裂解汽油加氢两段催化剂长周期运行
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重油催化裂化装置的长周期运行分析重油催化裂化装置是炼油厂中非常重要的设备,它可以将低附加值的重油转化为高附加值的轻质石油产品。
由于其操作条件苛刻,设备受热磨损、腐蚀等问题比较明显,因此需要周期性的维护和检修。
本文通过对催化裂化装置长周期运行过程的分析,旨在为优化其运行维护提供一些参考。
首先,长周期运行过程中,容易出现的问题之一是催化剂的失活。
由于催化剂在反应过程中不断地与重油中的杂质和焦炭接触,因此催化剂的活性会逐渐降低,必须进行再生或更换。
为了延长催化剂的使用寿命,需要在裂化反应过程中避免过高的反应温度、过低的反应速率和灰分等杂质的积累。
其次,长周期运行过程中,设备的冷却水系统也容易发生问题。
由于催化裂化反应过程需要大量的热量,因此需要通过冷却水来降低反应器的温度。
但是,由于长期使用冷却水中的杂质和沉淀物会在系统内积累,导致冷却水的传热性能下降,最终影响催化裂化的反应效果。
因此,需要定期清洗和更换冷却水系统。
第三,长周期运行过程中,设备的泄漏问题也需要加以注意。
催化裂化装置中反应器、加热炉、高压釜等设备的接口处容易发生泄漏,这会导致设备的能效下降,同时也会增加操作人员的安全风险。
为了防止泄漏,需要做好每日巡检和周期性的检修维护。
最后,长周期运行过程中,设备的产物质量问题也需要加以关注。
设备的“老化”过程会导致产物质量的下降,这主要是由于催化剂失活、反应速率下降等原因所致。
因此,在长周期运行过程中,需要及时调整反应条件,增加催化剂的再生次数,保证产物质量的稳定性。
综上所述,对于催化裂化装置的长周期运行透彻的认识是非常必要的。
只有对其运行过程中可能出现的问题进行仔细研究和分析,才能够更好地优化运行维护,延长设备的使用寿命,提高生产效率和产物质量。
加氢裂化催化剂高效长周期运行探讨摘要:由于重质馏分油加工关键装置之一,加氢裂化装置催化剂的高效长周期运行成为关注的话题。
文章从加氢裂化催化剂高效长周期运行的影响因素,以及加强技术管理和设备维护等方面入手,探讨了日常生产管理需要严格监控和加强管理的事项,确保装置的经济效益最大化。
除设备问题等不可控制因素外,设计流程、原料控制、催化剂的使用等方面对装置长周期运转均有不同程度的影响。
关键词:催化剂;影响因素;设备维护加氢裂化是重质馏分油深度加工的主要工艺之一,作为某石化千万吨炼油的主体装置之一,加氢裂化装置不仅是平衡全厂蜡油库存,而且也是生产高质量航煤、柴油、高芳潜石脑油、优质润滑油基础油和化工原料的装置。
加氢裂化装置能否高效运行,取决于作为加氢裂化装置核心技术的催化剂的高效稳定运行。
催化剂的性能,直接影响到各种产品收率和产品的质量,从而影响到装置的经济效益。
以某石化公司的100万吨/年单反应器双剂串联全循环加氢裂化装置为例,对装置长周期运转在设计上采取一些对策。
1 慨述加氢裂化技术是煤液化基础上发展起来的工业化技术,是原料油在高温、高压、临氢以及催化剂存在条件下进行加氢、脱硫、脱氮、分子结构变化、裂解等转化过程。
比较而言,加氢裂化技术具有产品质量优良、液体收率高、原料的适应性强等特点。
随着原油的重质化和硫、氮等杂质的不断增加以及清洁燃料生产的要求,加氢裂化技术将在石油加工行业中发挥着越来越重要的作用。
随着环保要求以及产品质量要求的日益严格和化学工业的快速发展,加氢裂化作为油、化、纤结合的核心技术,其应用近年来在我国得到了快速增长,先后通过引进技术以及自主设计建设加氢裂化装置。
由于加氢裂化装置的操作压力较高,介质中又有氢气、硫化氢等存在,这些要求加氢裂化装置的关键设备需要选用特殊的材质,基于以上原因,加氢裂化装置的建设投资要高于催化裂化装置。
因此,延长加氢裂化装置的运转周期具有重要的意义。
2 催化剂高效运行的影响因素及控制2.1 严格监控原料性质在日常操作中,装置主要关注的是原料的密度和馏程、氮含量、不饱和烃含量、金属含量、残炭,以及原料的含水量等。
