惠州炼油200万年连续重整装置标定和运行分析-中海惠州纪传佳
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浅析连续催化重整装置催化剂再生技术特点与运行摘要:本文主要针对连续催化重整装置催化剂再生技术进行了有关讨论,期间分析了其技术特点,同时还从催化剂的装填、循环等方面展开了相应的介绍,针对开工、运行过程中出现的阻碍以及应对举措进行了阐述。
关键词:连续再生技术;催化剂循环;氯吸收罐随着石油市场的开发,炼化公司必须进行一定的工艺调整以满足社会的需要,而催化重整工艺对石化的开发具有重要的作用。
目前的催化重整系统主要分为半再生重整和持续再生重整,而持续再生重整目前已逐步发展为主要的重整项目。
而连续催化重整技术经历了较长的研究开发时期,目前已经逐渐走向完善,并推动着中国炼化企业的稳定成长。
一、催化剂再生技术特点在此次文章探究中,我们针对于催化剂再生情况进行了相关阐述,其中需要用到CycleMax技术,所用的催化剂具有高密度性。
催化剂再生体系的构成主要是一组和反应区联系紧密、功能独立的装置。
该系统的作用性主要体现在可以完成催化剂的不间断循环功能,并且还能够在循环期间进行再生。
对于催化剂而言,其循环与再生都是依赖于催化再生控制系统(CRCS)的控制来完成的。
重整反应器结构为两叠置式,反应器主要涉及四种,分别是第一、二、三、四反应器,这几种反应器可以简述为一反、二反、三反以及四反。
两两叠置具体代表的是一反和二反重叠、三反和四反重叠。
还原区域所分布的位置是一反的上端,而对于三反来讲,其顶部位置设置着催化剂缓冲罐。
而其余两种反应器的底部位置都配置着相应的收集器,其和反应器之间是一体的关系。
还原段所在的位置是第一反应器的顶端,其应用的是两段还原。
第一段开展低温还原工作,去除大量的水;第二段基于干燥的状态下开展高温还原工作,确保取得良好还原效果的基础上,避免高温、高水环境引起催化剂金属积聚,进而阻碍活性复原。
使用了UOP公司的ChlorsorbTM氯吸附技术,并设有独立的氯气吸附罐,以替换原来的碱洗塔及附属装置。
在氯气吸收罐里,源于再生器的放空气和反应催化剂直接接触收集放空气中的氯气,既减少了四聚氯乙烯的损耗,又无废液污染。
连续重整装置chlorsorb再生氯吸附技术应用李江山1 纪传佳(中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司,广东,惠州,516086)摘 要:本文介绍了惠州炼油200万吨/年连续重整装置催化剂再生系统Chlorsorb氯吸附新技术的应用,对氯吸附系统运行期间出现的问题进行分析、改造和优化运行探索,解决了氯吸附系统应用过程出现的问题。
最后针对应用过程中出现的问题提出了技术改造建议,以解决装置运转后期催化剂氯吸附效果不好的问题。
关键词:重整装置;chlorsorb;技术;应用1.前言惠州炼油200万吨/年连续重整装置采用UOP公司的第三代催化剂再生工艺CycleMax,再生系统采用Chlorsorb氯吸附技术代替原来的碱洗塔处理再生尾气。
2009年4月26日重整装置投料试车成功,5月8日再生单元开始进行催化剂白烧,Chlorsorb氯吸附系统正式投入使用。
Chlorsorb 系统在运行初期出现了一系列问题,经过停工检修和改造,并研究和分析影响Chlorsorb系统运行的各种因素,摸索出最佳的操作条件,同时提出了技术改造建议,Chlorsorb氯吸附系统自2009年5月5日开始烧焦至2011年5月31日为止,高效、平稳运转共756天。
2.Chlorsorb氯吸附工艺原理和流程2.1Chlorsorb氯吸附工艺原理重整催化剂是具有以铂为主的金属功能和氯为主的酸性功能的双功能催化剂,在重整反应和再生过程中,其酸性组分Cl-会部分流失,造成再生系统低温区设备的氯腐蚀。
同时再生气往大气排放时会形成酸雨,对环境造成严重影响。
氯吸附反应是放热反应,降低吸附区入口温度能提高催化剂的氯吸附效果。
Chlorsorb氯吸附技术主要是利用了低温催化剂比高温催化剂能够吸附更多的氯化物这一原理,使再生尾气中的氯化物在高温烧焦区的催化剂中释放出来,并在吸附区由低温催化剂重新吸附。
通过Chlorsorb氯吸附技术将再生尾气中的氯重新吸收,既能回收部分氯,减小四氯乙烯的补入量,又能减少排大气的氯化物的量,对环境保护和减少设备腐蚀具有重要的意义。
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中海炼化惠州炼油分公司“7?11”
火灾事故
1事故概述
