夏 春 玲
重整裝置首次開工關鍵因素探討
夏 春 玲
(遼河油田, 遼寧 盤錦 124010)
闡述了做好重整裝置首次開工的幾個關鍵因素:做好預處理開工工作,確保重整進料合格;做好重整催化劑的處理工作;把好重整進油后480 ℃溫度關;遵守操作規程,平穩操作。
重整裝置開工;預處理催化劑;溫度;平穩操作
遼河石化公司60萬t/a重整裝置由北京設計院設計,60萬t/a連續重整裝置是遼河石化公司“十一五”規劃的重點建設項目,是公司實現汽油質量升級的重點項目。該套裝置由原料預處理、重整反應再生、苯抽提、變壓吸附氫氣提純等四個部分及公用工程和余熱鍋爐等組成。以三套常減壓裝置、焦化汽油加氫裝置、柴油改質裝置提供的石腦油為原料,生產高辛烷值汽油組分、混合二甲苯、苯等芳烴產品,同事還副產H2、液態烴、干氣、輕石腦油等產品。裝置重整反應再生部分采用了UOP公司先進的CycleMax工藝,苯抽提部分采用了北京石油科學研究院(RIPP)的工藝包,裝置的工程設計由中國石化工程建設公司完成。
重整原料油的預處理是催化重整裝置的重要組成部分。預處理部分采用先加氫后分餾的技術路線,以降低輕石腦油的硫含量,正常情況下原料的預處理僅考慮處理混合石腦油(正常不處理加氫改質石腦油)。預加氫催化劑采用器外再生,以簡化工藝流程,主要過程包括:原料加氫精制過程,汽提、分餾過程。
重整反應部分采用UOP連續重整專利技術,把低辛烷值的石腦油轉化成富含芳烴的高辛烷值汽油組分。重整反應的目的是使原料中的環烷烴及烷烴經過環烷脫氫和烷烴環化脫氫以及異構化等反應生成芳烴和異構烴類,得到高辛烷值組分[1]。反應部分設計條件見表1。

表1 重整主要設計條件Table 1 Principal design conditions of reforming unit
重整裝置催化劑再生系統,為UOPCycleMax工藝技術,再生防控氣脫氯采用UOPChlorsorb工藝技術,取消其常規設計中的堿洗系統。催化劑再生工藝師四步法工藝,即:燒焦、氧氯化、干燥和還原,所需要的再生反應在催化劑上完成[2]。根據設計,每一步驟的操作都是為了完成化學反應。每一步都具有自身的重要性,四步全都要正確進行,其目的是要恢復催化劑的活性,使之盡可能達到或接近新鮮催化劑的性能。
苯抽提采用RIPP的環丁砜抽提蒸餾工藝技術。采用環丁砜-水的復合溶劑,將抽提蒸餾設計在臨界互溶區工作,抽提蒸餾塔操作穩定,易于控制;同時加入水作為助溶劑后,使得溶劑回收塔在相同的操作苛刻度下,貧溶劑中的苯含量顯著降低,從而顯著提高芳烴收率。
2.1 開好預處理確保重整進料合格
本次開工,用氫氣管網氫先開預處理部分,待生產出合格的重整原料后,再開重整部分。重整催化劑對原料油中的雜質含量要求比較苛刻(見表2)。其中 S、N影響最大,是重整催化劑的主要毒物。因為在催化重整操作條件下,各種硫化物都轉化成H2S。H2S在重整系統中達到一定程度,就會使催化劑的活性和選擇性受到損失。即反應器床層溫降減少,氫純度下降;產氫減少,循環氫密度增大;重整生成油芳烴含量降低,辛烷值下降;液收收率減少。同樣,氮化物在重整操作條件下,與氫氣生成 NH3,NH3是堿性化合物,將減弱催化劑的酸性功能,使催化劑的性能受到影響。因此,必須嚴格控制好預加氫操作,確保重整進料中w(S)<0.5×10-6、w(N)<0.5×10-6。

表2 雜質含量Table 2 Impurity content
2.2 做好重整催化劑的處理工作
公司連續重整裝置為重疊式連續重整。裝置選用UOP R-234或FPC FR-234催化劑,重整催化劑是具有金屬功能和酸性功能的雙功能催化劑。鉑提供金屬活性中心,負責完成加氫、脫氫反應。氯化物提供酸性中心,負責完成異構化及裂化反應。
催化重整的反應系統開工噴油前,必須對催化劑進行適當的處理,這對發揮催化劑的活性具有重要意義。催化劑在進油前,必須對其進行脫水、干燥、硫化等處理過程。處理的好壞,關系到開工中催化劑初活性的發揮,能否生產出高質量的穩定汽油[3]。
