李海奇(神華鄂爾多斯煤制油分公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017209)

煤間接液化油品加工單元改造方案的實(shí)施與分析

李海奇(神華鄂爾多斯煤制油分公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017209)

對(duì)間接液化油品加工單元進(jìn)行適當(dāng)改造，用于加工燃料油，經(jīng)過加氫精制后的燃料油送至下游液化加氫穩(wěn)定單元，降低加氫穩(wěn)定單元的加氫負(fù)荷，提高產(chǎn)品質(zhì)量和油收率。

油品加工：燃料油：改造：分析

1 裝置簡(jiǎn)況

煤間接液化油品加工單元采用撫順石油化工研究院研制的催化劑，根據(jù)中科合成油工程有限公司、CPE撫順分公司提供的合成油品加工基礎(chǔ)設(shè)計(jì)包進(jìn)行工程設(shè)計(jì)。油品加工單元最大供氫量約為1.2萬標(biāo)立，最大循環(huán)氫量約為7萬標(biāo)立，由本單元工藝包括反應(yīng)、分餾及單元內(nèi)公用工程三部分。煤間接液化裝置自2010年成功運(yùn)轉(zhuǎn)1113小時(shí)后，處于停工保護(hù)狀態(tài)。

自罐區(qū)引燃料油，經(jīng)開工油線至油品加工單元，經(jīng)分餾塔進(jìn)料換熱器預(yù)熱后進(jìn)原料過濾系統(tǒng)過濾，過濾后的燃料油進(jìn)入油品加工單元減壓塔內(nèi)進(jìn)行脫水處理(如果減壓塔底溫度低于脫水溫度，則投用減壓塔底重沸爐脫水；脫水后的燃料油經(jīng)減壓塔底泵或減底循環(huán)油泵升壓，升壓后的燃料油分兩路，一路至循環(huán)油緩沖罐；另一路至重質(zhì)蠟原料緩沖罐和重質(zhì)餾分油原料緩沖罐。

進(jìn)入循環(huán)油緩沖罐的燃料油經(jīng)循環(huán)油泵升壓，升壓后的燃料油與加熱后混氫混合，再與三反反應(yīng)產(chǎn)物換熱，經(jīng)換熱后的混氫原料進(jìn)入加氫裂化加熱爐加熱到反應(yīng)溫度，然后進(jìn)入加氫裂化反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)(加氫裂化反應(yīng)器分為三個(gè)床層，床層間設(shè)有急冷氫以控制反應(yīng)溫升)，三反反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)與混氫原料換熱，再與精制反應(yīng)器反應(yīng)產(chǎn)物混合后進(jìn)入熱高分。

重質(zhì)餾分油原料緩沖罐中的燃料油經(jīng)重質(zhì)油泵升壓后，在預(yù)精制進(jìn)料換熱器前與混氫混合，與精制反應(yīng)器反應(yīng)產(chǎn)物換熱到反應(yīng)溫度，進(jìn)入預(yù)精制反應(yīng)器反應(yīng)(預(yù)精制反應(yīng)器分為兩個(gè)床層，床層間設(shè)有急冷氫，以控制床層溫升)，預(yù)精制反應(yīng)器反應(yīng)產(chǎn)物與重質(zhì)蠟泵升壓后的燃料油混合，再與混氫混合。以上三路物料混合后經(jīng)換熱升溫后與精制反應(yīng)產(chǎn)物換熱，再經(jīng)精制反應(yīng)加熱爐加熱到反應(yīng)溫度，進(jìn)入精制反應(yīng)器反應(yīng)(精制反應(yīng)器分為兩個(gè)床層，床層間設(shè)有急冷氫，以控制床層溫升)，精制反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)與預(yù)精制進(jìn)料換熱、經(jīng)精制反應(yīng)器進(jìn)料換熱、經(jīng)與冷低分油品換熱后與加氫裂化反應(yīng)產(chǎn)物混合進(jìn)入熱高分。

進(jìn)入熱高分的反應(yīng)產(chǎn)物分為氣、液兩相，氣相先與循環(huán)氫進(jìn)行換熱，再與注水泵升壓后的除鹽水混合進(jìn)入反應(yīng)產(chǎn)物空冷器，冷卻到40℃以下進(jìn)入冷高分，在冷高分中進(jìn)行油、水、氣三相分離，油、水相減壓后進(jìn)入冷低分；冷高分頂部氣相至循環(huán)機(jī)入口緩沖罐進(jìn)一步氣液分離，再經(jīng)循環(huán)氫壓縮機(jī)升壓后循環(huán)使用。循環(huán)機(jī)入口分液罐出口管線設(shè)有緊急泄壓閥和釋放氣排放閥。