2011年7月11日凌晨4时10分,位于惠州市大亚湾石化区中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司运行三部400单元的重整生成油塔底泵(P-402B)(197℃,2.8MPa)区域发生火灾。
事故没有造成人员伤亡。
2事故经过
7月11日早上4:10许,惠州市大亚湾石化区中海油惠州炼化分公司运行三部400单元的重整生成油塔底泵机械密封泄漏着火,连续燃烧4个多小时,大火在13小时后被完全扑灭,无人员伤亡,无油品外溢,未对周围环境造成直接影响,厂区各套环保设施运转正常,装置现场整体可控。
3事故原因
初步分析事故原因:重整油分馏塔的塔底泵机械密封泄漏,造成大量轻质油泄漏。
泄漏的高压油品冲刷,产生静电而引发大火。
芳烃联合装置节能措施及效益分析摘要:持续改造和芳烃装置是炼油化工企业的主要生产单元之一。
因为改革能为芳烃装置提供原料,所以一般来说是作为组合单位建造的。
连续重整装置以精制石脑油和加氢裂化重石脑油为原料,以氢为副产品,生产高辛烷值汽油的混合组分,一般包括原料预处理、连续重整和催化剂再生装置。
芳烃装置采用改性油或购买的混合二甲苯作为原料生产苯、甲苯、对二甲苯和邻二甲苯。
吸附牵引技术的芳烃装置一般包括芳烃抽提取、不成比例、吸附分离、异构化、二甲苯提取和供应单元。
目前,世界上只有三家公司能够提供全套工艺包技术,包括中国石化自主开发的连续重整和芳烃成套技术。
关键词:芳烃装置;静设备;节能;优化引言受市场影响,河北新启元能源技术开发有限公司的芳烃抽提装置断断续续地启动和停止,每次启动时都需要建立调整质量的周期,只有质量质量设置合格后,才能输送材料,设备的周期调整时间通常为12小时,这使得公共能耗高,设备占用量低。
因此,通过优化工艺流程,将三塔(萃取、剥离、回收塔)的溶剂循环转化为两塔(萃取、回收塔),可以加快启动周期的调整时间,减少公共能源的使用,提高设备的整体经济效益。
1芳烃联合装置工艺流程芳烃联合装置的工艺流程见图1所示。
来自加氢装置的石脑油进入2#连续重整装置,经过反应、精馏的重整脱戊烷油C+5进入重整油分离塔,塔顶物料C6、C7经冷却后送至芳烃抽提装置,塔底C7以上的物料通过白土塔脱除烯烃后与歧化装置甲苯塔塔底产物混合送入二甲苯塔第73层塔盘,异构化脱庚烷塔塔底产物送至二甲苯塔第39层塔盘。
二甲苯塔塔顶物料作为吸附分离原料,塔底物至重芳烃塔。
重芳烃塔塔顶物料送至歧化装置作原料,塔底物料经冷却后送出装置。
在吸附分离单元经吸附、解吸后得到产品对二甲苯送出装置,抽余液(贫二甲苯)送至异构化进行反应,再送至二甲苯塔。
图1芳烃联合装置工艺流程示意2芳烃抽提装置蒸汽用能现状及分析在芳香抽提装置中,3.7 MPa(g)过热蒸汽和锅炉水从装置管网通过过热器和过热器,产生3.7 MPa(g)satt蒸汽和2.2 MPa(g)satt蒸汽,分别发送到每个蒸汽消耗装置。
连续重整装置能耗分析与提质增效措施通过装置对标,了解80万吨/年连续重整装置与板块同类装置相比存在的不足,根据对标结果分析装置在技术上存在的问题,进行有针对性的技术调整,吸取同类装置优点,使装置运行达到最佳状态;及时发现装置瓶颈和生产隐患,保证装置长周期运行。
一.分析装置能耗与计划比、同比、环比能耗报表中的数量:能耗完成情况:(1)与计划对比分析:本月计划能耗66.41kgEo/t,装置实际能耗为55.64kgEo/t,较计划指标低10.77kgEo/t,完成能耗计划指标。
(2)同比分析(月和累计):本月能耗同比下降5.36kgEo/t,其中燃料气消耗同比下降3.06kgEo/t,电耗同比下降1.02kgEo/t,蒸汽消耗同比下降1.11kgEo/t。
(3)环比分析:本月能耗环比下降0.72kgEo/t,其中燃料单耗环比下降0.47kgEo/t,蒸汽能耗环比上升0.13kgEo/t,电耗环比下降0.32kgEo/t。
燃料消耗:(1)与计划对比分析:本月燃料单耗为0.0506t/t(将天然气折算成燃料气计算),比计划低0.0079t/t,完成计划指标。
(2)同比分析(月和累计):本月燃料同比下降0.0004t/t,装置内有5台圆筒炉和1台四合一炉,其中四合一炉的负荷最高,由于目前催化剂处于运行末期,为了补偿催化剂活性,装置反应温度控制较高,通过对装置加权床层反应温度和空速补偿温度进行计算,发现目前的床层温度要高2.4℃(与2022年9月份数据对比),按照油品比热计算,燃料气单耗增加0.0002t/t(忽略油品汽化和产品反应),但因重整反应属于强吸热反应,反应熵值和相变焓值要远大于油品比热,具体数值无法计算。
本月与去年同期相比,C-302的操作参数略有调整,为了尽可能降低能耗优化操作,装置采取了减少塔顶回流,降低塔底温度等措施。
