航煤加氫裝置運(yùn)行狀況分析及處理辦法

王 翀，王新華，馮連坤

（1.軍需能源質(zhì)量監(jiān)督總站成都質(zhì)量監(jiān)督站，四川成都610000；2.中國(guó)石油云南石化公司，云南昆明650000）

某石化公司140×104t/a航煤加氫裝置在40個(gè)月的生產(chǎn)過程中，出現(xiàn)直餾煤油雜質(zhì)含量多導(dǎo)致原料油過濾器頻繁更換、反應(yīng)進(jìn)料溫控閥過大導(dǎo)致反應(yīng)溫度控制不穩(wěn)、分餾塔回流罐無界位調(diào)節(jié)閥導(dǎo)致頻繁人工脫水、反應(yīng)進(jìn)料加熱爐選型問題導(dǎo)致不完全燃燒煙氣CO含量超標(biāo)等問題，按照停工檢修統(tǒng)籌安排，該裝置于2020年12月5日開始停工，于2020年12月12日完成公司級(jí)界面交接交付檢修；2021年1月15日完成公司級(jí)界面交接交付生產(chǎn)，2021年1月25日投料生產(chǎn)合格產(chǎn)品［1～5］。

1 停工步驟

此次停工檢修技改技措項(xiàng)目包括5項(xiàng)。

（1）增設(shè)自動(dòng)反沖洗過濾器；

（2）酸性氣增加氮?dú)獯祾呔€；

（3）反應(yīng)爐入口溫度調(diào)節(jié)閥更換；

（4）分餾塔回流罐增加界位調(diào)節(jié)閥；

（5）舊原料過濾器設(shè)置到產(chǎn)品聚結(jié)器前面。具體停工操作步驟見表1。

表1 航煤加氫裝置停工操作步驟

2 開工過程

1月6～14日進(jìn)行“3查4定”以及氮?dú)獯祾邭饷埽?月15日完成公司級(jí)界面交接，轉(zhuǎn)入開工階段。1月16～18日進(jìn)行催化劑干燥，19～20日引氫氣進(jìn)行臨氫系統(tǒng)氫氣氣密，20～22日進(jìn)行催化劑預(yù)硫化。23日裝置長(zhǎng)循環(huán)，24日裝置改帶罐區(qū)循環(huán)，等待常壓裝置開工供料。25日精制航煤改合格線出裝置。裝置開工過程計(jì)劃直餾煤油用量1 500 t，主要用于催化劑沖洗和預(yù)硫化。實(shí)際開工過程用量為1 200 t。2020年12月5日改不合格線，至12月5日共產(chǎn)生400 t不合格煤油；在裝置停工退油期間，共產(chǎn)生輕污油270 t，計(jì)劃產(chǎn)生輕污油480 t，比計(jì)劃減少110 t［16～10］。主要原因是裝置在停工退油、吹掃期間盡可能將油排入分餾塔，走不合格線出裝置。

催化劑沖洗階段共產(chǎn)生輕污油880 t，比計(jì)劃減少320 t。2021年1月24日，裝置改帶罐區(qū)循環(huán)，25日精制航煤改合格線出裝置，產(chǎn)生不合格煤油1 900 t。主要原因常壓裝置未開工正常，無法切換直餾煤油進(jìn)料，導(dǎo)致裝置長(zhǎng)時(shí)間帶罐區(qū)循環(huán)［11～13］。

3 催化劑管理

3.1 換劑

根據(jù)設(shè)計(jì)文件要求，以及該石化公司三劑管理總體要求，航煤加氫裝置計(jì)劃在2020年大檢修期間對(duì)R-0101催化劑進(jìn)行卸劑再生并回裝［14，15］。

（1）工藝處置。由于加氫催化劑含有硫化亞鐵，在卸劑時(shí)容易發(fā)生硫化亞鐵自燃，造成催化劑及設(shè)備損壞及安全事故。停工吹掃時(shí)，應(yīng)對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行充分的熱氫趕油，打開人孔或卸料孔前，應(yīng)對(duì)催化劑床層進(jìn)行氮?dú)庵脫Q，確保有毒有害氣體在安全范圍內(nèi)，減少著火爆炸、中毒窒息的風(fēng)險(xiǎn)。打開人孔或卸料孔后，為防止空氣進(jìn)入反應(yīng)器造成硫化亞鐵自燃，需充氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)。停工前部門已組織卸劑專用氮?dú)饩€安裝，確保卸劑前投用。

（2）平庫(kù)工作完成情況。12月13日，對(duì)航煤反應(yīng)器R-0101進(jìn)行卸劑，26日航煤反應(yīng)器裝劑。反應(yīng)器共裝填FH-40B再生劑36.305t，F(xiàn)H-40B新劑5 t。此次裝卸劑再生劑和新劑全部裝入反應(yīng)器，未產(chǎn)生庫(kù)存。