加氢汽油加氢催化剂长周期控制分析摘要:乙烯系列汽油加氢装置两套,一般采用两段催化工艺,一段为双烯烃加氢反应,二段为单烯烃,同时脱硫脱氮,催化剂活性稳定是影响装置长周期的关键因素。
因此,对催化剂进行合理分析,并制定必要的调整手段,以确保催化剂长周期运行。
关键词:入口温度,活性、结焦、硫化氢1.常规控制1.1入口温度控制目前各段催化剂按照运行时间,已运行至协议中末期,日常过程中需及时调整入口温度。
一段催化剂控制按照出口双烯值、苯乙烯含量指标要求,进行动态调整。
因一段催化剂处于液相相对缓和环境下,不易出现结焦等堵塞催化剂的问题,可在协议范围内高限调整,保持较高反应活性,将双烯烃完全反应,减少双烯烃进入二段加速结焦的可能。
当出现一反出料指标缓慢上涨时,逐步提高入口温度,提高范围为2~5℃/次调整,并对一反出料关键指标:双烯及苯乙烯进行加样跟踪。
由于二段加氢催化剂工况比较苛刻,运行过程中逐步结焦积碳的情况是客观存在的,在没有备用床的情况下二段加氢反应器的运行周期就成为了影响裂解汽油系列装置以及乙烯装置大负荷长周期运行的主要瓶颈。
为减缓催化剂结焦速度,总原则为:在保障加强汽油溴值及硫化物合格的前提下,合理控制反应温度处于较低范围。
以二段催化剂控制按照出口溴值值、硫含量的指标要求进行动态调整二段反应器入口温度。
当出现加氢汽油指标缓慢上涨时,逐步提高入口温度,提高范围为5~10℃/次调整,并对二反出料关键指标进行加样跟踪。
重点监控,由于催化剂均已连续运行,催化剂选择性及活性必然下降,[1]对于原料组分发生较大变化或重金属、氨类、水等微量元素含量剧增的情况下,可能会出现溴值明显上涨的情况,此时根据化验分析数据,以保障产品质量为总原则,可将入口温度提高10-20℃/次,短时间内将产品质量调整合格,保障汽油系列正常运行。
同时对裂解汽油原料、一反进料、一反出料、二反出料进行采样,并联系分厂进行全组分和微量元素分析。
反应指标恢复稳定后,可对温度进行逐步回调,回调速度可保持2~5℃/次进行。
重油催化裂化装置的长周期运行分析重油催化裂化装置是炼厂重要的加工设施之一,其运行状态直接影响着炼厂的生产效率和经济效益。
在装置长周期运行中,运行分析的重要性不言而喻。
本文将重点对重油催化裂化装置的长周期运行进行分析,探讨在不同情况下装置的运行特点,为炼厂的运行管理提供参考依据。
一、装置的长周期运行重油催化裂化装置是利用催化剂将重油分解成较轻的产品,同时产生催化剂黑、焦油和干气等副产品的装置。
在长周期运行中,装置需要保持稳定的生产能力和产品质量,同时尽量减少催化剂损耗和设备老化。
为实现这一目标,装置的运行管理需注意以下几个方面:1. 催化剂管理:催化剂是重油催化裂化的核心,对其管理情况直接关系着装置的运行性能。
在长周期运行中,需关注催化剂的活性和稳定性,及时检查催化剂的变化情况,根据催化剂的状态进行适当的调整和更换。
需要定期清理和再生催化剂,以维持催化剂的运行效果。
2. 设备管理:装置的重要设备如反应器、分离塔、再生装置等设备都需要保持良好的状态,及时发现和解决设备运行中的问题。
需要关注设备的变化情况,进行定期的检修和维护,保证设备的正常运行。
3. 外部影响:装置的长周期运行中,外部环境的变化也会对装置的运行产生影响。
需及时调整装置的运行参数,以适应外部环境的变化,减少外部环境对装置的影响。
二、不同情况下的运行特点分析1. 正常运行情况下:在正常运行情况下,重油催化裂化装置的产品质量较稳定,催化剂的活性较高,设备的运行状态良好。
需要注意催化剂的管理和设备的维护,及时处理装置运行中的小问题,以保持装置的正常运行状态。
2. 设备老化情况下:在装置长期运行后,设备可能会出现老化现象,导致产品质量下降和催化剂活性降低。
需要定期检修设备,更新老化设备,保证设备的正常运行和产品质量。
三、运行管理建议在重油催化裂化装置的长周期运行中,为保证装置的稳定运行和产品质量,需要做好以下几个方面的运行管理:1. 催化剂管理:关注催化剂的活性和稳定性,及时进行催化剂的更换和再生,以维持催化剂的运行效果。
