探究固定床渣油加氫裝置催化劑如何延長(zhǎng)使用壽命

任廣 蔡晶 稅存斌

摘要：在工業(yè)生產(chǎn)中，固定床渣油加氫裝置使用的催化劑有著用量大、費(fèi)用高以及壽命短等多種特點(diǎn)，很多的煉廠(chǎng)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中都是全家氫路線(xiàn)煉廠(chǎng)，在生產(chǎn)中針對(duì)于重油要使用渣油加氫裝置進(jìn)行處理，這也就提升了煉廠(chǎng)對(duì)渣油加氫裝置運(yùn)行周期、催化劑采購(gòu)的重視程度。

關(guān)鍵詞：渣油加氫;催化劑;使用壽命

前言：

想要盡可能的延長(zhǎng)催化劑的應(yīng)用時(shí)間，促使其使用效率得以提升，這也是現(xiàn)今煉廠(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益發(fā)展的主要關(guān)注問(wèn)題，現(xiàn)今催化劑生產(chǎn)廠(chǎng)家在出售催化劑的時(shí)候，同時(shí)也會(huì)為煉廠(chǎng)提供相應(yīng)的催化劑設(shè)計(jì)失活曲線(xiàn)，在應(yīng)用的過(guò)程中主要是根據(jù)工業(yè)裝置的設(shè)計(jì)條件，以及相關(guān)加工原料時(shí)制定出的一種預(yù)測(cè)。

一、工業(yè)應(yīng)用中預(yù)測(cè)渣油加氫裝置運(yùn)行周期所運(yùn)用的方法

在煉油廠(chǎng)的實(shí)際生產(chǎn)工作開(kāi)展中，只需要開(kāi)展一些簡(jiǎn)單、操作性強(qiáng)的方式，促進(jìn)生產(chǎn)部門(mén)對(duì)渣油加氫裝置運(yùn)行周期的一種有效預(yù)測(cè)，這對(duì)生產(chǎn)工作起到了一定的指導(dǎo)作用[1]。在本廠(chǎng)的煉化工作中，已經(jīng)有近十年的實(shí)踐發(fā)展歷史，渣油加氫裝置的催化劑實(shí)際使用壽命，與催化劑自身的金屬沉積量、催化劑殘?zhí)棵摮恐g有著密切的關(guān)系，通過(guò)裝置實(shí)際的運(yùn)行周期，就可以完成對(duì)裝置剩余加工減渣量的計(jì)算，脫除殘?zhí)苛亢兔摮饘倭恳材軌蛲瓿上鄳?yīng)的推測(cè)。

在進(jìn)行固定床渣油加氫的應(yīng)用中，使用的催化劑有著固定的量，當(dāng)加工原料與設(shè)計(jì)原料之間存在著匹配難度較大的情況，就將該裝置自身可以加工的減渣量作為一種固定值，同時(shí)將脫除殘?zhí)苛亢兔摮饘倭孔鳛橐环N固定值[2]。對(duì)該裝置的應(yīng)用，可以完成對(duì)物料平衡與油品質(zhì)的檢查數(shù)據(jù)分析，在數(shù)據(jù)應(yīng)用中強(qiáng)化對(duì)已加工的減渣量加以有效的計(jì)算，根據(jù)其運(yùn)行周期中已經(jīng)運(yùn)行的相關(guān)平衡數(shù)據(jù)的應(yīng)用，最終得出每個(gè)月需要加工數(shù)量的平均值，在數(shù)據(jù)計(jì)算后得出已經(jīng)加工的減渣量、脫除殘?zhí)苛亢兔摮饘倭康钠骄怠Ｔ谙嚓P(guān)計(jì)算的應(yīng)用中，對(duì)裝置在周期內(nèi)的剩余應(yīng)用時(shí)間加以計(jì)算，對(duì)生產(chǎn)工作起到指導(dǎo)作用。

二、固定床渣油加氫裝置催化劑的應(yīng)用實(shí)例

為了進(jìn)一步分析固定床渣油加氫裝置催化劑延長(zhǎng)使用壽命的策略，在煉油化工廠(chǎng)中，已經(jīng)投資建設(shè)了可以在一年時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)一套310萬(wàn)噸/年的RDS裝置，在該裝置的應(yīng)用中，其為兩個(gè)系列的固定床渣油加氫裝置，在實(shí)際應(yīng)用中可以執(zhí)行單開(kāi)單停的指令。一直到2015年，該裝置已經(jīng)經(jīng)過(guò)了8個(gè)周期的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)在第八周期中針對(duì)于兩個(gè)系列的催化劑來(lái)講，都分別使用了A類(lèi)催化劑與B類(lèi)催化劑。同時(shí)在不同月份對(duì)兩種不同催化劑的應(yīng)用壽命展開(kāi)了檢測(cè)，繼而為后續(xù)煉廠(chǎng)施工安排提供更多的指導(dǎo)[3]。

（一）對(duì)裝置第八周期兩列不同廠(chǎng)商催化劑進(jìn)行壽命預(yù)測(cè)的分析數(shù)據(jù)

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)的應(yīng)用，可以計(jì)算出在裝置中，設(shè)置出的催化劑金屬含量在每列45.14噸，其中殘?zhí)康拿摮縿t是66243.12噸，純減渣加工量為每列948708噸。

因?yàn)樵谑褂眠^(guò)程中兩列的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間是不同的，所以針對(duì)于兩列第八周期催化劑的應(yīng)用壽命加以預(yù)測(cè)時(shí)，需要在不同的時(shí)間段展開(kāi)不同的設(shè)計(jì)指標(biāo)應(yīng)用。