2.2.1 催化劑干燥
催化劑干燥的目的是要在盡可能減少催化劑氯流失的前提下,達到催化劑的盡可能干燥,以減少硫、烴、鐵等有害物質對催化劑的污染[4]。
2.2.2 催化劑硫化
連續重整不像半再生重整那樣在開工初期注硫以鈍化催化劑活性,但進料中硫含量過低時,伴隨著反應苛刻度的提高,反應器內存在著積碳的危險性,反應器器壁的鐵離子會與碳結合,碳鏈長大生成針狀焦,嚴重時大量焦炭結在反應器內堵塞通道,阻礙催化劑的流動,甚至將反應器內構件頂壞。實踐證明,硫對反應器器壁的結焦也是很好的鈍化劑。因此須在重整進料中注硫,以保證重整進料中硫含量不會過低[5]。
2.3 把好重整進油后480℃溫度關
重整進油前,蒸發塔底油應合格(S<0.5×10-6、N<0.5×10-6、H2O<5×10-6),注氯系統處于備用狀態,四氯乙烯準備好。預硫化結束后,繼續用氫氣將反應系統壓力升至1.0MPA,床層溫度仍維持370℃,開重整進料泵進油,投用在線水及氫純度分析儀。
開工用的石腦油中硫含量不能大于 100×10-6,最好小于 0.5×10-6,并且要盡可能的不含水。為了保證進入重整裝置的原料,包括來自加氫預處理后的石腦油原料罐開工原料中不含水,進料必須保證反應器入口溫度不能超過可以產出合格氫氣的溫度,任何時候不能超過480 ℃。進行480 ℃恒溫脫水脫硫,直到循環氫水含量低于200×10-6(mol),進料中硫含量低于 0.5×10-6,或循環氫中硫化氫含量低于2×10-6。
2.4 遵循操作規程平穩操作
開工過程中的每一步,都應嚴格遵守操作規程,升、降溫及升、降壓要緩慢進行。操作調整中應遵循提溫時必須先提高進料量,降低進料量時必須先降低反應溫度的原則,每次提溫必須逐步進行,千萬不宜操之過急,要穩扎穩打。首次開工中儀表問題較多,要盯緊儀表,發現問題及時處理。各部操作參數控制在指標范圍內,保持各部操作平穩。
總而言之,以上四個方面是重整裝置首次開工中的關鍵因素,只要我們認真細致地做好其中各項工作,以及裝置的水沖洗、吹掃、氣密、催化劑裝填等開工準備工作,重整裝置首次開工一定能夠順利成功。
[1] 李成棟.催化重整裝置操作指南[M].北京:中國石化出版社,2001.
[2] 張喜文,凌鳳香,孫萬付,等.一種失活加氫精制催化劑再生行為的研究[J].當代化工,2005,34(5):336-340.
[3] 劉傳勤.連續重整開工精制油硫含量高的因素分析及措施[J].齊魯石油化工,2002,30(3):210-212.
[4] 冷家廠,郭欣,楊森年.連續重整催化劑的工業應用[J].石油煉制與化工,2004,35(1):39-42.
[5] 趙制海.催化重整催化劑的新進展[J].石油化工動態,2000,8(6):34-42.
Discussion on Key Factors of CCR Unit Startup
XIA Chun-lin
( Liaoning Oilfield Company, Liaoning Panjin 124010,China)
Some key factors of CCR unit startup were explained: completing per-processing work, checking feed quality, completing the treatment work of reforming catalyst, following the operating rules and so on.
CCR unit startup; Reforming catalyst; Temperature; Operation
TE 624
: A
: 1671-0460(2015)04-0845-02
2014-11-13
夏春玲,女,遼寧盤錦人,初級職稱,2007年畢業于中國石油大學石油工程專業,研究方向:石油工程,從事環境監測工作。E-mail:mgh196309@sina.com。