催化裂化装置长周期运行的探究催化裂化装置是石油化工行业中的重要设备,其作用是将重质石油馏分转化为轻质石油产品,如汽油和柴油。
催化裂化装置长周期运行对于炼油厂的生产能力和经济效益有着重要的影响。
本文将探究催化裂化装置长周期运行的关键因素和影响,以期提供一定的指导和借鉴价值。
催化裂化装置是炼油厂的关键装备之一,其长周期运行直接影响到炼油厂的生产能力和产品质量。
经济效益上,长周期运行可以降低生产成本,提高产品质量和产量,增加企业的盈利空间;安全环保方面,长周期运行可以减少设备转停机时间,降低维护成本,减少设备损耗,降低事故风险,达到节能减排的目的。
研究催化裂化装置长周期运行的关键因素和影响,对于提高炼油厂的整体生产能力和竞争力具有重要意义。
1. 催化剂的选择和管理催化剂是催化裂化装置的核心部件,其质量和使用寿命直接影响装置的长周期运行。
选择优质的催化剂和合理的运行管理是保证装置长周期运行的关键。
在催化剂的选择上,应考虑其稳定性、活性和耐硫性等因素,选择合适的催化剂对于延长装置运行周期具有重要作用。
通过合理的管理手段,如定期烘干和再生处理等,可以有效延长催化剂的使用寿命,保证装置的长周期运行。
2. 温度和压力的控制催化裂化反应是在高温高压条件下进行的,因此对反应温度和压力的控制十分重要。
适当的反应温度和压力可以提高反应效率,增加产物的选择性,延长设备的使用寿命。
通过优化反应工艺参数,合理控制反应温度和压力,可以有效保证装置的长周期运行。
3. 设备的维护和检修催化裂化装置是一个复杂的装置,其中包括多个重要设备,如反应器、再生器、分离塔等。
这些设备的维护和检修对于装置的长周期运行具有重要影响。
定期的设备检修和维护可以发现潜在问题,提前排除安全隐患,延长设备的使用寿命,保证装置的长周期运行。
三、影响催化裂化装置长周期运行的因素1. 原料质量催化裂化装置的原料主要是石油馏分,其质量直接影响催化裂化反应的效果和设备的运行周期。
催化裂化装置长周期运行的探究催化裂化装置是炼油工程中重要的设备之一,主要是用于将较重的石油馏分转化为较轻的馏分,从而增加轻质油品的产量。
随着工业技术的不断发展,催化裂化装置的使用时间也越来越长,因此长周期运行的探究显得非常重要。
长周期运行意味着催化裂化装置需要在数年甚至十年以上的时间内稳定运行,而且生产效率不能下降。
催化裂化装置的长周期运行受到诸多因素的影响,如催化剂的活性降低、催化剂颗粒的烧失、积碳等,这些因素都会导致催化裂化装置的性能下降。
为了保证催化裂化装置的长时期稳定运行,需要采取一系列措施。
首先,必须对催化剂的活性进行监测,及时更换催化剂。
同时,还要加强催化剂的保护,采用严格的催化剂管理程序,例如采用硅橡胶垫片减少催化剂颗粒的磨损等。
其次,催化裂化装置的操作和维护必须规范化,并进行定期的检修和维护,从而提高催化裂化装置的运行效率和保证其长周期运行。
对催化裂化装置中的设备进行定期检查和维护,查找并处理潜在的故障和隐患,确保设备的安全和正常工作。
此外,为了增加催化裂化装置的运行效率,可以优化装置的设计和运行参数。
例如,在催化裂化反应器中,可以对反应器的温度、压力、流速等参数进行控制和调整,以最大化反应器的转化率和选择性。
在维护和保养催化剂的同时,还可以通过优化反应器温度梯度等方式来延长催化剂的寿命。
总之,催化裂化装置的长周期运行需要综合考虑催化剂的质量和管理、设备的运行状态、操作维护的规范等多个因素。
通过对催化裂化装置的维护和管理,采用最佳的运行参数和设计,可以提高催化裂化装置的运行效率和稳定性,实现长周期稳定运行。
催化裂化装置长周期运行的探究催化裂化装置是炼油厂中非常重要的装置之一,主要用于将石油原料进行加热、催化裂化反应,生成高辛烷值汽油和其他石油产品。
然而,在催化裂化过程中,热量、催化剂氧化和金属离子的蚀刻等因素会导致催化剂失活、生产量下降,从而影响装置的长周期运行。
因此,怎样延长催化裂化装置的使用寿命,是一个值得研究的问题。