熱高分底部液相減壓至熱低分，熱低分頂部氣相經(jīng)熱低分氣水冷器冷卻到40℃以下進(jìn)入到冷低分中進(jìn)行油、水、氣三相分離，頂部富氫氣排至放空系統(tǒng)，水相減壓后送到污水處理裝置，油相經(jīng)減壓后再經(jīng)與精制反應(yīng)產(chǎn)物換熱，然后與熱低分底部減壓后油相混合，再經(jīng)減壓塔進(jìn)料換熱器換熱后進(jìn)入分餾塔分離。分餾塔塔頂氣相經(jīng)分餾塔頂空冷器和分餾塔頂水冷器冷卻后進(jìn)入分餾塔頂回流罐，氣相送下游裝置回收輕烴，水相經(jīng)酸性水泵升壓后送到污水處理裝置，油相經(jīng)分餾塔頂回流泵升壓后經(jīng)不合格石腦油線送出裝置；分餾塔底部油相經(jīng)分餾塔底泵升壓后，經(jīng)空冷冷卻后走不合格柴油線送到油品罐區(qū)。

新氫自管網(wǎng)引入新氫壓縮機(jī)入口分液罐，分液后經(jīng)新氫壓縮機(jī)增壓與循環(huán)氫混合至各混氫點(diǎn)

2 加工燃料油遇到的問題

油品加工單元自加工燃料油以來，雖然在一定程度上解決了下游煤液化加氫穩(wěn)裝置氯化氨鹽結(jié)晶堵塞、腐蝕重要設(shè)備的問題，對(duì)下游裝置的長周期運(yùn)行很有幫助，但裝置加氫反應(yīng)器壓力降上升非?？欤疃?個(gè)月就需要撇頭，不能長周期運(yùn)轉(zhuǎn)。頻繁撇頭換劑提高了裝置的運(yùn)行成本，影響下游裝置的平穩(wěn)運(yùn)行。并且有限的生產(chǎn)周期內(nèi)裝置的處理量低，不能完全滿足下游裝置的滿負(fù)荷生產(chǎn)需求。

3 原因分析

為解決壓力降頻繁上升問題，通過對(duì)反應(yīng)器頂部垢樣、工藝過程、保護(hù)劑性能、燃料油性質(zhì)分析，找出導(dǎo)致反應(yīng)器壓力降頻繁上升的原因主要有以下幾點(diǎn)：

(1)燃料油攜帶焦粉等雜質(zhì)含量高。采購的原料所含雜質(zhì)含量偏高，并且在進(jìn)反應(yīng)之前沒有進(jìn)行有效的預(yù)處理，導(dǎo)致大量雜質(zhì)直接進(jìn)入反應(yīng)器，導(dǎo)致反應(yīng)器壓差的快速上升。

(2)保護(hù)劑催化劑的選型不合適，級(jí)配不合理，并且使用的下游裝置的舊催化劑，催化劑破損情況嚴(yán)重，導(dǎo)致催化劑堆積密度大，裝置開工初級(jí)反應(yīng)器壓差就相對(duì)偏高。

(3)現(xiàn)有工藝流程存在一定的弊端，與原流程加工產(chǎn)品要求的不同，裝置設(shè)備不能合理有效的利用，沒有發(fā)揮現(xiàn)有裝置的最大潛力。

4 改造原則

依據(jù)公司目標(biāo)一致性、困難度、經(jīng)濟(jì)性、可行性以及推廣性進(jìn)行評(píng)價(jià)，選定《改進(jìn)反應(yīng)器床層的容垢能力，延長裝置運(yùn)行周期，提高處理量》主題進(jìn)行實(shí)施，以達(dá)到降低反應(yīng)器壓力降上升速度，有效地延長油品加工單元加工燃料油的運(yùn)轉(zhuǎn)周期目的。在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上，對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行合理有效的利用，在保證原裝置流程的前提下，做相應(yīng)的流程改造，以達(dá)到現(xiàn)階段加工處理要求。

5 改造方案

第一，為減少反應(yīng)進(jìn)料雜質(zhì)含量，首先是要把好原料采購關(guān)，在此基礎(chǔ)上就是在現(xiàn)有工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行小規(guī)模技改，在原料進(jìn)反應(yīng)器前增加一臺(tái)填料過濾器，對(duì)反應(yīng)原料先進(jìn)行一次過濾，并且過濾器可以切除并在線更換填料，這樣一來大大的降低了反應(yīng)器進(jìn)料固體雜質(zhì)含量，有效的保護(hù)了催化劑，對(duì)長周期運(yùn)行有一定的效果。