C-302操作条件调整后塔底瓦斯消耗量减少。
(3)环比分析:燃料单耗环比下降0.0001t/t。
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2017年第36卷第7期·2724·化 工 进展惠州石化有限公司连续重整装置工艺流程模拟与优化孟凡辉,纪传佳,杨纪(中海油惠州石化有限公司,广东 惠州 516086)摘要:以惠州石化有限公司200×104t/a 连续重整装置为研究对象,采用英国先进技术公司KBC 的流程模拟软件Petro-SIM ,建立了预加氢部分、重整反应部分以及重整全流程模型,以期优化装置操作条件,改善装置的生产瓶颈。
应用该模型分别对重整加权平均反应入口温度以及重整装置的3条分馏塔进行了优化分析。
模拟结果得出,重整加权平均反应入口温度在520.7~521.7℃时,重整操作条件最优;预加氢产物汽提塔底温度在235℃、塔压在1.01MPa 、进料温度在171℃时达到最佳的分离效果;重整脱戊烷塔塔压在1.02MPa 、重整脱丁烷塔塔压在1.0MPa 时塔的操作最优。
通过实施优化措施,将重整加权平均反应入口温度由517.7℃提高至521℃,可增产芳烃2.7×104t/a ,氢气1.126×107m 3/a ;分别将汽提塔塔压、脱戊烷塔塔压以及脱丁烷塔塔压由1.1MPa 降至1.0MPa ,共节约燃料气3.528×106m 3,多回收C 6环烷烃2.306×104t/a 。
核算装置效益,全年可实现节能效益197.9万元,提升装置经济效益3128.8万元。
关键词:连续重整装置;模拟;模型;优化;节能中图分类号:TQ021.8 文献标志码:A 文章编号:1000–6613(2017)07–2724–06 DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2016-2078Process simulation and optimization for CNOOC Huizhou company’scontinuous reforming unitMENG Fanhui ,JI Chuanjia ,YANG Ji(CNOOC Huizhou Petrochemical Limited Company ,Huizhou 516086,Guangdong ,China )Abstract :Using the Petro-SIM software ,technicians established the pretreatment model ,the catalytic reforming reaction model and the complete continuous catalytic reforming (CCR )process model which reflecting the actual operating conditions of 200×104t/a reforming unit in Huizhou company of China national offshore oil corporation (CNOOC ).The results showed that the reforming conditions are optimal when the inlet temperature at 520.7—521.7℃. The hydrogenation product stripper’s bottom temperature at 235℃,the pressure at 1.01MPa and the feed temperature at 171℃. The best separation effect was obtained. The operation of the column is optimal when the reforming depentanizer’s pressure is at 1.02MPa and the reforming butane tower’s pressure at 1.0MPa. The models were applied to the analysis of reactor temperature and three fractionation columns ,such as increasing the average weighted temperature from 517.7℃ to 521℃,the aromatics increased by 2.7×104t/a and