①第八周期A列催化劑使用壽命預(yù)測(cè)分析

在第八周期A列催化劑的應(yīng)用中，其測(cè)算使用的時(shí)間為2015年1月30日，一直到2015年1月30日，其渣油加氫A列催化劑金屬含量、殘?zhí)棵摮恳约凹儨p渣加工量數(shù)據(jù)變動(dòng)加以設(shè)計(jì)。

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)的分析，在周期A列原料的應(yīng)用中，其殘?zhí)康暮繛?0.37%，生成油的殘?zhí)亢縿t是6.21%。這與該周期的A列加工量相結(jié)合，在催化劑金屬容量的使用中，對(duì)殘?zhí)棵摮亢图儨p渣加工量加以計(jì)算，最終得出催化劑的實(shí)際使用壽命。

A列催化劑的截止到2015年1月30日，共計(jì)運(yùn)行260天，根據(jù)其殘?zhí)棵摮繉?duì)其運(yùn)行時(shí)間加以預(yù)測(cè)，可以到2015年3月7日，根據(jù)設(shè)備中的催化劑金屬容積量進(jìn)行預(yù)測(cè)，其可以運(yùn)行到2015年10月22日，根據(jù)剩余的純減渣加工量進(jìn)行預(yù)測(cè)，可以到2015年4月28日。最終A列在運(yùn)行中停工換劑的時(shí)間定在5月4日，保障生產(chǎn)工作的正常進(jìn)行，促使機(jī)械設(shè)備壽命得以延長(zhǎng)。

②第八周期B列催化劑使用壽命預(yù)測(cè)分析

在本周期B列的應(yīng)用中，實(shí)際殘?zhí)康暮繛?0.25%，生成油中的殘?zhí)亢吭?.25%。根據(jù)B周期的實(shí)際加工量，借助催化劑金屬容量的應(yīng)用，分別對(duì)殘?zhí)棵摮亢图儨p渣加工量的實(shí)際應(yīng)用壽命加以計(jì)算。

（二）渣油加氫裝置運(yùn)行周期的影響因素

國(guó)內(nèi)現(xiàn)今針對(duì)于此類(lèi)裝置，裝置在前七周期的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)中，以及催化劑供應(yīng)商所提供的情況作為一種參考依據(jù)，對(duì)最終的固定床渣油加氫裝置實(shí)際運(yùn)行的周期產(chǎn)生了影響，床層徑向溫差與一反差壓。一旦床層徑向的溫差達(dá)到了一定的峰值，或者是一反差壓的最高值時(shí)，在裝置的實(shí)際應(yīng)用中都需要停工更換使用劑，這樣就不能正常開(kāi)展加工減渣[4]。

①第八周期A列床層徑向溫差和一反壓降分析

在第八周期的A列應(yīng)用中，截止到目前其在床層的內(nèi)部最大的徑向溫度差為12℃，遠(yuǎn)高于同期水平;在其后續(xù)運(yùn)行200天之后，一反部分的溫度差就開(kāi)始上漲，溫度主要穩(wěn)定在12℃左右，其最高的溫度點(diǎn)已經(jīng)可以達(dá)到388℃，溫度要比一反下部的溫度大。當(dāng)?shù)诎似贏列的一反差壓在運(yùn)行到250天之后，會(huì)出現(xiàn)拐點(diǎn)并且呈現(xiàn)出較快的上漲趨勢(shì)，需要在今后進(jìn)一步觀(guān)察。

②第八周期B列床層徑向溫差和一反壓降分析

在研究第八期的B列時(shí)，其床層的內(nèi)部最大徑向溫度為12℃，其溫度要遠(yuǎn)高于同期的發(fā)展水平，當(dāng)其運(yùn)行到160天之后，其一反的上部徑向溫度逐漸上漲，現(xiàn)今穩(wěn)定在12℃左右，其最高的溫度可以達(dá)到392℃，同時(shí)數(shù)據(jù)要遠(yuǎn)大于一反的下部溫度點(diǎn)。當(dāng)其實(shí)際運(yùn)行到130天之后，其在拐點(diǎn)處呈現(xiàn)出較快的上漲趨勢(shì)，加強(qiáng)進(jìn)一步的調(diào)查，現(xiàn)今可以達(dá)到0.64Mpa。

結(jié)語(yǔ)：

國(guó)內(nèi)針對(duì)于同類(lèi)裝置，以及裝置在使用的前七個(gè)周期的經(jīng)驗(yàn)，催化劑專(zhuān)利商所提供出的相關(guān)依據(jù)等，都可以對(duì)裝置的剩余加工減渣量加以計(jì)算，脫除殘?zhí)苛亢兔摮饘倭縿t是憑借運(yùn)行的周期加以計(jì)算。煉油廠(chǎng)自身的化驗(yàn)力量是比較薄弱的，其金屬含量檢驗(yàn)準(zhǔn)確率不高，所以會(huì)在實(shí)際生產(chǎn)中加強(qiáng)對(duì)加工減渣量和脫除殘?zhí)苛窟M(jìn)行周期預(yù)測(cè)，最終結(jié)果具有一定的可參考性。

參考文獻(xiàn)：

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[2]劉榮. 固定床渣油加氫裝置生產(chǎn)低硫船用燃料油調(diào)合組分的工業(yè)實(shí)踐[J]. 石油煉制與化工，2021，52（05）：8-15.

[3]劉榮. 兩系列單停單開(kāi)渣油加氫開(kāi)停工技術(shù)的優(yōu)化[J]. 石油化工技術(shù)與經(jīng)濟(jì)，2020，36（06）：29-34+38.

[4]邵志才，鄧中活，劉濤等. 固定床渣油加氫裝置延長(zhǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)周期的改造實(shí)踐[J]. 石油煉制與化工，2020，51（10）：16-22.