王 翀,王新華,馮連坤
(1.軍需能源質(zhì)量監(jiān)督總站成都質(zhì)量監(jiān)督站,四川成都610000;2.中國石油云南石化公司,云南昆明650000)
某石化公司140×104t/a航煤加氫裝置在40個月的生產(chǎn)過程中,出現(xiàn)直餾煤油雜質(zhì)含量多導(dǎo)致原料油過濾器頻繁更換、反應(yīng)進(jìn)料溫控閥過大導(dǎo)致反應(yīng)溫度控制不穩(wěn)、分餾塔回流罐無界位調(diào)節(jié)閥導(dǎo)致頻繁人工脫水、反應(yīng)進(jìn)料加熱爐選型問題導(dǎo)致不完全燃燒煙氣CO含量超標(biāo)等問題,按照停工檢修統(tǒng)籌安排,該裝置于2020年12月5日開始停工,于2020年12月12日完成公司級界面交接交付檢修;2021年1月15日完成公司級界面交接交付生產(chǎn),2021年1月25日投料生產(chǎn)合格產(chǎn)品[1~5]。
此次停工檢修技改技措項(xiàng)目包括5項(xiàng)。
(1)增設(shè)自動反沖洗過濾器;
(2)酸性氣增加氮?dú)獯祾呔€;
(3)反應(yīng)爐入口溫度調(diào)節(jié)閥更換;
(4)分餾塔回流罐增加界位調(diào)節(jié)閥;
(5)舊原料過濾器設(shè)置到產(chǎn)品聚結(jié)器前面。具體停工操作步驟見表1。
表1 航煤加氫裝置停工操作步驟
1月6~14日進(jìn)行“3查4定”以及氮?dú)獯祾邭饷埽?月15日完成公司級界面交接,轉(zhuǎn)入開工階段。1月16~18日進(jìn)行催化劑干燥,19~20日引氫氣進(jìn)行臨氫系統(tǒng)氫氣氣密,20~22日進(jìn)行催化劑預(yù)硫化。23日裝置長循環(huán),24日裝置改帶罐區(qū)循環(huán),等待常壓裝置開工供料。25日精制航煤改合格線出裝置。裝置開工過程計(jì)劃直餾煤油用量1 500 t,主要用于催化劑沖洗和預(yù)硫化。實(shí)際開工過程用量為1 200 t。2020年12月5日改不合格線,至12月5日共產(chǎn)生400 t不合格煤油;在裝置停工退油期間,共產(chǎn)生輕污油270 t,計(jì)劃產(chǎn)生輕污油480 t,比計(jì)劃減少110 t[16~10]。主要原因是裝置在停工退油、吹掃期間盡可能將油排入分餾塔,走不合格線出裝置。
催化劑沖洗階段共產(chǎn)生輕污油880 t,比計(jì)劃減少320 t。2021年1月24日,裝置改帶罐區(qū)循環(huán),25日精制航煤改合格線出裝置,產(chǎn)生不合格煤油1 900 t。主要原因常壓裝置未開工正常,無法切換直餾煤油進(jìn)料,導(dǎo)致裝置長時間帶罐區(qū)循環(huán)[11~13]。
根據(jù)設(shè)計(jì)文件要求,以及該石化公司三劑管理總體要求,航煤加氫裝置計(jì)劃在2020年大檢修期間對R-0101催化劑進(jìn)行卸劑再生并回裝[14,15]。
(1)工藝處置。由于加氫催化劑含有硫化亞鐵,在卸劑時容易發(fā)生硫化亞鐵自燃,造成催化劑及設(shè)備損壞及安全事故。停工吹掃時,應(yīng)對反應(yīng)器進(jìn)行充分的熱氫趕油,打開人孔或卸料孔前,應(yīng)對催化劑床層進(jìn)行氮?dú)庵脫Q,確保有毒有害氣體在安全范圍內(nèi),減少著火爆炸、中毒窒息的風(fēng)險。打開人孔或卸料孔后,為防止空氣進(jìn)入反應(yīng)器造成硫化亞鐵自燃,需充氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)。停工前部門已組織卸劑專用氮?dú)饩€安裝,確保卸劑前投用。
(2)平庫工作完成情況。12月13日,對航煤反應(yīng)器R-0101進(jìn)行卸劑,26日航煤反應(yīng)器裝劑。反應(yīng)器共裝填FH-40B再生劑36.305t,F(xiàn)H-40B新劑5 t。此次裝卸劑再生劑和新劑全部裝入反應(yīng)器,未產(chǎn)生庫存。