hydrogen increased by 1.126×107m 3/a. The pressures at the top of stripper tower ,depentanizer and the butane tower were reduced from 1.1MPa to 1.0MPa respectively. The flue gas was decreased by 3.528×106m 3 and C 6 naphthenic increased by 2.306×104t/a. Effective measures have been adopted to improve the operation of reforming unit ,energy savings for the unit totaled 1.979 million yuan and annual economic benefits totaled 31.288 million yuan. Key words :continuous reforming unit ;simulation ;model ;optimization ;energy saving 中海油惠州石化有限公司连续重整装置采用美国环球油品公司第三代超低压连续重整专利技收稿日期:2016-11-14;修改稿日期:2017-01-04。
2019年第7期广东化工第46卷总第393期 ·187 ·惠州石化催化二期重整装置开工经验及问题分析李江山,伍志勇(中海油惠州石化有限公司炼油七部,广东惠州516086)[摘要]对中海油惠州石化催化重整在二期项目组中作为首开装置提前开工的原因主要从施工管理和技术管理两个方面进行了分析。
施工管理方面重点介绍了工艺管道清洁、法兰、垫片的检查、设备安装及仪表调试。
技术管理方面重点介绍了反应器转油线、炉管打压、烘炉、应力消除及催化剂装填。
开工及运行结果表明,在项目施工阶段所采取的措施是成功、有效的。
[关键词]连续重整;提前开工;施工管理;技术管理[中图分类号]TE624 [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2019)07-0187-02Startup Experiences and Problem Analysis of CCR Unit of CNOOC HuizhouPetrochemicals Phase IILi Jiangshan, Wu Zhiyong(The Seventh Division, CNOOC Huizhou Petrochemicals Company Limited, Huizhou 516086, China) Abstract: For CCR as the first startup device in CNOOC Huizhou Petrochemicals phase II, two aspects of reasons are introduced respectively from construction management and technical management. Construction management highlights process piping clean, the flange and gasket inspection, equipment installation and commissioning. Technology management highlights pipeline between reactors, pressure test, dryout, stress relieving and catalyst loading. Startup and operation results show that the measures taken in the project construction phase are successful and effective.Keywords: CCR;startup in advance;construction management;technology management中海油惠州石化催化二期重整,由中国石化工程建设公司(SEI)与成都华西工业气体有限公司(PSA部分)设计,中石化南京建设公司施工。
