連續重整裝置反應溫降減少的原因和辦法

谷川(中海石油寧波大榭石化有限公司，浙江 寧波 315812)

0 引言

連續重整裝置反應溫降減少的原因研究以及辦法總結，是化工行業發展的重要內容。作為化工企業的關鍵工藝操作流程，催化重整需要有充足的條件，轉化分烷烴為芳烴，從而得到重整生成油，當然也會產生大量氫氣。根據不同的催化劑再生處理的差別，將處理工藝劃分為三種，其一為半再生重整；其二為循環再生重整；其三為連續重整。從液體收率方面來講，連續重整更具優勢，尤其是連續重整裝置的創新升級，為連續重整提供了有利條件在，因此是當前應用最普遍的工藝類型。我國在連續重整工藝上的研究，近些年取得很多顯著突破，當然在實踐中也會出現一些異常情況，對此加大研究力度，有效改善實踐應用中的異常。

1 反映降溫情況案例介紹

某化工企業著手研究芳烴項目，處理工藝選擇連續重整，所應用的裝置以及催化劑再生專利技術均屬于UOP公司，項目設計期間，具體的設計規模以及催化劑再生規模分別為3 200 kt/a、3 175 kg/h。項目原料以精制石腦油為主。連續重整裝置中設置反應器4個，并且是串聯模式，以重疊布置的方式運行，同時反應苛刻度根據連續重整工藝要求為RONC105。

連續重整裝置投入應用，首次投料為2 020.9.19，但是在運行中，連續重整裝置逐漸出現反溫降異常現象，持續到2 020.9.24，一反開始反溫降，這種狀態持續12 h，再次檢測發現反溫降與第一次相比減少16 ℃，隨后二反應器也出現異常，并且比一反更嚴重。緊接著三反、四反都出現這種情況，溫度由16 ℃持續變為56 ℃、45 ℃、30 ℃。為改善這一情況，及時對進料含量進行調整，將水含量降低，硫化物與氯化物重新調整，隨后反應降溫減少的情況得到緩解。

2 剖析連續重整裝置反應溫降減少的原因

通過對連續重整裝置反應溫降減少的影響因素研究發現，金屬毒物中毒、硫中毒等都會產生一些影響。基于此，從連續重整工藝處理角度出發，及時對原因加以研究。

2.1 金屬毒物中毒原因剖析

技術檢測人員及時對連續重整裝置的異常現象加以檢測，但是在排查過程中，發現進料中并不包含金屬毒物，因此不會對催化劑的作用造成影響，所以排除這一原因[1]。

2.2 硫中毒原因剖析

硫中毒方面的影響，主要體現在硫元素，其能夠與還原氫形成硫化氫，進料過程中，含硫化合物中的硫元素都會發生反應，硫化氫一旦在金屬表面附著，必然會對反應催化劑造成影響，導致其活性越來越低[2]。連續重整裝置反應若出現硫中毒情況，短時間內及時將催化劑中的硫元素分離，隨后逐漸將催化劑活性恢復，繼而催化劑可以重新使用[3]。

根據對進料的成分檢查，將其中的循環氫H2S、硫含量等加以明確(如表1所示)。結合表1中的數據情況，發現硫含量相對來講偏高，不能確定是不是造成反應溫降減少這種現象的直接原因，但是也是重要原因之一。

表1 連續重整進料硫含量、H2S含量檢測

2.3 水氯平衡原因剖析

水氯平衡方面的原因分析，需要對進料中的水含量詳細掌握，同時還要對鋁含量進行測定，具體檢測數據如表2、表3所示。根據表2與表3所提供的數據，發現進料加入連續重整裝置后，進料溫度已經超出規定設計溫度，并且溫度不斷出現波動。因為分餾塔在處理物料脫水期間，效果有限，所以連續重整裝置運行中，進料含水量高出規定標準。受到含水量的影響，工藝處理期間氯含量也出現波動，呈下降趨勢。

表2 連續重整裝置進料含水量、循環氫含水量

表3 進料中催化劑氯含量

氯元素遇到水必然會發生反應，隨后造成進料中的氫元素含量增加，繼而溶液開始呈現酸性反應。氯元素在反應過程中逐漸消耗，這時候水含量、氯元素兩者出現不平衡現象，氯元素揮發速度加快，直接影響到催化劑活性，繼而引發連續重整裝置反應溫降減少。

3 連續重整裝置反應溫降減少的處理辦法

根據上述的研究以及數據統計等，為了有效解決其中的問題，一定要制定針對性的處理辦法，恢復連續重整裝置運行狀態，保證連續重整工藝順利完成。

3.1 及時對注硫量進行調整

注硫量的調整，是改善連續重整裝置反應溫降減少的重要手段。雖然此次連續重整裝置反應溫降減少的主要原因并非硫中毒，但是在進料檢查中發現，硫含量相對來講比較高，需重新對硫含量進行調整[4]。暫時不需要對一反入口做出任何調整，根據重整進料要求，將注硫量降至0.9 mg/kg，系統運行期間還要對硫化氫加以調整，以注硫量為參考，調整到1～2 mg/kg。觀察連續重整裝置運行情況，待趨于平穩后，對硫含量重整，上升到1.0 mg/kg，滿足連續重整裝置反應需求[5]。

3.2 保持水氯處于平衡狀態

根據對連續重整裝置反應溫降減少現象的分析，需對預加氫汽提塔重新調整操作，首先是對溫度的調整，進料環節溫度的設定應該以145 ℃為主，當然還要對塔底的溫度進行調整與控制，進料處理中，要求塔底溫度需保持在215 ℃，并要維持穩定性[6]。觀察連續重整裝置反應情況，及時調整進料水含量，結合當前的情況，將其調整為≤5 mg/kg，發現連續重整裝置反應溫降減少現象明顯緩解。水含量調整的同時氯含量也需要調整。按照水氯平衡狀態要求，重整進料中，循環氫水含量若≥30 mg/L，那么催化劑原來設定的氯含量無法滿足平衡要求，就需要對注氯量充分調整，標準為3～5 mg/kg。隨后對水含量以及氯含量變化進行觀察，水含量逐漸降低，當水含量＜30 mg/L，觀察這個過程中氯含量的情況，為了真正做到水氯平衡，氯含量根據水含量的變化，逐漸向上調整，由此來解決連續重整裝置反應溫降減少的問題[7]。

4 結語

綜上所述，對于化工企業來講，連續重整裝置反應溫降減少，不僅會影響到連續重整工藝效率，同時也會產生一系列不良反應。通過對連續重整裝置反應溫降減少研究發現，其影響因素主要包括金屬中毒、硫中毒、水氯平衡等方面。根據實際案例分析與數據檢測，及時確定出現這種現象的主要原因，隨后制定完善的解決方案，有效改善這一異常現象，提高連續重整工藝應用的穩定性。