(3)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。催化劑提報預(yù)算應(yīng)充分考慮催化劑撇頭和損耗,精確提報,避免造成催化劑數(shù)量不夠或產(chǎn)生庫存。
航煤加氫裝置于1月16~18日進(jìn)行催化劑干燥。過程嚴(yán)格按方案中升、降溫要求執(zhí)行[16,17]。
裝置于20~22日進(jìn)行催化劑預(yù)硫化。硫化過程嚴(yán)格按照硫化方案中升、降溫速度要求執(zhí)行。
(1)增設(shè)自動反沖洗過濾器。該項(xiàng)目投用后運(yùn)行平穩(wěn),過濾器壓差達(dá)到0.2 MPa即進(jìn)行反沖洗,減輕了頻繁切換過濾器更換濾芯的工作量,也節(jié)省了更換濾芯的費(fèi)用。除開工初期管線內(nèi)殘存雜質(zhì)進(jìn)入原料聚結(jié)器造成壓差過高而進(jìn)行1次原料聚結(jié)器切除更換濾芯外,未發(fā)生聚結(jié)器壓差升高的問題,說明原料反沖洗過濾器運(yùn)行情況良好。
(2)酸性氣增加氮?dú)獯祾呔€。酸性氣管線增加氮?dú)獯祾呔€,便于在酸性氣線停用吹掃時進(jìn)行氮?dú)獯祾咧脫Q,省去了接臨時膠管的麻煩。
(3)反應(yīng)爐入口溫度調(diào)節(jié)閥更換。反應(yīng)爐入口溫度調(diào)節(jié)閥更換后,流量調(diào)節(jié)更精確,溫度控制更加平穩(wěn),而且可以將剩余熱量轉(zhuǎn)移至分餾塔,提高分餾塔進(jìn)料溫度,保證精制航煤銅片腐蝕。
(4)分餾塔回流罐增加界位調(diào)節(jié)閥。分餾塔回流罐增加界位調(diào)節(jié)閥,節(jié)省了人工排水工作量,可實(shí)現(xiàn)界位自動控制,防止人工脫水造成酸性水帶油或是脫水不及時導(dǎo)致回流帶水,影響分餾塔平穩(wěn)運(yùn)行和產(chǎn)品質(zhì)量。改項(xiàng)目投用后,實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)系統(tǒng)連續(xù)注水,確保反應(yīng)換熱器底溫部位銨鹽溶解,減少垢下腐蝕,降低系統(tǒng)壓降。
(5)舊原料過濾器設(shè)置到產(chǎn)品聚結(jié)器前面。舊原料過濾器設(shè)置到產(chǎn)品聚結(jié)器前面,可以將分餾塔底雜質(zhì)提前脫除,保護(hù)產(chǎn)品聚結(jié)器,減少產(chǎn)品聚結(jié)器濾芯更換頻率。投用后,產(chǎn)品聚結(jié)器壓差平穩(wěn),未進(jìn)行過聚結(jié)器濾芯更換。
(6)反應(yīng)爐火盆改造。對反應(yīng)爐火盆和火嘴進(jìn)行改造,降低CO含量。
(1)12月12日起,根據(jù)裝置停工進(jìn)度,對清洗設(shè)備陸續(xù)開始進(jìn)行清洗,12月13日協(xié)助裝置排水后,裝置辦理界面交接,清洗工作結(jié)束。經(jīng)過停工及鈍化,發(fā)現(xiàn)長周期運(yùn)行裝置在存在硫化氫的部位很容易存在硫化亞鐵。
(2)加氫催化劑在卸劑過程中遇空氣會發(fā)生自燃,在催化劑卸劑過程中要對反應(yīng)器充氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù);催化劑卸出后應(yīng)用專用集裝箱裝運(yùn),并放入適量干冰,以防儲存、運(yùn)輸過程中發(fā)生自燃。
(3)停工過程要充分吹掃置換,確保每條管線吹掃干凈,不留死角,避免檢修過程出現(xiàn)返工。
(4)開工氣密吹掃階段要對每個系統(tǒng)、每條管線進(jìn)行貫通吹掃,尤其是涉及到檢修或是技改的地方,防止出現(xiàn)管線不通、泄露等問題。
(5)催化劑干燥階段150℃恒溫2 h無水生成,可以直接向250℃升溫,縮短開工時間。
(6)催化劑硫化階段要確保硫化劑注入量準(zhǔn)確,可通過測循環(huán)氫中硫化氫含量,調(diào)整硫化劑注入量,循環(huán)氫采樣要充分置換,確保樣品有效。