连续重整再生系统氯吸附技术运用中出现的问题与对策张国双;纪传佳;杨纪【摘要】介绍了连续重整再生系统氯吸附(Chlorsorb)工艺的原理和流程.该工艺在实际运行过程中存在以下问题:催化剂比表面积下降,催化剂持氯能力下降;分离料斗D303、吸附区冷却器E304及相关管线低温腐蚀;D303尾气中非甲烷总烃的质量浓度(为3 500 mg/m3)严重超标,氯化氢质量浓度(为50 mg/m3)略微超标.对上述问题进行了分析并指出再生放空气中水含量高是产生问题的根本原因.从催化剂水氯平衡的角度出发,在微观上阐明了水氯平衡的重要性,针对问题提出相应的对策.最后介绍了两种固体脱氯工艺技术的工艺流程和特点,并对其优缺点进行了分析,提出解决上述问题的关键是尽可能降低再生放空气中的水含量.【期刊名称】《炼油技术与工程》【年(卷),期】2019(049)001【总页数】4页(P23-26)【关键词】氯吸附;腐蚀;比表面积;非甲烷总烃;固体脱氯【作者】张国双;纪传佳;杨纪【作者单位】中海石油惠州石化有限公司,广东省惠州市516084;中海石油惠州石化有限公司,广东省惠州市516084;中海石油惠州石化有限公司,广东省惠州市516084【正文语种】中文重整催化剂是具有以铂金属为主的金属功能和氯元素为主的酸性功能的双功能催化剂,在催化剂的烧焦过程中,不可避免地造成了催化剂上氯的大量流失。
再生放空气中含有大量的氯化物,再生采用氯吸附系统,既回收了氯元素,又减少了有害气体的排放。
下文主要对工艺运行中出现的问题进行了分析并提出了相应对策。
1 氯吸附(Chlorsorb)工艺原理和流程氯吸附工艺原理:在水氯比例和催化剂比表面积一定的情况下,与高温相比,重整催化剂在低温能吸附更多氯元素,重整催化剂高温烧焦后的再生放空气从再生器顶部抽出并冷却到高于水蒸气露点的合适温度,进入分离料斗低温氯吸附区,放空气体中氯化物被催化剂吸附回收。
来自分离料斗分离区的待生催化剂,经来自除尘风机出口的一股气体预热后,向下流动进入氯吸附区;再生器顶部的再生放空气首先被再生冷却器风机出口的空气冷却,然后向上流动进入氯吸附区,与预热后的催化剂充分接触,使再生放空气中的氯化物尽可能吸附到催化剂上,经过氯吸附后的再生放空气直接排入大气,吸氯后的催化剂流入再生器,进行后续的再生烧焦等。
连续重整装置开工总结一、概况1.1装置简介330万吨/年连续重整装置是某炼化150万吨/年芳烃联合装置的主要装置之一。
装置由中石化洛阳工程有限公司进行工程设计,四台重整反应器两两重叠布置。
设计年开工时间为8400小时,装置操作弹性为60~110%。
330万吨/年连续重整装置由预加氢、重整、催化剂连续再生三个单元组成。
装置以轻烃回收装置直馏石脑油和加氢裂化装置重石脑油为原料生产芳烃,重整生成油送往二甲苯分馏单元,同时生产预加氢轻石脑油、戊烷、液化气、含氢气体等产品;预加氢轻石脑油和戊烷送至轻石脑油异构化装置;液化气送至气体分馏装置;含氢气体除供芳烃联合装置自用外,其余送至PSA经提纯后供加氢装置使用;连续重整装置相对应的各单元设计规模见表1-1:表1-1 连续重整装置各单元设计规模单元名称设计规模预加氢 260万吨/年重整 330万吨/年催化剂再生 3175公斤/小时(7000磅/小时)1.2装置的主要技术特点1.预加氢单元:预加氢采用先加氢、再汽提后分馏的工艺流程。
预加氢催化剂采用美国UOP公司的HYT-1119催化剂,反应器入口压力为3.19MPa。
设置补充氢压缩机,将重整产氢由2.6MPa升压至2.85MPa后为预加氢反应提供补充氢气。
2.重整单元:重整采用美国UOP最新的超低压连续重整工艺技术及UOP公司的R-264催化剂,四台反应器两两重叠布置。
重整反应设计条件如下:平均反应压力0.35MPa、反应器入口温度536℃,体积空速1.82h-1,轻烃分子比2.3,C5+辛烷值为105.7(RON)。
再接触系统设置两台重整氢增压机将重整产氢压力升高至2.6MPa,设置三台丙烷冷冻压缩机提高重整增压氢的纯度同时提高重整产物的液体收率。
3.催化剂再生单元:催化剂再生部分采用美国UOP的CycleMax二代工艺技术。
待生催化剂和再生催化剂分别设置除尘系统,再生烧焦放空气脱氯采用Chlorsorb工艺技术回收其中的氯化氢。
