制氢转化催化剂的影响因素分析及对策

转化催化剂是轻烃水蒸气制氢装置的核心催化剂,造成催化剂中毒或缩短使用寿命的因素较多,文章对各种影响因素进行了深入分析,并对催化剂积炭和催化剂硫、氯中毒后活性的恢复提出了应对措施。     

蜡油加氢装置节能优化分析

中国石化洛阳分公司220×104t/a蜡油加氢装置设计年开工时数8400h,主要由反应部分(包括新氢、循化氢压缩机、循环氢脱硫)、分馏部分、富氢气体脱硫部分、热回收和产汽系统以及蜡油加氢处理装置公用工程部分等组成。主要生产低硫含量的精制蜡油,为催化裂化装置提供优质原料,同时副产少量石脑油和柴油,富氢气体经脱硫后去制氢装置作原料。装置于2009年5月20日一次开车成功,设计能耗为12.96kg标油/t。开工运行一周年以来,蜡油加氢处理装置通过开展装置优化,节水、节电、节气,增大装置加工负荷,大幅降低了能耗。2009年蜡油加氢处理装置累计综合能耗为12.46kg标油/t,达到设计要求。2010年,通过节能优化措施,综合能耗从2009年的12.46kg标油/t降至8.85kg标油/t,下降3.46kg标油/t,降幅达29%,在中国石化(Sinopec)同类装置中名列前茅。     

泰州石化1.0Mt/a逆流连续重整装置运行分析

中海油气(泰州)石化有限公司1.0 Mt/a连续重整装置采用中国石化自主开发的改进后的逆流移动床连续重整技术和PS-Ⅵ催化剂。优化后的逆流连续重整装置压力分布正常,运行平稳。标定结果表明,在PS-Ⅵ催化剂轻微硫、氮中毒以及原料芳烃潜含量比设计值低5.7百分点的情况下,装置的纯氢产率为3.53%,C5+收率为89.63%,脱戊烷油的芳烃质量分数为77.44%,催化剂粉尘产生量为3.99kg/d。PS-Ⅵ催化剂在逆流连续重整装置上显示出良好的活性、选择性、抗磨性能和较好的抗硫氮冲击能力。     

加氢裂化装置掺炼环烷基蜡油和FCC柴油的探索

介绍了中海油气(泰州)石化有限公司1.5 Mt/a加氢裂化装置掺炼直馏环烷基蜡油和催化裂化(FCC)柴油的应用情况。通过掺炼环烷基蜡油和FCC柴油,优化了加氢裂化装置的原料配比,解决了FCC柴油后续加工难题,改善了产品分布。重石脑油收率从34.52%升高到49.23%,提高14.71百分点,重石脑油芳烃潜含量升高3.2百分点;液化石油气收率降低2.44百分点;柴油十六烷值下降6百分点,仍能满足国Ⅴ柴油的质量要求,凝点从-2℃下降到-20℃。掺炼后缓解了下游液化石油气脱硫装置的瓶颈问题,增加重整高附加值三苯(BTX)产品的收率,为优化全厂总流程,提高炼油厂效益提供了参考。     

制氢装置转化炉炉管花斑原因分析及对策

2010年中国石化洛阳分公司制氢装置四开三停,并且一直处于较低加工负荷下运行(30%左右)。作为装置核心的转化系统,受到较大的影响,转化催化剂出现大面积局部结炭,表观现象是炉管顶部到中部出现大面积"花斑",并且个别炉管已出现了"红管"现象。针对此情况对原料气性质及装置运行情况进行了分析,并探讨了炉管花斑可能带来的影响:造成炉管堵塞,气流无法畅通;产生整根炉管高温或超温,长时间运行,炉管会发生高温蠕变;热膨胀不均匀,局部应力过大,使材质原有小缺陷发展为超标缺陷,导致炉管破裂。分析认定负荷率偏低(30%)、原料气硫含量超标(高达1 000μg/g)、火嘴调节不当是主要原因。针对"花斑"及"红管",提出了优化原料、调整转化炉参数、引入焦化干气等处理措施,转化炉的运行状况有了较明显的改善,炉管"花斑"及"红管"现象得到了较好的抑制,没有扩大趋势,确保了充足氢源和用氢装置的稳定运行。     

