固定床渣油加氫反應(yīng)器結(jié)垢原因分析及對(duì)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(duì)策段貴寶馬芳偉(中國(guó)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(chǎng)對(duì)輕質(zhì)和中間餾分油不斷增長(zhǎng)的需求的重要途徑。同時(shí)隨著環(huán)保要求的不斷提高，汽柴油的標(biāo)準(zhǔn)也越來(lái)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(diǎn)，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(shí)際的生產(chǎn)過(guò)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(yùn)行周期長(zhǎng)、

2、承栽負(fù)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(duì)這一現(xiàn)象，就要采取相應(yīng)的對(duì)策來(lái)抑制反應(yīng)器結(jié)垢，從而延長(zhǎng)反應(yīng)器的運(yùn)行周期。本文主要對(duì)固定床渣油加氫反應(yīng)器結(jié)垢原因分析及對(duì)策進(jìn)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(duì)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(dòng)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(yùn)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(shí)際的生

3、產(chǎn)過(guò)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(duì)反應(yīng)器結(jié)垢的原因進(jìn)行具體的分析，并且還要針對(duì)實(shí)際出現(xiàn)的情況提出具體的解決對(duì)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(lái)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(gè)主要的原因。由于渣油中含有比較多的不飽和烴，在對(duì)渣油進(jìn)行第二次摻煉加工的時(shí)候，渣油與氧氣在接觸的過(guò)程中很容易發(fā)生氧化反應(yīng)，這樣會(huì)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(guò)反應(yīng)器床層頂部的時(shí)候由于高溫形成積炭，這種積炭會(huì)在催化劑床層頂部不斷的堆積。同時(shí)由于含不飽和烴的原料在爐管等高溫環(huán)境下會(huì)快速的縮合結(jié)焦，從而形成碳粉顆粒，這些顆粒也會(huì)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(kuò)散速度慢以及催化劑在表面停留的時(shí)間比較長(zhǎng)，并且在溫度相對(duì)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(huì)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(jī)械雜質(zhì)及焦粉等雜質(zhì)。同時(shí)由于一部分的雜質(zhì)顆粒粒徑比較小，其可以通過(guò)過(guò)濾器順利的進(jìn)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(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)渣油過(guò)濾器的性能和操作出現(xiàn)問題時(shí)，原料中的固體雜質(zhì)也可以順利的進(jìn)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(jìn)入反應(yīng)器后將會(huì)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(diǎn)，所以反應(yīng)器進(jìn)行加氫的過(guò)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(shí)在對(duì)膠質(zhì)組逐漸加氫的時(shí)候，膠質(zhì)的飽和度就要不斷的提高，并且使得膠質(zhì)對(duì)溶劑做起到的作用逐漸減小，這樣就會(huì)完全的打破瀝青質(zhì)和膠質(zhì)進(jìn)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(jìn)了瀝青質(zhì)的沉淀。1．3操作波動(dòng)1．3．1循環(huán)氫流量波動(dòng)循環(huán)氫流量會(huì)受到很多因素的制約，主要包括：循環(huán)氫壓縮機(jī)吸、排氣閥故障等。如果發(fā)生了故障，就會(huì)直接影響循環(huán)氫流量，循環(huán)氫流量發(fā)生較大的波動(dòng)，會(huì)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(huì)造成催化劑床層局部出現(xiàn)過(guò)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(jì)的不到位、工藝操作不當(dāng)?shù)仍蛟斐傻?。所以在氫氣不足的情況下，如果對(duì)液體分配不均勻，就會(huì)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(jiān)硬的焦球。1．3．3裝置緊急停工反應(yīng)器在運(yùn)行的時(shí)候，如果突然發(fā)生停電

8、或者停機(jī)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(huì)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(duì)其進(jìn)行處理，并且要在比較短的時(shí)間內(nèi)處理完成進(jìn)行重新開工，這樣就會(huì)使得器