广东化工2020年第6期·188·第47卷总第416期浅析连续重整装置再生器常见问题与应对措施姜立宝(中海油惠州石化有限公司炼油七部,广东惠州516086)Brief Analysis of Common Problems and Corresponding Measures in CCRRegeneratorJiang Libao(The Seventh Division,CNOOC Huizhou Petrochemicals Company Limited,Huizhou516086,China)Abstract:By referring to related literature and combining with practice,common problems in daily operations of the regenerator are analyzed.Reasons for the damage of Johnson screen include the oxygen levels rising sharply,metal fatigue and manufacturing defects;Causes of chlorine-feeding pipe blocking include insufficient purging nitrogen,poor effect of steam tracing,condensation of chloride,etc.In addition,the problems such as insufficient of electric heater power and blind area of thermocouples are analyzed.Countermeasures and preventive measures are proposed to ensure a long-term stable operation of the unit.Keywords:CCR;regenerator;Johnson screen;oxygen analyzer;chlorine injection;electric heater为了适应高苛刻度重整工艺的需求,在连续重整装置中设有催化剂再生系统,以使重整反应系统在不停工的条件下烧掉催化剂上的积炭,使催化剂能够长期在接近新鲜催化剂的活性条件下操作[1]。
广东化工2020年第15期· 256 · 第47卷总第425期PSA装置在连续重整装置中存在的问题与解决措施燕云雷(中海油惠州石化有限公司炼油七部,广东惠州516068)[摘要]PSA单元是变压吸附装置,可将氢气提纯至99.9 V%,具有良好的可靠性以及高自动化技术及维护方便等优点,可以配合像连续催化重整这类大型产氢装置使用。
PSA单元在本装置开工至今能够很好的满足装置以及全厂的生产要求,但在日常生产中也存在一些问题,本装置针对存在的问题进行跟踪处理并提出合理的解决方案。
[关键词]PSA;运行状况;流程优化;问题解决[中图分类号]TE624 [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2020)15-0256-02Problems and Solutions of PSA Unit in Continuous Catalytic ReformingYan Yunlei(The Seventh Division, CNOOC Huizhou Petrochemicals Company Limited, Huizhou 516086, China) Abstract: PSA unit is a PSA device, which can purify hydrogen to 99.9 V%, It has the advantages of good reliability, high automation technology and easy maintenance,It can be used in conjunction with large hydrogen production units such as continuous catalytic reforming.PSA unit has been able to well meet the production requirements of the unit and the whole plant since the start of the unit, but there are some problems in daily production, The device tracks the existing problems and proposes reasonable solutions.Keywords: PSA;running status;process optimization;problem solving1 装置介绍本装置为中海油惠州石化有限公司惠州二期2200万吨/年炼油改扩建及100万吨/乙烯工程中拟新建的180万吨/年重整装置组成二期项目中的第七联合装置。
