分為兩部分,一部分是石腦油加氫,另一部分是與預分餾,通過研究發(fā)現(xiàn),對預處理單元產(chǎn)生重要影響的因素分別為預加氫反應及汽提塔操作[1]。
1.1溫度與壓力
對于預加氫反應來說,最重要的參數(shù)就是反應溫度,在反映溫度得以提升以后,與加氫有關(guān)的一些反應速度也會大幅度提升,如脫硫、脫氮等。但如果溫度過高,就會使硫化氫與烯烴發(fā)生化學反應,生成硫醇,這樣一來便會影響脫硫率的提高,液體收率也將大大降低,因此,在設(shè)計裝置的過程中,應預加氫反應溫度控制在340攝氏度以下[2]。同時,對于壓力而言,它的情況要利用氫分壓來體現(xiàn),相對完整的氫分壓與總壓、原料油氣化率等為主。適當?shù)奶岣邏毫δ軌蚣訌娂託浞磻?,便于雜質(zhì)等快速脫除,進而強化加氫深度,同時也能夠縮減存在于催化劑中的積碳,但值得注意的是,壓力的高低受設(shè)備影響很大,也就不能將壓力當做調(diào)節(jié)參數(shù)。所以,在設(shè)計裝置的過程中,應做到根據(jù)原料油的不同采用不同的操作壓力,當發(fā)現(xiàn)直餾石腦油或雜質(zhì)相對較低時,應使用較低壓力,反之,則否。
1.2空速與氫油比
在加氫過程中體積空速大小,一般與原料油特性、操作條件與產(chǎn)品質(zhì)量等有很大關(guān)系。如果空速變低則意味著原料油與催化劑的接觸時間需要提升,這樣也可以強化加氫深度,精制油中所含有的雜質(zhì)也會大大減少。如果空速過低,不僅會弱化裝置處理能力,還會導致裂化反應不斷上升,液體收率也將不斷下降,在增加積碳的同時,也會降低催化劑使用壽命。另外,適當提高氫油比實際上就代表著氫分壓得以提升,更可以強化加氫反應,減少催化劑發(fā)生積碳現(xiàn)象,也便于到處反應熱,當處理量不再發(fā)生變化的時候,氫油比的增加會大大縮短反應時間,并不利于反應[3]。
對于重整反應系統(tǒng)來說就是整個裝置的核心,操作條件與催化劑活性的高低將直接影響到重整生成油的質(zhì)量與氫氣產(chǎn)生情況。反應單元還受以下因素影響:
第一,溫度。溫度可以稱得上是重整反應中最重要的參數(shù),更是強化重整生成油質(zhì)量與氫氣產(chǎn)率不可缺少的部分。通常情況下,如果溫度產(chǎn)生波動,不僅會影響到整個裝置波動情況,還會影響裝置產(chǎn)品質(zhì)量,由此可見,穩(wěn)定的溫度是重整裝置中最關(guān)鍵的因素。要保證溫度穩(wěn)定,就要做好加熱爐精細化調(diào)節(jié),做好整個爐膛盡可能均勻燃燒,為避免局部過熱,可以適當?shù)恼{(diào)整爐膛負壓,并進行風門優(yōu)化調(diào)整,這也是強化燃燒效果的有效措施。此外,也可以在各個火嘴前增設(shè)現(xiàn)場壓力表,也可以起到均勻燃燒的作用。
第二,催化劑活性控制。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),當催化劑中氯的含量在1.1~1.2%之間時,催化效果最好,循環(huán)氫中的含水量也會控制在15~25umol/mol范圍內(nèi)。所以在這一過程中,一定要加強控制,防止出現(xiàn)注硫超標情況的發(fā)生。在重整過程中,如果發(fā)現(xiàn)進料氮含量超標,就要采取對其進行檢查與分析,優(yōu)化原料構(gòu)成,改善工藝操作條件。
在催化劑再生單元中,主要做好再生燒焦的控制、干燥空氣含水量的控制以及應用固相脫氯技術(shù)。首先,要將再生燒焦溫度氧含量控制在0.5%~1.0%之間,由于裝置中氧含量分析儀表的控制經(jīng)常發(fā)生零點漂移的情況,所以,可以將氧分析儀應用進來。其次,當催化劑進入到重整反應器以后會越來越干燥,催化劑性能也將提升,為強化干燥,應在干燥區(qū)中使用熱干燥空氣,減少其中的水分,并將水分控制在5mg/kg以下。最后,將固相脫氯技術(shù)應用到裝置中,不僅可以減少氯消耗,還可以節(jié)省大量投資、減少含堿污水的排放,所以一定要重視固相脫氯技術(shù)的運用。
連續(xù)重整裝置過程的優(yōu)化已經(jīng)成為各個石化企業(yè)重點關(guān)注內(nèi)容,盡管不少企業(yè)已經(jīng)滿足了裝置設(shè)計要求,但依然有不少問題存在,尤其是很多年輕工作缺乏經(jīng)驗,容易出現(xiàn)突發(fā)事件,所以,一定要做好培訓工作,提高他們的綜合能力,真正做好過程控制與優(yōu)化,確保連續(xù)重整裝置能夠安全穩(wěn)定運行,不會發(fā)生不良故障,影響企業(yè)經(jīng)濟效益。
[1]張鋒,成慧禹,姚松濤.流程模擬軟件在連續(xù)重整裝置的應用與優(yōu)化[J].煉油技術(shù)與工程,2013,03:56~60.
[2]陳昊赟.連續(xù)重整裝置節(jié)能優(yōu)化的思考[J].石油石化節(jié)能與減排,2013,06:17~21.
[3]粟維清,仵栓強,包生偉,劉建暉.連續(xù)重整裝置開工過程中的問題分析[J].煉油技術(shù)與工程,2014,11:14~17.