加氢裂化装置精制反应器床层压降升高原因及对策分析

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1、加氢裂化装置精制反应器床层压降升高原因及对策分析胡勇花小兵(中国石油独山子石化分公司炼油厂，新疆克拉玛依市833600)摘要本文结合加氢裂化装置现运行状况，分析了装置精制反应器床层压降增高原因，针对原因分析了解决办法，提出了改进意见关键词加氢裂化催亿剂床层压力降原料：1前言加氢裂化反应器的床层压力降，不仅是重要的设计参数，而且是装置长周期运行的制约因素；从国内加氢裂化装置的运行看，对床层压力降的关注是一个逐步提高认识的过程。90年代初，国内引进的加氢裂化装置在运行期间均出现床层压降上升过快，装置不得不停工进行撇头处理的经历。而且，撇头后，最

2、长运行时间130d，最短仅运行了10d。所以，如果不充分认识压力降对加氢裂化装置的影响，采取有效措施严格控制装置进料性质、密切注意床层压力降的变化，那么，将无法保证加氢裂化装置的长周期运行，同时对装置安全生产和经济效益带来严重影响。独山子石化分公司炼油厂加氢裂化装置自2004年10月投产运行以来，一直以减二、减三、少量减四线的VGo和掺炼4—12．5％的DA0原料运行，原料性质中Fe2+含量、胶质和沥青质含量控制不稳定，同时，原料过滤器运行25斗以上杂质的脱除率<60％，并且长期开副线运行，这些无疑将造成精制反应器床层压降的上升，所以，对造

3、成床层压降上升的原因分析并及时提出和落实相应的措施，是十分必要的。2影响床层压降的因素2．1原料性质对床层压降的影响原料性质是影响床层压降上升的主要原因。由于原料中的杂质如重金属、沥青质、污染物等会聚集在催化剂床层上部及床层空隙，当其达到一定的数量后，就会在催化剂床层上部形成一层高密度的滤饼或床层催化剂的空隙率下降，堵塞或影响流体流道，造成床层压降的上升。所以对已装填完催化剂的床层来讲，空隙率已定，原料油中的杂质含量就很关键。原料杂质中Fe2+含量是造成床层堵塞，压力降增大的主要原因。据有关加氢裂化装置统计，当原料中Fe2+含量控制<0．3

4、6陆g／g情况下，装置可运行1595d，如果控制在3．2～9∥g情况下，装置仅可运行102d。加氢裂化原料中的油溶性的Fe主要是环烷酸铁，属于过程铁，是在原油加工、输送及贮存过程腐蚀形成的。它在反应器中很容易发生氢解并与硫化氢反应生成硫化铁，在床层形成硫化铁簇，此簇之间吸引力很强，很容易聚集起来覆盖在催化剂床层上部。在高温下，这种硫化铁能促进结焦母体的生焦反应，加速床层的堵塞。原料中的另一种重杂质就是呈液相状态的胶质和沥青质，此类化合物非常不安定，在反应器中停留时间相对较长，在较高温度或在硫化铁的促进下，迅速发生以自由基、非自由基或金属催化

5、下的聚合反应，形成有机颗粒沉积在床层中，降低床层空隙率。原料中的污染物主要是固体颗粒，如机械杂质、油泥、铁锈等。如果原料过滤器不能将其滤掉，则最终会聚集成大粒子，积累在催化剂颗粒之间。613综上所述，原料性质指标是加氢裂化装置首先考虑和控制的影响装置长周期运行的指标，在与国外联合油公司要求的原料性质、本装置设计原料性质及装置实际原料性质的对比中(表1)，不难发现在装置开工后，所加工原料的个别关键指标控制不好，如Fe2+含量，装置工艺指标规定≯1．5斗g／g，在装置运行后，实际原料罐控制指标经常>2，Opg／g，标定时混合进料中达到6．78斗

6、g／g，远高于设计指标0．4斗g／g水平；另一指标为沥青质含量，虽低于设计指标，但与国外公司指标相比，仍然相差很远；所以，从装置长周期运行考虑，应严格控制进料中Fe2+含量和沥青质含量。表1独石化加氢裂化装置与联合油公司原料性质对比注：循环油指常压塔底尾油循环至反应进料，掺炼20％；DA0掺炼12％左右。2．2原料过滤器的运行对床层压降的影响在上述原料性质分析中，原料中的污染物需要在原料进入反应器前脱除掉，所以，在加氢裂化设备中，原料过滤器是一台关键设备。从当前实际而言，应用于加氢裂化装置的原料过滤器，要求将原料中携带的>25斗m的杂质除去

7、，脱除率一般要求达到98％，以保证进入加氢裂化精制反应器的原料尽可能洁净。本装置原设计选用了国产的自动反冲洗原料过滤器，投用后，进行了颗粒分析，>25岬颗粒的脱除率为34．67％；后滤芯更换后，脱除率也仅为53．68％。而且由于过滤器差压较大，长期开副线运行，使得部分原料没有经过原料过滤器而进入原料缓冲罐，使带入精制反应器中的杂质量大大增加，影响是不可估量的。2．3催化剂对床层压降的影响催化剂装填过程中形成的床层空隙率也是决定床层压力降大小的一个关键因素，包括装填方式和催化剂本身特性。从装填方式的角度分析，对相同容积的反应器，催化剂采用密相

8、装填时，相对于布袋装填方式，床层空隙率要下降5—7个单位，在实际生产中，床层压力降相应增加。催化剂本身物性，如粒径的不同，在床层中形成的空隙率也就不同。据有关资料介绍，用一般布袋