惠州炼油200万t/a连续重整装置标定和运行分析纪传佳 李江山 侯章贵 秦会远(中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司,广东,惠州,516086)摘要:本文介绍了惠州炼油分公司200万吨/年连续重整装置标定情况,并对装置生产运行情况进行了分析。
针对对影响装置的问题提出了相应的改造方案,实现装置安全平稳运行。
关键词:连续重整;标定;运行分析;问题;改造方案1.前言惠州炼油200万t/a连续重整装置引进了美国UOP公司最新的超低压连续重整技术和最新的CycleMax Chlorsorb再生技术,由中国石化建设工程公司设计,中国石化第四建设公司施工建设,2009年4月26日一次投料试车成功。
装置以常减压装置直馏石脑油、蜡油加氢裂化重石脑油和煤柴油加氢裂化重石脑油为原料,采用UOP研发的FR-234催化剂,经过重整反应,生产芳含大于85%的重整生成油作为下游芳烃联合装置原料,同时副产大量氢气送下游加氢装置使用。
装置投产以来运行平稳,各项指标达到或优于设计值,取得较好的效益。
2.惠州炼油200万t/a连续重整装置新技术应用惠州炼油200万t/a连续重整装置采用美国UOP第二代超低压连续重整技术和最新的再生工艺Cyclmax Chlorsorb氯吸附工艺技术,装置采用了以下新技术和设备:2.1Cyclmax Chlorsorb氯吸附技术代替碱洗系统为减少再生烟气中排放的氯化物对环境的污染,满足空气中有害污染物排放的标准,在过去的连续重整工艺中,都采用一套碱洗系统,使排放的再生气体与稀碱液接触后,再到一个填料洗涤塔中用稀碱液充分洗涤。
原来的碱洗工艺工艺操作不稳,碱洗塔经常由于差压高或液位低而热停车。
同时碱液的PH值控制不稳定也造成设备腐蚀严重,定期要对碱洗系统进行维修,再生尾气经常走旁路,未经处理直接排放至大气,对环境造成污染。
碱洗系统产生的大量废碱液需要处理,大大增加了操作费用。
惠州炼油连续重整装置采用了UOP最新的Chlorsorb氯吸附技术,分离料斗设置氯吸附区,取消原有的碱洗塔及其附属设备。
Chlorsorb氯吸附技术主要是利用了低温催化剂比高温催化剂能够吸附更多的氯化物这一原理,使再生尾气中的氯化物在高温烧焦区的催化剂中释放出来,并在吸附区由低温催化剂重新吸附。
通过氯吸附技术将再生尾气中的氯重新吸收,既能回收部分氯,减小四氯乙烯的补入量,又能减少排大气的氯化物的量,对环境保护和减少设备腐蚀具有重要的意义。
图1为chlorsorb氯吸附的工艺流程图。
图1 chlorsorb氯吸附工艺流程图2.2循环机和增压机串联操作,蒸汽逐级利用,降低能耗惠州炼油重整循环氢和重整氢增压机两台机组串联操作,重整循环氢压缩机将重整循环氢和重整氢一起压缩到0.56MPa,一部分到反应系统维持重整反应,另一部分多余的重整产氢输送到重整氢增压机继续压缩至所需压力。
这样由于循环氢所起到的一级压缩作用,可以使重整氢增压机组中减少一个气缸。
重整的两台机组功率合计达20000KW,作为驱动汽轮机的蒸汽的选择直接影响到能耗的大小。
考虑全厂的蒸汽平衡,循环氢压缩机采用9.5MPa蒸汽背压至3.5MPa的背压式汽轮机驱动,重整氢增压机采用3.5MPa的凝汽式汽轮机驱动,在实现蒸汽逐级利用的同时,较大程度降低了能耗。
3.装置标定情况装置自2009年4月26日投料开车后,生产运行较为稳定。
为验证UOP最新技术的引进及应用是否达到设计的要求,于2009年9月14日至9月15日进行了48小时的性能标定,装置标定数据见表2,标定期间的能耗见表3。
表1 装置标定数据标定项目 设计数据 标定结果(平均值)标定项目 设计数据标定结果(平均值)原料性质 反应结果密度/kg/m3760.45 C5+以上收率/%(w) 88.6 89.91 初馏点/℃ 86.40 重整生成油辛烷值 >104.4 105.05 10%/℃ 106.73 芳烃产率/%(w) > 81.26 81.34 50%/℃ 126.48 纯氢产率/%(w) >3.69 4.05 90%/℃ 153.75 氢气纯度/%(V) > 91.6 94.4 终馏点/℃ 169.45 催化剂再生性能烷烃/%(w) 31.61 25.85 循环速率/kg/h-12045 2045 环烷烃/%(w) 60.36 68.54 待生催化剂碳含量/%(W)3-7 5.21 芳烃/%(w) 8.03 5.62 待生催化剂氯含量/%(W)0.9 芳烃潜含量/%(w) 67.95 70.82 烧焦区氧体积分数,% 0.5-0.8 0.69 反应操作条件 氯化区床层温度/℃ 450 446.9 重整进料量/t/h 238 238 烧焦区床层峰值温度/℃560 545.51 WAIT/℃ 538 521.72 