制氢装置转化炉炉管花斑原因分析及处理措施

2010年中石化洛阳分公司石化制氢装置四开三停,并且一直处于较低加工负荷下运行（30%左右）。作为装置核心的转化系统,在这个过程中受到了较大的影响。目前转化催化剂已经出现大面积局部结炭,表观现象就是炉管顶部到中部出现大面积花管,并且个别炉管已出现了＂红管＂现象。针对目前的情况从原料气性质到装置运行情况进行了分析,并探讨了炉管花斑后可能带来的影响,以及针对花斑及红管的处理措施。     

蜡油加氢处理装置产品质量影响因素分析

对蜡油加氢处理装置产品质量影响因素进行了分析。结果表明,产品蜡油硫含量随原料油硫含量、进料量增大而增大,随反应温度升高而降低。原料油硫质量分数在1.180%～1.698%时,产品蜡油中硫质量分数为0.142%～0.182%,进料量为215～240 t/h时,产品蜡油中硫质量分数为0.176%～0.216%,反应温度为330～347℃时,产品蜡油硫质量分数为0.128%～0.187%。使用新型催化剂FF-24后,效果显著,脱硫率稳定在85%～90%。     

2.2Mt/a蜡油加氢装置第一周期运行分析

介绍中国石油化工股份有限公司洛阳分公司2.2 Mt/a蜡油加氢装置第一周期运行情况。该装置采用抚顺石油化工研究院研制的新型FF-18(Ni-Mo/γ-Al2O3)催化剂,保护剂为FZC-100,FZC-102B,FZC-103,FZC-204。在装置处理量235～275 t/h下,反应器床层径向温差最大2.1℃,最小0.2℃,说明径向温度分布均匀、温差小、催化剂装填均匀、床层内的沟流效应很小。在反应器入口温度365℃,系统压力10.72 MPa下,催化剂在使用周期末期,反应器入口温度只比初期设计温度高8℃,而负荷率在104%情况下,平均脱硫率在80%以上,精制蜡油平均硫质量分数为0.138%,低于产品指标值(小于0.16%),说明新型催化剂FF-18相对活性仍然较高,稳定性较好。     

重整生成油烯烃含量高的原因分析

中海油气(泰州)石化有限公司1.0 Mt/a逆流移动床连续重整装置采用中国石化自主开发的催化剂逆流移动床工艺技术,以直馏石脑油和加氢裂化重石脑油为原料,生产C~+_6组分(辛烷值RON为103)的重整生成油。装置运行中存在因生成油烯烃含量较高,导致下游芳烃抽提装置白土更换频繁、换剂费用较高以及产生的危险废物难以处理的问题。从重整进料、再生催化剂注氯量、重整反应机理、重整生成油烯烃组成、重整反应温度等方面对装置进行了综合分析,结果表明:调整重整反应苛刻度不能大幅度降低重整生成油中的烯烃含量;在脱戊烷塔前增设液相加氢反应系统替代白土脱除烯烃,可以保证芳烃产品的溴指数及其他指标合格,重整生成油溴指数低于200 mgBr/(100 g),芳烃产品溴指数低于20 mgBr/(100 g)。     

液力透平在蜡油加氢处理装置上的应用

"液力透平"是将液态流体工质中蕴藏的能量转换为机械功的机器。其基本工作原理是:高压流体所具有的势能在经过透平叶轮时转换为动能,当高速流体流出叶轮出口时形成反向推力,推动叶轮转动,从而驱动透平轴旋转,透平轴经过离合器带动被驱动设备,将机械功传递给被驱动设备,达到节能的效果。液力透平是高压加氢装置重要的节能设备,其"安稳长"运行对降低装置综合能耗具有重要作用。同时,机械密封又是制约液力透平"安稳长"运行的重要因素。因此,维护机械密封稳定运行,是提升液力透平装置同步率的重要手段。洛阳分公司蜡油加氢处理装置2009年5月21日开工成功,液力透平于11月14日开车成功,截至目前,除2010年4月6~5月5日,由于进料泵机封泄漏原因导致停运外,液力透平已间断运行357d,节约电能414.6×104kW.h,节约各种费用合计219.57万元。