固定床渣油加氫反應(yīng)器結(jié)垢原因分析及對策.pdf

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1、固定床渣油加氫反應(yīng)器結(jié)垢原因分析及對策段貴寶馬芳偉(中國神華煤制油化工有限公司鄂爾多斯煤制油分公司，內(nèi)蒙古鄂爾多斯017209)摘要：渣油輕質(zhì)化是高效利用石油資源，滿足市場對輕質(zhì)和中間餾分油不斷增長的需求的重要途徑。同時隨著環(huán)保要求的不斷提高，汽柴油的標(biāo)準(zhǔn)也越來越嚴(yán)格，因此液體產(chǎn)率高、雜原子少、油品質(zhì)量好的渣油輕質(zhì)化工藝逐漸引起了人們的關(guān)注。而固定床渣油加氫技術(shù)由于具備上述生產(chǎn)特點，因此可以更好的滿足這一要求，并且還可以起到優(yōu)化重油催化裂化裝置的作用。但是在實際的生產(chǎn)過程中，固定床渣油加氫反應(yīng)器還存在著一定的問題，由于運行周期長、

2、承栽負荷高等原因，使得固定床渣油加氫反應(yīng)器出現(xiàn)了結(jié)垢的現(xiàn)象。針對這一現(xiàn)象，就要采取相應(yīng)的對策來抑制反應(yīng)器結(jié)垢，從而延長反應(yīng)器的運行周期。本文主要對固定床渣油加氫反應(yīng)器結(jié)垢原因分析及對策進行了具體的闡述。關(guān)鍵詞：固定床渣油；加氫反應(yīng)器；結(jié)垢原因；解決對策現(xiàn)階段，渣油加氫反應(yīng)器的類型主要有四種：固定床、沸騰床、懸浮床和移動床。與其它渣油加氫技術(shù)相比，固定床渣油加氫是比較成熟、應(yīng)用比較廣泛的技術(shù)，并且還具有投資成本低、運用安全可靠等特征。所以在工業(yè)領(lǐng)域中，固定床渣油加氫技術(shù)占據(jù)了非常重要的位置。盡管這種技術(shù)有很多可取之處，但是在實際的生

3、產(chǎn)過程中，反應(yīng)器很容易出現(xiàn)結(jié)垢的現(xiàn)象，并且這些結(jié)垢物還沉積在催化劑床層的頂部，這樣就導(dǎo)致催化劑床層頂部的壓力出現(xiàn)了增大的情況，從而引起裝置被迫停工撇頭。因此一定要對反應(yīng)器結(jié)垢的原因進行具體的分析，并且還要針對實際出現(xiàn)的情況提出具體的解決對策。1固定床渣油加氫反應(yīng)器結(jié)垢的原因1．1渣油自身的性質(zhì)1。1．1渣油中不飽和烴和瀝青質(zhì)含量比較高從分析結(jié)果來看，固定床渣油加氫反應(yīng)器結(jié)垢的原因很多，其中原料是一個主要的原因。由于渣油中含有比較多的不飽和烴，在對渣油進行第二次摻煉加工的時候，渣油與氧氣在接觸的過程中很容易發(fā)生氧化反應(yīng)，這樣會生成以

4、膠質(zhì)形態(tài)為主的積炭物。這種膠質(zhì)形態(tài)物質(zhì)通過反應(yīng)器床層頂部的時候由于高溫形成積炭，這種積炭會在催化劑床層頂部不斷的堆積。同時由于含不飽和烴的原料在爐管等高溫環(huán)境下會快速的縮合結(jié)焦，從而形成碳粉顆粒，這些顆粒也會堆積在催化劑床層的表面。除此之外，由于原料中的瀝青質(zhì)具有不安定、高粘度以及高稠合度的特征，所以其在催化劑的微孔內(nèi)擴散速度慢以及催化劑在表面停留的時間比較長，并且在溫度相對較高的條件下，原料中瀝青質(zhì)就很容易發(fā)生熱裂化反應(yīng)，這樣就會使得催化劑表面的焦炭有所增加，從而降低催化劑床層空隙率。1．1．2渣油中攜帶有固體雜質(zhì)及鹽分渣油中有

