李巖



摘 要:介紹了潤滑油加氫裝置催化劑器外再生情況。通過再生前后催化劑性質對比和再生劑的開工使用情況介紹,說明了器外再生催化劑活性可以得到良好恢復。
關鍵詞:催化劑;器外再生;潤滑油加氫
一、裝置概況
濟南分公司潤滑油加氫裝置由中國石化工程建設公司(簡稱SEI)和山東濟煉石化工程有限公司共同設計, 2012年8月30日投料試車開工。
本裝置采用石科院開發的高壓RLT技術,由加氫處理和加氫精制兩個反應器組成,設計以臨商原油的減三線、減四線和輕脫瀝青油為原料,通過糠醛淺度精制-加氫處理/加氫精制-酮苯脫蠟流程生產滿足HVIⅡ標準的基礎油。裝置加工規模30×104t/a,主要產品為HVIⅡ6、HVIⅡ10基礎油和HVIⅡ150BS光亮油。
隨著裝置運行時間的延長,催化劑活性不斷下降。裝置加工減三線、減四線時反應溫度不斷提高,同時兩種原料切換時過渡時間加長,導致產生較多過渡料。
按照公司生產計劃,2017年3月利用停工檢修機會,對兩個反應器內催化劑進行器外再生。
二、催化劑裝卸情況
(一)催化劑卸劑
裝置停工后,經過柴油沖洗、熱氫帶油、氮氣置換,循環降溫等步驟,反應系統氫+烴含量<0.2%,床層溫度<50℃,達到卸劑條件。
未經再生催化劑含硫化亞鐵,接觸空氣容易自燃。整個卸劑過程全部在氮氣環境下進行。加氫處理反應器頂部保護劑采用頂部抽吸方式卸出,其余催化劑采用卸料口自卸方式卸出。卸出催化劑用集裝箱封存,并用氮氣密封,防止自燃。
(二)催化劑的器外再生
如:表1、表2卸出的催化劑委托溫州市瑞博催化劑有限公司進行器外再生。
由數據看待生催化劑強度較小,沉積較多硫、碳,催化劑孔容及比表面均較低。器外再生后的催化劑孔容、比表面、強度等均達到合格品指標,滿足生產要求。
(三)催化劑的裝填
如:表3、表4按照石科院給出的裝劑方案,將再生后的催化劑重新裝入兩個反應器內,加氫處理反應器內保護劑全部更新。另補充12t新催化劑RL-2裝入加氫處理反應器第二床層,4.7t新催化劑RLF-2裝入加氫精制反應器最下部。
裝劑說明:本次裝劑總體裝填量與裝置初次裝劑基本一致。RL-2和RLF-2因再生的原因,出現部分破碎的情況,造成堆比較之前有所增加,但不影響使用。
三、再生催化劑的開工
(一)催化劑干燥
自干燥60h開始高分罐開始出水,隨著時間的推移,在反應加熱爐F-101出口溫度不變的情況下R-102床層溫度不斷升高,切水量不斷增加。隨著催化劑內水分不斷被帶出,切水量逐漸減少;124h、126h時切水量突然增大,原因為此時壓縮機循環段外側氣閥突然開始做工,循環量變大,系統內水分被大量帶出。之后切水量大幅減少。
除去壓縮機循環氣突然變大這一因素,可以看出隨著干燥的進行,切水量逐漸減少。自4月2日啟壓縮機開始升溫至4月7日干燥結束,催化劑干燥花費5天,134h。共切水3172L,兩反應器共裝催化劑加瓷球147.14t,切水量占比為2.15%。
(二)催化劑預硫化
4月7日裝置催化劑干燥結束后,先后進行10.0MPa氮氣氣密和17.5MPa氫氣氣密,于4月14日達到催化劑硫化條件。
4月14日9:30啟反應進料泵P-102B,引直餾煤油進反應系統,初始階段反應器床層出現較高催化劑吸附熱,溫升穩定后逐漸將進料量提至30t/h。先將油品經輕污油線外甩,沖洗催化劑床層,經采樣確認煤油外觀清澈透明后,系統改為長循環。14:40開始注硫。
硫化操作參數:高分壓力8.0MPa、體積空速0.5-1.0h-1、氫油體積比300:1、硫化劑為環保型二甲基二硫。在硫化過程中半小時分析一次循環氫H2S含量、4小時分析一次循環氫氫純度、8小時分析一次循環氫氣體組成。
在實際硫化過程中,R-101一床層溫度至275℃之前,裝置一直按照石科院所給升溫曲線及注硫速度進行硫化,各床層溫升均在正常范圍。9h后硫化氫穿透床層,循環氫中硫化氫濃度漲至1000ppm以上。
反應溫度至275℃之后,催化劑硫化反應開始加劇,硫化氫濃度下降明顯。至18:10,硫化氫濃度降至16000ppm,將注硫速率增加。之后硫化氫濃度開始回升,至320℃恒溫階段,硫化劑罐剩余硫化劑較多,與石科院專家商議,再次增加注硫速度,保證硫化結束時將所有硫化劑注入系統。
4月16日2:00硫化結束,總注硫量為22.5t,與要求注硫量23t基本一致。
(三)催化劑初活穩定
4月16日2:00硫化結束后,反應系統壓力向17.5MPa升壓,反應加熱爐F-101出口溫度向250℃降溫,至8:00各參數到位,達到催化劑初活穩定條件。
催化劑在250℃恒溫初活4h后,向290℃升溫,至19:00到位。反應溫度升溫至290℃后,R-101第二床層溫升慢慢漲至28℃,床層下部溫度最高至314℃。為防止催化劑產生較多積碳,將初活穩定溫度降至280℃。
至18日10:40初活穩定時間滿足要求的48小時,裝置準備切換減三線糠精油,初活穩定結束。
(四)切換正式原料
4月18日10:40引減三線糠精油進裝,反應進料量30t/h。切換進料后反應溫度以20℃/h向355℃升溫,同時調整分餾部分操作,外甩各側線產品。
至4月19日12:00重潤產品化驗合格,外送合格線,標志著裝置正式順利開工。
四、結論
如:表5、表6(1)開工后反應器床層壓降下降,詳見下表。說明催化劑裝填質量較好,再生劑強度較好。
(2)通過減三線糠精油的生產,再生劑在358℃反應溫度下即能產出符合質量要求的產品,再生前的催化劑在相同加工負荷下反應溫度已提高到369℃。說明再生劑具有較高的活性、穩定性,可以滿足裝置的加工要求。
(3)通過催化劑的再生,大大降低了因使用新催化劑帶了的生產成本,同時減少了大量固體廢物的產生,具有較高的環保效益。
參考文獻:
[1]馬汝鋒.國內器外再生催化劑在加氫裂化裝置的應用[J].精細石油化工進展,2003(08):14-17.