首先,考虑如何防止催化剂失活。
催化剂失活是指催化剂活性中心的数量或活性降低,导致反应速率下降和选择性变差。
因此,采用有效的措施来防止催化剂失活至关重要。
例如,炼油厂可以定期更换催化剂,以保持催化剂的活性;进行温度控制,以避免催化剂过热,从而减缓催化剂烧结和失活;同时,控制油品中的硫、钴、镍、铬等有毒金属的含量,以减少对催化剂的蚀刻。
其次,考虑如何减少催化剂在氧化环境中的腐蚀。
在氧化环境中,催化剂会因氧化而失去活性,并增加给定的反应条件下反应温度和时间。
炼油厂可以采用氢气氛保护、减小氧化剂加入量、调整反应物分子比例等方法以减少催化剂的氧化腐蚀。
最后,考虑如何处理催化裂化装置不同部位的腐蚀问题。
催化裂化装置通常分为两部分,即反应器和分离器。
在反应器中,催化剂失活和氧化腐蚀问题是主要问题。
在分离器中,由于分离器中油罐中剩余的液体会在高温下形成沉积物,不仅会堵塞分离器,还会对设备造成腐蚀和损坏。
因此,经常清理催化裂化装置中分离器的沉积物是非常必要的。
综上所述,对催化裂化装置长周期运行的探究关键是:防止催化剂失活和氧化腐蚀、调整反应物分子比例和环境条件、及时清理分离器中的沉积物等。
这些措施可以降低设备的维护成本、增加设备的生产能力和生产效率、保障设备的正常运转,是炼油企业管理人员关注的重要问题之一。
延长裂解汽油加氢二段催化剂运行周期的措施及应用效果摘要:介绍了芳烃联合车间裂解汽油加氢三套装置二段加氢催化剂的基本工艺情况和特点,并对影响二段催化剂长周期运行方面的主要因素以及对策进行分析,在原料优化、产品指标控制、操作参数、一二段加氢反应负荷匹配以及异常处置等方面提出了方案,以上措施实施后裂解汽油加氢装置二段催化剂截至目前取得了较好的运行效果,运行周期较上一周期得到了延长。
关键词:裂解汽油;加氢;二段催化剂;运行周期化工一厂芳烃联合车间裂解汽油加氢三套装置(以下简称G3装置)设计年处理量为50万吨/年裂解汽油,该项目是某石化公司120万吨乙烯/年改扩建工程的主要配套装置,该装置开工于2012年9月,首次装填催化剂在2018年大检修期间进行了更换,由于G3装置担负全厂80%以上的裂解汽油处理量,因此对总体物料平衡和生产平衡上影响重大。
该装置经过多个检修周期实际运行,在统计影响系统稳定运行的问题中,二段催化剂长周期运行是主要因素之一,因此如何延长二段催化剂的运行周期就成为本检修周期装置研究的主要课题。
1.二段加氢催化剂的基本情况G3装置二段反应器装填的DZCⅡ-1催化剂是大庆石化研究中心研制、北京高新利华化工有限公司生产的裂解汽油二段加氢精制催化剂。
该催化剂对载体进行了改性处理,所以具有活性高、稳定性好的特点。
同时由于催化剂采用了齿球形,其机械强度较高,装填较为方便,不容易造成局部“短路”、“沟流”、“局部过热”等问题。
同时,为了防止原料油中的杂质和原料自身聚合形成的胶质对催化剂造成的中毒,更好的发挥DZCⅡ-1催化剂的作用,在二段第一个反应器的上部装填少量的DZCⅡ-1P保护剂。
催化剂具体物性指标参见表-1.表1 DZ CⅡ-1和DZCⅡ-1P保护剂物性保证指标分析项目DZCⅡ-1DZCⅡ-1 P试验方法MoO3 , wt%14.0 ~18.08.0~12.0比色法CoO , wt% 2.5~ 3.2 1.5~2.0比色法NiO , wt% 1.7 ~ 2.2 1.0~1.5比色法孔容积,ml/g≥ 0.30≥ 0.30吸附法比表面,m2/g≥ 100≥ 100吸附法破碎强度,N/粒≥35.0≥35.0仪器法堆积密度,g/ml0.80~0.900.75~0.85量筒法粒度,Φmm 2.5~3.0 3.0~4.0卡尺法外形齿球形齿球形目测1.二段催化剂长周期运行的影响因素及对策2.1、原料中的双烯烃、胶质含量控制裂解汽油原料中含有较大量的二烯烃、单烯烃和胶质。