5、很多固體雜質(zhì)，主要包括機械雜質(zhì)及焦粉等雜質(zhì)。同時由于一部分的雜質(zhì)顆粒粒徑比較小，其可以通過過濾器順利的進入催化劑床層，并且這些顆粒主要集中在催化劑床層的上部。再者，在實際的生產(chǎn)過程中，當(dāng)渣油過濾器的性能和操作出現(xiàn)問題時，原料中的固體雜質(zhì)也可以順利的進入反應(yīng)器，并且沉積在催化劑床層的上部，從而就導(dǎo)致了固定床渣油加氫反應(yīng)器出現(xiàn)了結(jié)垢的現(xiàn)象。渣油中的鹽分主要是鈉、鉀、鈣及鎂的氯化物，這些物質(zhì)進入反應(yīng)器后將會在催化劑頂部結(jié)垢，堵塞催化劑顆粒間通道造成床層壓降增加。1．2沉渣的生成在反應(yīng)器中，由于渣油中含有比較多的芳烴，以膠質(zhì)為主，并且它具

6、有溶解瀝青質(zhì)的特點，所以反應(yīng)器進行加氫的過程中，膠質(zhì)加氫轉(zhuǎn)化的速度一定要比瀝青質(zhì)轉(zhuǎn)化的速度快。同時在對膠質(zhì)組逐漸加氫的時候，膠質(zhì)的飽和度就要不斷的提高，并且使得膠質(zhì)對溶劑做起到的作用逐漸減小，這樣就會完全的打破瀝青質(zhì)和膠質(zhì)進行溶解的平衡度，從而就造成了沉渣的生產(chǎn)。此外，瀝青質(zhì)的脫烷基還可以有效的降低瀝青質(zhì)的溶解度，這樣就從根本上促進了瀝青質(zhì)的沉淀。1．3操作波動1．3．1循環(huán)氫流量波動循環(huán)氫流量會受到很多因素的制約，主要包括：循環(huán)氫壓縮機吸、排氣閥故障等。如果發(fā)生了故障，就會直接影響循環(huán)氫流量，循環(huán)氫流量發(fā)生較大的波動，會造成氫油

7、體積比較低的情況，從而就不能為油品提供良好的分散系，造成催化劑結(jié)焦。1．3．2流體分布不均在工業(yè)領(lǐng)域中，固定床渣油加氫反應(yīng)器存在著比較嚴(yán)重的流體分配不均勻現(xiàn)象，這樣會造成催化劑床層局部出現(xiàn)過熱的情況，從而導(dǎo)致反應(yīng)器結(jié)垢。其中流體分配不均主要是液體分配盤設(shè)計的不到位、工藝操作不當(dāng)?shù)仍蛟斐傻摹Ｋ栽跉錃獠蛔愕那闆r下，如果對液體分配不均勻，就會使得渣油在死角的地方積累逐漸生焦，從而堵塞催化劑床層。此外，在固定床渣油加氫反應(yīng)器結(jié)垢之后，由于流體分布不均，導(dǎo)致其出現(xiàn)比較堅硬的焦球。1．3．3裝置緊急停工反應(yīng)器在運行的時候，如果突然發(fā)生停電

8、或者停機的情況，其中有一些突發(fā)情況需要很快的解決，但是一些突發(fā)情況的床層溫度不能夠得到很快的降低，就會使得催化劑出現(xiàn)快速結(jié)焦的現(xiàn)象。此外還有一部分的突發(fā)情況要采取緊急停工的方式對其進行處理，并且要在比較短的時間內(nèi)處理完成進行重新開工，這樣就會使得器