第二，針對(duì)以前所用保護(hù)劑種類少，且尺寸差別太大，級(jí)配不合理，鳥巢保護(hù)劑FBN-02B01、FBN-03B01的尺寸偏大，容細(xì)粉類垢污的能力比較差，級(jí)配不合理，導(dǎo)致粉塵直接穿過保護(hù)劑進(jìn)入下部床層，造成反應(yīng)器床層壓差增加。催化劑為下游裝置FFT-1D加氫穩(wěn)定劑，柱狀擠條形，孔隙率較小切破損催化劑含量高。這些原因都不同程度的導(dǎo)致了催化劑床層壓降快速的上升。為解決這一現(xiàn)狀對(duì)保護(hù)劑及催化劑進(jìn)行更換選用具有大孔容、容雜能力強(qiáng)的鳥巢加氫保護(hù)劑。 充分利用保護(hù)劑大空隙率和強(qiáng)除雜質(zhì)能力，同時(shí)利用重油加氫保護(hù)劑大的容雜質(zhì)能力和脫金屬能力，按規(guī)格型號(hào)合理級(jí)配，使雜質(zhì)能做分布攔截，活性成分從小到大，確保雜質(zhì)充分過來的同時(shí)，避免反應(yīng)器壓降上升過快。通過更換高性能保護(hù)劑并對(duì)下游裝置舊劑選用合適的篩子進(jìn)行篩選，除去破損催化劑，降低了催化劑的堆積密度，有效了降低了反應(yīng)器初始床層壓降。

第三，預(yù)精制反應(yīng)器與精制反應(yīng)器串聯(lián)再與加氫裂化反應(yīng)器并聯(lián)的進(jìn)料方式導(dǎo)致裝置生產(chǎn)負(fù)荷難以提高。由于我裝置主要是作為下游裝置的一套預(yù)處理裝置，對(duì)產(chǎn)品的加氫深度要求不高，單臺(tái)反應(yīng)器一次通過完全滿足生產(chǎn)需要，原流程一二反串聯(lián)大大的制約了裝置的生產(chǎn)能力。為了能滿足加工量的需求，經(jīng)過與設(shè)計(jì)院研究并進(jìn)行技改將原有的預(yù)精制反應(yīng)器與精制反應(yīng)器串聯(lián)流程更改為并聯(lián)流程。這樣將原有的兩路進(jìn)料改為三路進(jìn)料三臺(tái)反應(yīng)器并聯(lián)流程大大了提高了裝置的處理能力。為滿足各反應(yīng)器進(jìn)料溫度要求將原有的換熱流程進(jìn)行也做相應(yīng)的改造，將預(yù)精制反應(yīng)器進(jìn)料先與三反產(chǎn)物進(jìn)行換熱，利用三反多于熱量，將兩臺(tái)換熱器分出一臺(tái)，作為預(yù)精制反應(yīng)器的進(jìn)料加熱器，通過熱量衡算，可以完全滿足預(yù)精制反應(yīng)器進(jìn)料溫度需求，進(jìn)換熱后再進(jìn)入預(yù)精制反應(yīng)器，提高預(yù)精制反應(yīng)器入口溫度，保證了各反應(yīng)器的反應(yīng)溫度。此項(xiàng)改造將原有的兩路進(jìn)料改為三路，節(jié)約能源并能滿足裝置加工要求，不加設(shè)備只做相應(yīng)的流程改造，改造費(fèi)用小周期短，在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了裝置處理能力最大化。

6 改造前后效果對(duì)比

通過以上技術(shù)改造，以及操作方面的不斷改進(jìn)，裝置的運(yùn)行情況有了很大程度的改善，從第一至第五周期平均處理量25T/H提高到40T/H，運(yùn)行周期前五期分別為60天、36天、53天、11天和42天，經(jīng)過改造后裝置的運(yùn)行周期可達(dá)到90天以上，雖然裝置的運(yùn)行周期還不能達(dá)到長周期運(yùn)行的要求，但是加工量完全滿足了下游裝置的生產(chǎn)需求。

7 結(jié)語

經(jīng)過以上改造，大大的提高了油品加工裝置的處理煤焦油的能力，能保證下游裝置的正常生產(chǎn)需求，圓滿完成了公司加工燃料油的任務(wù)，同時(shí)充分發(fā)揮了裝置潛力，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益最大化，為以后的生產(chǎn)積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

[1]馬芳偉.神華煤間接液化裝置工藝技術(shù)規(guī)程[S].