镍基裂解汽油加氢催化剂LY-2008国产化应用及长周期运行分析发布时间:2022-08-09T06:11:47.628Z 来源:《工程管理前沿》2022年7期作者:王斌[导读] 以某石化公司2018年大检修后的裂解汽油加氢三套装置为例,阐述了裂解汽油加氢装置镍系催化剂LY-2008应用情况王斌(大庆石化公司化工一厂芳烃联合车间)摘要:以某石化公司2018年大检修后的裂解汽油加氢三套装置为例,阐述了裂解汽油加氢装置镍系催化剂LY-2008应用情况,总结一段催化剂的运行效果,并针对该催化剂的特性提出运行建议,保障一段反应器的运行状态,达到装置长周期稳定运行。
关键词:汽油加氢催化剂反应活性1.引言裂解汽油加氢三套装置以裂解汽油为原料,经预分馏系统脱除轻质碳五及重质碳九油/碳八碳九油,采出C6~C8馏分,经一段、二段加氢反应后,在汽提塔将杂质除去,最后生成加氢汽油。
在一段加氢反应器内,原料在比较缓和的条件下将原料中双烯烃和苯乙烯选择性加氢成为单烯烃和乙苯,使一段反应器出口双烯值(共轭双烯的分析值)达到2gI2/100g油以下,苯乙烯含量<0.5 wt%,为二段反应器提供合格进料。
2.催化剂技术指标根据使用的活性金属种类不同,一段加氢催化剂可分为钯系和镍系两类[1],该公司裂解汽油加氢三套装置2012年原始开工采用的是进口镍系催化剂,在2018年8月大检修期间更换为国产镍系催化剂LY-2008。
截至目前,装置已经连续稳定运行43个月,根据开工至今装置运行数据,对2019年1月至2022年4月之间的数据进行分析总结。
裂解汽油一段加氢镍基催化剂虽然具有对杂质的敏感性较低 ,容砷、抗胶质能力较强 ,价格优势明显等优点 ,却存在着反应启动温度高 ,加氢活性、选择性较低等缺点[2]。
3.裂解汽油原料性质3.1原料双烯值和溴价原料溴价介于62.95~95.3gBr/100g,平均值为73.7gBr/100g;双烯值介于11.8~69.8gI/100g,平均值为39.9gI/100g。
裂解汽油加氢装置长周期运行探索发布时间:2021-12-13T03:39:25.720Z 来源:《科学与技术》2021年9月26期作者:许德荣雷伟伟[导读] 裂解汽油加氢装置多采用法国公司的生产专利技术。
采用两段加氢将乙烯裂解装置来的粗裂解汽油加氢精制 , 用于生产三苯产品及芳烃抽余油。
许德荣雷伟伟四川石化有限责任公司四川成都 611930裂解汽油加氢装置多采用法国公司的生产专利技术。
采用两段加氢将乙烯裂解装置来的粗裂解汽油加氢精制 , 用于生产三苯产品及芳烃抽余油。
裂解汽油由于它的芳香族含量比较高具有高辛烷值的特性,非常的不稳定,很明显裂解汽油有高含量的聚合不饱和有机烃(双烯和苯乙烯),存在结焦的特性。
通过碘值可以测量双烯含量。
为了满足稳定性的要求,需要特别的处理。
因此双烯烃和苯乙烯的加氢是加氢装置一段的目的。
为了确保所有的双烯和苯乙烯加氢,将有10%到20%单烯在一段被加氢。
液体进料和氢气在选择催化剂上发生加氢反应。
一段加氢选用低温、高活性的Ni系催化剂。
二段反应器中床层温度较高,单烯烃全部加氢成为饱和烃。
并且含硫化合物在加氢精制条件下油品馏分中的含硫化合物进行氢解,转化成相应的烃和H2S。
二段加氢的目的是单烯烃的选择性加氢和加氢脱硫。
避免芳香族被加氢。
气相汽油进料和富含氢气的气相混合在选择催化剂上发生加氢反应获得两种作用:上段床层是加氢催化剂;下端是脱硫催化剂,一般选用轱-钼-镍(Co-Mo-Ni)催化剂。
裂解汽油加氢装置在乙烯化工生产过程中,起着承前启后的关键作用,所以保证它的长周期运转尤为重要,而保证装置能够平稳长周期运转的关键就在于保证加氢反应器的平稳运行。
以下就从加氢精制原理、催化剂性能指标及方面进行分析。
1.汽油加氢精制原理主反应机理2.催化剂性能指标2.1空速:衡量反应原料在催化剂床层停留时间的一个物理量。
空速有两个表达形式,即体积空速和重量空速。
2.2氢油比:氢油比是加氢反应中的一个重要指标,常用的表达方式有体积比和分子比2.3催化剂的活性:活性是指催化剂加速化学反应的能力。
延长裂解汽油加氢催化剂运行周期的措施朱海发布时间:2021-12-26T05:48:17.034Z 来源:基层建设2021年第27期作者:朱海[导读] 裂解汽油全馏分加氢催化剂的使用寿命与原料质量、操作条件及反应器内件的配置和安装密切相关。