（3）經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。催化劑提報(bào)預(yù)算應(yīng)充分考慮催化劑撇頭和損耗，精確提報(bào)，避免造成催化劑數(shù)量不夠或產(chǎn)生庫(kù)存。

3.2 催化劑干燥

航煤加氫裝置于1月16～18日進(jìn)行催化劑干燥。過程嚴(yán)格按方案中升、降溫要求執(zhí)行［16，17］。

3.3 催化劑預(yù)硫化

裝置于20～22日進(jìn)行催化劑預(yù)硫化。硫化過程嚴(yán)格按照硫化方案中升、降溫速度要求執(zhí)行。

4 技措技改項(xiàng)目總結(jié)

（1）增設(shè)自動(dòng)反沖洗過濾器。該項(xiàng)目投用后運(yùn)行平穩(wěn)，過濾器壓差達(dá)到0.2 MPa即進(jìn)行反沖洗，減輕了頻繁切換過濾器更換濾芯的工作量，也節(jié)省了更換濾芯的費(fèi)用。除開工初期管線內(nèi)殘存雜質(zhì)進(jìn)入原料聚結(jié)器造成壓差過高而進(jìn)行1次原料聚結(jié)器切除更換濾芯外，未發(fā)生聚結(jié)器壓差升高的問題，說明原料反沖洗過濾器運(yùn)行情況良好。

（2）酸性氣增加氮?dú)獯祾呔€。酸性氣管線增加氮?dú)獯祾呔€，便于在酸性氣線停用吹掃時(shí)進(jìn)行氮?dú)獯祾咧脫Q，省去了接臨時(shí)膠管的麻煩。

（3）反應(yīng)爐入口溫度調(diào)節(jié)閥更換。反應(yīng)爐入口溫度調(diào)節(jié)閥更換后，流量調(diào)節(jié)更精確，溫度控制更加平穩(wěn)，而且可以將剩余熱量轉(zhuǎn)移至分餾塔，提高分餾塔進(jìn)料溫度，保證精制航煤銅片腐蝕。

（4）分餾塔回流罐增加界位調(diào)節(jié)閥。分餾塔回流罐增加界位調(diào)節(jié)閥，節(jié)省了人工排水工作量，可實(shí)現(xiàn)界位自動(dòng)控制，防止人工脫水造成酸性水帶油或是脫水不及時(shí)導(dǎo)致回流帶水，影響分餾塔平穩(wěn)運(yùn)行和產(chǎn)品質(zhì)量。改項(xiàng)目投用后，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)系統(tǒng)連續(xù)注水，確保反應(yīng)換熱器底溫部位銨鹽溶解，減少垢下腐蝕，降低系統(tǒng)壓降。

（5）舊原料過濾器設(shè)置到產(chǎn)品聚結(jié)器前面。舊原料過濾器設(shè)置到產(chǎn)品聚結(jié)器前面，可以將分餾塔底雜質(zhì)提前脫除，保護(hù)產(chǎn)品聚結(jié)器，減少產(chǎn)品聚結(jié)器濾芯更換頻率。投用后，產(chǎn)品聚結(jié)器壓差平穩(wěn)，未進(jìn)行過聚結(jié)器濾芯更換。

（6）反應(yīng)爐火盆改造。對(duì)反應(yīng)爐火盆和火嘴進(jìn)行改造，降低CO含量。

5 結(jié)束語

（1）12月12日起，根據(jù)裝置停工進(jìn)度，對(duì)清洗設(shè)備陸續(xù)開始進(jìn)行清洗，12月13日協(xié)助裝置排水后，裝置辦理界面交接，清洗工作結(jié)束。經(jīng)過停工及鈍化，發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)周期運(yùn)行裝置在存在硫化氫的部位很容易存在硫化亞鐵。

（2）加氫催化劑在卸劑過程中遇空氣會(huì)發(fā)生自燃，在催化劑卸劑過程中要對(duì)反應(yīng)器充氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)；催化劑卸出后應(yīng)用專用集裝箱裝運(yùn)，并放入適量干冰，以防儲(chǔ)存、運(yùn)輸過程中發(fā)生自燃。

（3）停工過程要充分吹掃置換，確保每條管線吹掃干凈，不留死角，避免檢修過程出現(xiàn)返工。

（4）開工氣密吹掃階段要對(duì)每個(gè)系統(tǒng)、每條管線進(jìn)行貫通吹掃，尤其是涉及到檢修或是技改的地方，防止出現(xiàn)管線不通、泄露等問題。

（5）催化劑干燥階段150℃恒溫2 h無水生成，可以直接向250℃升溫，縮短開工時(shí)間。

（6）催化劑硫化階段要確保硫化劑注入量準(zhǔn)確，可通過測(cè)循環(huán)氫中硫化氫含量，調(diào)整硫化劑注入量，循環(huán)氫采樣要充分置換，確保樣品有效。