重整预加氢反应进料换热器换热效果下降原因分析及对策.pdf
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1、生产与实践侯东山.重整预加氢反应进料换热器换热效果下降原因分析及对策.河南化工():.重整预加氢反应进料换热器换热效果下降原因分析及对策侯东山(洛阳宏兴新能有限责任公司 河南 洛阳)摘 要:介绍了预加氢反应进料换热器的运行情况分析了换热器换热效果持续下降的原因 预加氢原料含氧量高含有一些前期结焦物出现有机氧和氯含量超标含有一定量二烯烃等问题针对以上问题提出了投用脱氧塔系统增上可变间隙过滤器严格控制原料杂质不超标加注阻聚剂增上预加氢脱烯烃反应器等对策 有效地控制了预加氢反应进料换热器压降的增加换热器高温段 热端温差由最严重的每月增加 降至.明显减缓了换热器换热效果的下降避免了预加氢降负荷运行为装
2、置长周期高负荷安全生产奠定了基础关键词:预加氢进料换热器 换热效果 热端温差中图分类号:.文献标识码:文章编号:()洛阳宏兴新能化工有限公司 万/连续重整装置自 年开工以来已累计运行 个月其中预加氢单元为重整单元提供合格的精制石脑油预加氢反应部分设计负荷为 万/预加氢反应进料换热器由 和 两台串联使用换热器采用的是换热效果高压降低的绕管式换热器反应进料走绕管换热器壳程反应产物走管程 预加氢进料系统流程图见图 图 预加氢进料系统流程图 自 年 月开始预加氢反应进料换热器高温段 换热效果下降明显表现明显的是 热端温差增大壳程压降增大 随着换热器换热效果的不断下降反应进料加热炉已经超负荷严重制约装置
3、的高负荷运行影响装置安全生产且造成装置运行能耗增加 换热器换热效果下降原因分析造成预加氢反应进料换热器换热效果下降的原因是多方面的外购石脑油来源比较复杂采购厂家较多含有部分二次加工原料且加工工艺较多原料中的杂质存在较高的不稳定性 其中原料中的一 收稿日期:作者简介:侯东山()男工程师从事炼油化工工艺方面工作电话:河南化工 年 第 卷些前期结焦物和二烯烃等容易在高温下发生聚合结垢反应氧、硫、氮、氯等杂元素易使设备发生结垢和腐蚀随着运行时间的增长会使预加氢进料换热器换热效果不断下降反应器床层压降升高影响装置加工能耗和运行负荷针对主要原因进行分析.原料中氧的影响装置原料石脑油主要由公路罐车运输而来公
4、路罐车在油品装卸及运输过程中势必会使原料与空气中的氧接触且石脑油储罐氮封投用不彻底也会使原料与空气中的氧接触这样原料中的溶解氧含量就会增加 外购石脑油游离氧含量 年 月、日分析数据分别为.、.、.原料油中溶解氧质量分数(.)大于正常原料油所要求的氧质量分数(.)原料中有机氧化合物有超指标的情况 原料油与氧接触其中硫醇氧化产生的磺酸可与吡咯发生缩合反应而产生沉渣硫化氢气体与氧气能缓慢氧化产生硫随着温度的升高反应加快烯烃与氧可以发生反应形成氧化产物氧化产物又可以与硫、氧、氮的活性杂原子化合物发生聚合反应而形成沉渣沉渣是结焦的前驱物它们容易在下游设备中的较高温部位进一步缩合结焦 所以导致预加氢反应进
5、料换热器 的高温部位发生缩合结焦反应造成换热器压力降升高热端温差升高换热效果下降.原料中硫、氮、氯杂元素的影响原料中含有不少杂质硫元素石脑油中的硫化物主要有硫醇类、硫醚类、二硫化物、环硫化物、硫化氢以及噻吩类等直馏石脑油中含有较多的硫醇类硫化物 不同形态的硫具有一定的腐蚀性高温硫腐蚀速度的大小取决于原料中活性硫的多少容易在高温下对设备造成腐蚀生成等温度 时非活性硫化物未分解在无水情况下对设备无腐蚀 但当含水时则形成炼油厂各装置低温轻油部位的腐蚀特别是在相变部位(或漏点部位)造成严重的腐蚀 温度在 时原油中活性硫化物未分解温度在 时硫化物开始分解生成硫化氢对设备也开始产生腐蚀并且随着温度的升高腐
6、蚀加剧 在高温条件下活性硫与金属直接反应它出现在与物流接触的各个部位表现为均匀腐蚀其中硫化氢的腐蚀性很强氮和氯主要是反应产物中会形成 结垢及腐蚀 的结晶温度约 在一般加氢装置反应产物空冷器的进口温度和出口温度的范围内在反应产物空冷器中极易形成 和 结晶析出在空冷器流速低的部位由于 和 结垢浓缩造成电化学垢下腐蚀 的结晶温度约 由于反应进料换热器 管程温度在 那么在 管程内就会发生结垢但预加氢设置有高温脱氯反应器可脱除反应产物中的氯原料中氯含量不超指标时可保证脱氯罐出口氯含量 时聚合反应速度快会产生大量垢物前体焦油状物并易形成自由基然后链增长形成聚合物 随着聚合物的增加在反应进料换热器壳程内不断
7、积累进而造成换热器换热效果下降.原料中其他杂质的影响原料中带有一些机械杂质、油泥、胶粉、胶质等杂质 过滤器 过滤精度为 原料较干净时平均 天需要切换清理滤芯 年 月后当原料性质较差杂质较多时切换频繁严重时 天切换清理一次 过滤器 运行时间较长时壳体底部杂质多滤芯清理下来的杂质量也较多颜色发黑取样经燃烧后剩余废渣约 即约 为有机物被烧掉 过滤器运行时间较短时壳体底部基本没有杂质滤芯清理下来的杂质量也非常少细粉末状颜色灰白色且杂质黏性大吸附性强滤芯不好清洗取样经燃烧后剩余废渣约 即约 为有机物被烧掉当原料中含有较多有机物类的杂质时由于杂质黏性大吸附性强且杂质颗粒较小杂质颗粒大小在 左右由于过滤器切
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