本文论述了裂解汽油加氢催化剂运行周期影响因素及对策。
身份证号码:6127251989****0255摘要:裂解汽油全馏分加氢催化剂的使用寿命与原料质量、操作条件及反应器内件的配置和安装密切相关。
本文论述了裂解汽油加氢催化剂运行周期影响因素及对策。
关键词:裂解汽油;加氢催化剂;运行周期裂解汽油是蒸汽裂解生产乙烯的副产物,裂解汽油中 C6 ~C8 含量 60% 左右,芳烃含量 30%左右,因此是芳烃的重要来源,裂解汽油加氢装置处在裂解装置和芳烃抽提装置之间,若裂解汽油加氢装置开的不好,会导致裂解装置低负荷运行或停车,或者芳烃抽提装置没有原料而停车,因此,研究延长裂解汽油加氢催化剂运行周期的措施具有重要意义。
一、装置简介1、工艺流程。
裂解汽油加氢单元采用的是全组分加氢后脱戊烷流程。
裂解汽油经过一段加氢(将二烯烃加合为单烯烃,苯乙烯加合为乙苯)和二段加氢(将单烯烃加合为烷烃,同时将裂解汽油中的有机硫脱除)以及脱辛烷塔和脱戊烷塔两次分离,最终形成加氢碳九,加氢碳五以及加氢汽油产品。
装置工艺流程如图图 1 一段加氢反应系统图 2 脱辛烷塔图 4 汽提塔和脱戊烷塔2、工艺特点。
裂解汽油加氢装置采用中国寰球工程公司两段汽油加氢技术。
汽油加氢单元采用全馏分加氢,生产加氢汽油 C6 ~C8 、加氢碳九、加氢碳五和不凝气。
1)采用成熟的两段选择加氢的工艺路线,具有流程短、设备台数少的特点。
2)一段反应器采用镍系催化剂,该催化剂对双烯烃加氢有良好的选择性,高抗毒性、芳烃的损失量较少,氢油比低,操作周期长。
3)二段反应器采用高活性的钴-钼-镍系催化剂,催化剂抗积胶性能好、适应温度范围宽。
裂解汽油加氢催化剂运行模式优化余静发布时间:2021-10-05T09:14:13.595Z 来源:《基层建设》2021年第18期作者:余静[导读] 经过对裂解加氢催化剂运行情况进行深入信息采集、合理调整,细致分析、模拟计算,并熟悉掌握催化剂性质,延长了催化剂运行周期,有效的减少了催化剂的投资,达到了节能创效的目的。
大庆石化公司化工一厂摘要:经过对裂解加氢催化剂运行情况进行深入信息采集、合理调整,细致分析、模拟计算,并熟悉掌握催化剂性质,延长了催化剂运行周期,有效的减少了催化剂的投资,达到了节能创效的目的。
关键词:催化剂性质运行周期节能创效1、前言裂解汽油装置一般采用两段加氢反应,催化剂使用过程中会因为多种因素影响,活性下降,影响产品质量的情况,缩短催化剂使用周期。
所以如何在生产过程中保持催化剂活性,延长催化剂使用寿命对于装置创效尤其重要。
2、控制参数的动态调整工业上裂解汽油加氢精制一般分两段进行。
第一段在比较缓和的条件下将双烯烃、苯乙烯等选择性加氢,其中也伴随着少量的单烯烃加氢、芳烃加氢、双烯烃转移和聚合反应;第二段则在相对苛刻的条件下将单烯烃加氢饱和,同时脱除硫、氮、氧等。
结合以上反应的特点,保证一段催化剂充分反应活性,尽可能的降低双烯烃含量,为二段反应器的长周期创造条件,这是调整的总思路。
2.1 反应初期控制一、二段催化剂均采用了镍系催化剂,其中一段催化剂不仅有较高的加氢活性,较好的选择性,更重要的是在此基础上具有良好的稳定性;而二段催化剂具有抗杂质及抗胶质的能力,具有较小的比表面积和较大的孔径,能有效防止结焦的发生。
由于反应初期,一、二段催化剂都具有良好的活性以及选择性和稳定性,在此阶段,加氢汽油溴价往往都处于0.05gBr/100g,远远低于指标值0.5gBr/100g,这样不仅存在产品质量过剩的情况,也说明催化剂活性利用率过高,可适当调整反应温度,减少初期高温点以及热点的出现。
鉴于以上情况,参照一段催化剂技术协议要求初期入口温度要求,催化剂比表面积不小于110m2•g-1,载体为θ-Al2O3,氧化镍高度分散[1],活性金属镍晶粒径为0.6nm,在此催化剂物性条件下,反应初期在其硫化态时,处于一个高活性状态,此时如果降低反应入口温度,降低循环液量,提高反应器温升,让其活性中心均匀与物料接触,减少强放热的热点中心的发生,使各个床层的催化剂活性都能充分利用,避免了某一床层发生局部反应的情况;而此时,由于一段催化剂的高活性及高选择性,将双烯值降低至一个对二段反应器很有利的水平以下。
