预加氢装置常见问题分析及解决措施_梁允生.pdf
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1、202312工艺与设备152Modern Chemical Research当代化工研究预加氢装置常见问题分析及解决措施梁允生(中海油惠州石化有限公司 运行七部 广东 516086)摘要:针对连续重整装置预加氢单元精制油硫含量偏高的现象,从原料组分、反应深度、汽提塔运行状况等方面进行了分析。结合实际案例,得出精制油硫含量偏高的原因为汽提塔回流过大,导致部分溶解有硫化氢的轻组分进入塔底。此外,分别对预加氢反应系统和汽提塔塔顶系统常见的腐蚀问题提出了相应的防护措施。关键词:催化重整;预加氢;铵盐结晶;腐蚀;硫超标中图分类号:TQ 文献标识码:ADOI:10.20087/ki.1672-8114.2
2、023.12.050Common Problems and Resolving Measures of Pre-hydrogenation UnitLiang Yunsheng(The Seventh Division,CNOOC Huizhou Petrochemicals Company Limited,Guangdong,516086)Abstract:In view of the phenomenon of high sulfur content in pre-hydrogenation unit of a continuous reforming unit,this paper an
3、alyzes the raw material component,reaction temperature and stripper operation condition.Based on the actual case,it is concluded that the reason of high sul-fur content in pre-hydrogenation unit is that the reflux of stripper is too large,which causes some light components dissolved hydrogen sulfide
4、 to enter the bottom of the column.In addition,the corresponding protection measures are put forward to the corrosion problems of the pre-hydrogenation reac-tion system and the top system of stripping tower respectively.Key words:CCR;pre-hydrogenation;ammonium salt crystallization;corrosion;sulfur c
5、ontent exceeds the standard某催化重整装置采用UOP CycleMax工艺技术,再生烧焦放空气脱氯采用Chlorsorb技术回收再生烧焦放空气中的氯化氢,预加氢单元采用先加氢后汽提的工艺流程,分离制得精制油与加氢裂化重石脑油混合后进入连续重整单元。硫是重整催化剂活性组元Pt的毒物,一般认为进料硫含量超过0.5mg/kg以后会对重整催化剂的活性、选择性产生损害;但连续重整装置因操作苛刻度高,需要注入微量的硫,以钝化重整反应器器壁、加热炉管等高温部位,防止结焦生成丝状碳、损坏反应器内构件1。近年来,因硫中毒导致催化剂活性降低的案例时有发生2-3。因此,对于精制油中的硫含量
6、必须严格控制,以保证重整催化剂双功能的协调作用。此外,由于原油中氯化物、氮化物超标导致的预加氢系统腐蚀问题,在行业内也较为普遍。本文结合某重整装置预加氢单元硫超标以及反应、分馏系统的腐蚀预防进行了分析,以供同行借鉴。1.预加氢精制油硫含量高原因分析2022年4月初旬,预加氢精制油中硫含量逐渐偏高,由0.1mg/kg逐渐上涨至0.3mg/kg。精制油硫含量超标在预加氢单元较为普遍,结合以往操作经验归纳如下:(1)石脑油预加氢处理不充分:预加氢催化剂活性低或反应器内发生沟流。预加氢催化剂在运行过程中,进料杂质,如砷长期超标,导致催化剂发生金属中毒,进而活性逐渐减弱,导致催化剂脱硫、脱氮等性能降低。
7、此外,如预加氢催化剂在装填过程中采用普通装填,可能存在装填不均的情况,在进料后发生沟流、短路,使原料反应不充分,同样存在产品不合格的现象。(2)石脑油预加氢处理中硫二次结合:预加氢处理温度高,同时进料中含有一定量的烯烃,促使硫化氢和烯烃反应,生成硫醇。正常情况下,预加氢催化剂使用温度较低(一般不超过290,具体与进料杂质含量及催化剂型号有关),后期为补偿催化剂活性会逐步提温。如加工原料中掺炼催化汽油原料应注意,因催化汽油中烯烃含量较高,导致催化剂床层温升较高,存在硫化氢与烯烃二次结合的情况。正常将预加氢最高温度控制在343以下即可避免该现象的发生。(3)预加氢处理装置汽提塔操作不稳:早期汽提塔
8、采用氢气进行汽提,随着重整催化剂对预加精制油品质要求的提高,其硫化氢与水含量已不能满足要求。目前汽提塔设计均采用塔底再沸炉作为热源,以保证精制油产品的合格。但在正常操作中,由于塔进料组分变化(如,常减压装置原油配比调整、预加氢原料储罐切罐、预加氢循环氢入口压缩机分液罐脱液等)或操作波动(如管网燃料气组分波动、回流比过大导致返混等)时常会引起汽提不完全,进而导致硫含量超标。(4)换热器内漏:造成精制油硫超标的案例在202312工艺与设备153Modern Chemical Research当代化工研究装置上时有发生,常见的有预加氢反应进料/产物换热器内漏、汽提塔进料/出料换热器内漏。在预加氢反应
9、条件下,进料中的氮、氯分别生成氨、氯化氢,二者接触后生成氯化铵,在低温部分,如进出料换热器中析出,长时间后会导致换热器管束铵盐腐蚀泄露,进而导致预加氢原料在换热器中发生短路,该情况下精制油中的硫主要以有机硫为主。针对该情况,可在预加氢反应器后串联高温脱氯剂,以脱出反应产物中的氯化氢,防止铵盐的生成或在预加氢换热器产物侧注水,以冲洗掉生成的铵盐。由于工艺介质中含有腐蚀性组分,汽提塔进料/出料换热器也存在内漏的可能,该情况下精制油中的硫主要以无机硫为主。该情况,可通过对换热器进出物料化验分析检测,即可确定内漏换热器。(5)预加氢进料组成变化,进料中硫含量过高:预加氢进料中的杂质硫随着干点的升高而增
10、加,且随着干点的增加含硫物质中难以脱出的噻吩硫的含量逐渐增加,加工二次石脑油如催化汽油、焦化石脑油的装置尤其要注意。该情况,一方面需要控制进料的干点,一般二次加工石脑油不宜超过165;另一方面需提高预加氢反应温度,增加催化剂活性。结合硫含量超标可能的原因,对装置逐一进行排查,发现自2022年2月份起,回流量/回流阀位逐渐增大(如图1所示)。因预加氢系统长期注水,初步分析存在回流孔板引压管线进水致显示值偏小的可能,联系仪表处理后,仪表显示值恢复正常。因此初步判断精制油硫含量偏高的原因为汽提塔回流过大,导致部分溶解有硫化氢的轻组分进入塔底。图1 预加氢回流量/回流阀位变化趋势图为验证猜想,6月4日
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