裂解汽油加氢两段催化剂长周期运行
摘要:催化裂解是指在催化剂作用下,裂解石油烃类生产乙烯、丙烯、丁烯
等低碳烯烃,同时副产轻质芳烃的过程。
与热裂解反应相比,由于催化裂解反应
温度低,乙烯/丙烯产品比例调节灵活,原料来源广,已经成为低碳烯烃生产中
最具潜力的加工路线之一,也为炼油化工一体化技术的发展提供了重要的支撑。
本文对裂解汽油和操作条件等方面论述了影响该催化剂长周期运转的因素,并针
对这些因素提出相应的措施,以达到延长催化剂运转周期的目的。
关键词:裂解汽油加氢;催化剂;长周期运行
中图分类号:TQ032 文献标识码:A 文章编号
1裂解汽油加氢工艺介绍
裂解汽油是乙烯生产过程中的副产品C5-220℃馏分的总称来自于乙烯裂解装
置的急水冷塔低、脱丁烷塔低及压缩机段间的冷凝液。
裂解汽油的组成是非常复
杂的通过气一液色谱一质谱分析表明裂解汽油中有近种组分主要有烷烃、环烷烃、双烯烃、烯烃、环烯烃、炔烃、芳烃及多环重芳烃、烯烃基芳烃其中的芳烃含量
高达70%以上。
油品中不饱和烃组分的化学性能极不稳定在存放过程中极易生成
聚合物绿油及胶质不能直接使用。
又由于其中富含芳烃是芳烃抽提的重要来源。
工业上一般采用两段加氢的方法一段加氢反应较为缓和属于液相低温加氢反应。
二段加氢反应条件较为激烈属于气相高温加氢反应。
先经一段加氢反应饱和原料
油中的链状共扼烯烃、环状共辘烯烃及苯乙烯等烯烃组分再经二段加氢反应脱除
加氢原料油中含有的硫、氮、氧等的有机杂质通过二段的催化加氢反应让一段产
品中的单烯烃经过加氢饱和后作为芳烃抽提装置的原料再经过抽提反应制取苯、
甲苯和二甲苯等化工生产原料根据裂解原料不同有的裂解汽油加氢过程并不严格
考虑双烯烃和单烯烃的选择加氢不分一段、二段加氢而是采用一步加氢方法。
只
经过一段加氢反应产品作车用调和油用。
在整个乙烯生产装置中裂解汽油加氢装置所处在的位置十分重要。
它处在热气裂解制乙烯装置和芳烃抽提装置之间起到了承卜启下的作用。
若解汽油加氢装置开得不好有可能迫使乙烯装置减产甚至停车进而影响到后面使用芳烃原料的装置运行如使苯酚丙酮装置、苯乙烯装置减产、停产。
2装置简介
2.1流程简述
中国石油天然气股份有限公司某石化分公司480 kt/a乙烯改扩建工程中,裂解汽油加氢二套装置年处理裂解汽油120 kt,主要反应单元采用两段加氢工艺技术,一、二段反应器均使用高活性镍系催化剂,生产出的加氢汽油作为下游装置的原料。
采用绝热固定床两段催化加氢工艺。
一段加氢是在比较缓和的操作条件下,将油品中的双烯烃加氢为单烯烃,然后再通过条件比较苛刻的第二段加氢反应,将全部烯烃加氢饱和并除去硫、氮、氧等杂质。
2.2一、二段加氢催化剂
一段加氢催化剂镍系催化剂(GR-3201)由英国ICI集团的子公司SYNETIX公司生产,二段加氢反应器(GR-3202)中装填的DZCⅡ-1型镍系催化剂由北京高新利华化工有限责任公司生产,于2003年9月在某石化分公司化工一厂裂解汽油加氢二套装置上实现了工业应用。
3延长催化剂运转周期的措施
3.1合理匹配反应参数,延长催化剂运行周期
3.1.1不同时期反应温度对催化剂的影响
反应温度是加氢过程的主要工艺参数之一,加氢反应为放热反应,从热力学角度看,提高温度对放热反应是不利的,但从动力学角度看,提高温度能加快反应速度。
由于在加氢通常的操作温度下硫、氮化物的氢解属于不可逆反应,不受热力学平衡的限制,反应速度随温度的升高而加快,所以提高反应温度,可以促
进加氢反应,提高加氢深度,使生成油中的杂质含量减少。
但温度过高,容易产
生过多的裂化反应,增加催化剂的积碳。
本装置一段催化剂技术协议要求初期入口温度65~70℃,而实际初期反应温
度仅需要45℃,即可保证一段反应器出口双烯值小于1 gI2/100 g,反应初期在
催化剂硫化态时,其处于一个高活性状态,此时如果降低反应入口温度,降低循
环液量,既可使双烯得到充分加氢,又可使单烯在一段尽量少加氢,等到二段再
去加氢。
这样,各个床层的催化剂活性均能得到充分利用,避免了某一床层发生
局部反应的情况。
二段反应器操作条件为高温高压,在较苛刻情况下发生的加氢反应,只要有
双烯烃以及苯乙烯类单烯烃进入到催化剂活性中心,必然会出现结焦而堵塞催化
剂表面活性中心,降低反应器比表面积,最终导致活性降低,所以在反应器初期
也需对二段反应器入口温度进行控制。
通过对出口加氢汽油产品质量的持续跟踪,在催化剂2010年9月投用后的1a多内,二段反应器反应温度均能控制在230~235℃,反应结焦速度处于一个稳定状态。
到2012年初,即反应中期,随着一、二段催化剂活性、选择性下降,一段
催化剂出口双烯含量增加。
为保证出口双烯含量合格,同时也降低二段催化剂负荷,逐步将一段反应器入口温度提至65℃后,整个一段催化剂运行温度分布均匀,一段反应器中期反应器温度为55~60℃,加氢效果良好。
同时将二段反应器入口
温度提至235~240℃,出口加氢汽油溴价始终满足指标小于0.5 gBr/100g的要求。
2017年4月装置复工时,一段催化剂实际运行时间已达33个月,目前虽然
一反入口温度处于中末期,二反入口温度进入运行末期,但从一、二段反应器的
状态监测可知,一段反应器出口双烯值、二段反应器出口加氢汽油溴价以及二段
反应器压差均在可控范围内,表明催化剂活性、选择性以及结焦情况均在可控范
围内。
3.1.2氢分压及氢油比对催化剂的影响
反应压力的影响是通过氢分压来体现的,系统中的氢分压决定于操作压力、
氢油比、循环氢纯度以及原料的汽化率。
提高氢分压有利于加氢反应的进行,加
快反应速度。
提高氢分压一方面可以抑制结焦反应,降低催化剂的失活速率;另
一方面可提高硫、氮的脱除率,同时又可以促进稠环芳烃加氢饱和反应。
所以,
应当在设备和操作允许范围内,尽量提高反应系统的氢分压。
本装置保证系统压
力在5.0 MPa,该压力下脱硫脱氮效果良好。
氢油比增加,反应器内氢分子数量
增加,有利于抑制结焦前驱物的脱氮缩合反应,使催化剂表面积碳量下降,维持
催化剂的高活性,延长催化剂的使用周期。
二段反应氢油比目前控制在500左右,从产品的溴价及硫含量看,产品质量优等。
3.2催化剂毒物的控制
催化剂毒物是使催化剂中毒的有害物质。
毒物一般是随原料带入反应系统的
外来物质,也有在催化剂制备过程中由于化学品或载体不纯而带进的有害物质,
反应系统污染引进的毒物,反应生成物中含有的对催化剂有毒的物质等。
对于一、二段催化使用的镍系催化剂,最常见的毒物有水、硫、砷等,尤其以砷为主。
在
脱砷方面采用药剂CHP单耗法,并随时跟踪装置负荷进行CHP注入大量的调整,
这样做的好处一是能有效控制药剂注入量,避免药剂过多注入后进入反应系统,
给反应系统带来不可预知的后果;二是能有效节约装置药剂消耗,保证催化剂的
稳定运行。
4效果
裂解汽油加氢二套装置通过对催化剂在实际运行过程中的动态调整,达到了
催化剂长周期运行的预期目标。
目前一、二段催化剂运行情况良好,完全能满足
生产要求,反应器工艺控制参数均在指标要求范围内,催化剂活性、选择性均处
于正常水平,能保障装置平稳运行。
5结语
裂解汽油加氢装置通过对催化剂的机理的深入研究及实际运行过程中的动态
调整,降低了催化剂的结焦及失活速率,保证了装置的长周期运行,为进一步深
入细致理解装置运行过程提供明确思路,对装置今后的节能创效起到了重要的作用。
参考文献:
[1]洪金慧,隋元春,张国强.镍系催化剂HTC-200在某裂解汽油加氢装置的应用[J].乙烯工业,2006,18(3):59-62.
[2]赵野,隋元春,邵李华,等.影响裂解汽油二段加氢催化剂长周期运转因素及解决措施[J].乙烯工业,2005,17(3):51-55.
[3]项静辉,洪金慧.裂解汽油加氢两段催化剂长周期运行[J].乙烯工业,2009,21(3):38-41.。