四氯乙烯注入量/kg/d-137.68 总温降/℃ 321 330.40 粉尘量/kg/d-19.8 4.1 体积空速/h-1 1.51 1.53 再生催化剂碳含量/%(W)<0.2 0.04 氢油摩尔比/mol/mol 2.75 2.93 再生催化剂氯含量/%(W) 1.0-1.1 1.03表2 标定期间装置能耗项 目 消耗单耗(吨/吨或度/吨) 能量单耗(KgEO/t)水新鲜水 0 0循环水 24.935 2.495 除盐水 0.38 0.875 电 15.27 3.97蒸汽 3.5MPa -0.665 -58.47 1.0MPa 0.02 1.455 9.5MPa 0.59 54.25氮气 0.8MPa 1.28 0.19 4.0MPa 0 0非净化风 0 0 净化风 5.21 0.21 透平凝结水 0.2 -0.74 1.0MPa凝结水 0.02 -0.12燃料气 0.07 67.505 能耗合计 71.62重整催化剂采用美国UOP公司研制,抚顺北方催化剂厂生产的高活性、低积碳、高液收的FR-234。
从考核结果来看,催化剂低积碳性能得到充分发挥,满负荷生产时待生催化剂碳含量在3.0-5.0%;重整反应温度达到522℃时,比设计最高值549℃还少27℃,但重整生成油辛烷值达已到105.05(RON),产品液收高达89.91%,氢气产率4.05%,芳烃产率81.34%,重整各项考核指标已超过专利商的要求;再生系统催化剂粉尘在4.83kg/d,远远小于9.8kg/d的考核指标。
总体来看该催化剂在在设计原料及操作条件下,产品及催化剂性能均能达到设计要求。
标定期间平均单位能耗为71.62 kg标油/t,,比设计单位能耗74.9 kg标油/t少3.28 kg标油/t。
最主要原因有三方面:一是重整循环机采用9.8Mpa背压3.5MPa蒸汽汽轮机作驱动;二是四合一炉采用低NOx燃烧器,对流段副产3.5MPa蒸汽,热效率高;三是再生取消了碱洗系统,降低了能耗。
4.装置运行情况分析装置自2009年4月26日进料开工至2011年5月31日为止,共运转761天,加工重整进料3816960t,日加工量5015.72t/d,平均加工负荷87.81%,生产重整生成油3363507t,催化剂寿命达31.28 t/kg,催化剂再生161个周期。
重整反应系统的水氯平衡影响催化剂的活性、选择性和液收。
为了控制催化剂的水氯平衡,在装置正常生产过程中,根据催化剂的氯含量、反应温度、进料量、液收和生成油芳含及时调整再生注氯量,控制再生催化剂的氯含量在1.0-1.1(wt)%。
由表3可以看出,由于重石占重整原料的70%,受上游加氢装置影响,重整的加工负荷和原料的性质变化较大,加工负荷最低75.6%,最高超负荷运行达到102.5%。
原料的芳潜从开工至今一直较高,在60.1%—72.77%之间。
重整循环氢水含量和HCl含量、待生和再生催化剂的氯含量比较稳定,都处于控制范围。
重整生成油的液收和芳烃产率较高,液收一般在88%-89%,重整生成油的芳含达到84.47%-89.92%,显示催化剂FR-234的性能仍处于较佳水平。
受催化剂的比表面积下降的影响,催化剂持氯能力有所下降,氯损失加剧。
再生催化剂与待生催化剂的氯含量之差,2009年11月份为0.07%,而2011年5月份为达到0.14%。
由于氯损失加剧,目前再生注氯量比开工初期提高了20%。
表3:日常生产操作数据项目 2009.11 2010.042010.092011.02 2011.05重整加工负荷/% 100 102.5 78.2 75.6 96.6初馏点/℃ 77.1 81.7 87.8 89.4 89.510%/℃ 99.7 101.9 105.2 105.3 105.850%/℃ 124.2 119.9 123.3 121.5 123.990%/℃ 155.1 144.4 150.6 146.7 152.9终馏点/℃ 173.8 158.6 168.6 162.4 170.1芳烃潜含量/w% 72.77 63.16 60.15 70.31 68.22重整循环氢水含量/μg.g-125 35 30 30 32重整循环氢HCl含量/μg.g-1 2 4 6 5 2待生催化剂氯含量/% 0.97 0.93 0.93 0.95 0.90再生催化剂氯含量/% 1.04 1.02 1.06 1.06 1.04再生与待生催化剂氯含量差值/%0.07 0.09 0.13 0.11 0.14重整加权平均反应入口温度/℃516.67 514.55 513.97 515.1 519.1 总温降/℃ 330 336 294 322.15 331.6重整生成油产品收率/% 89.92 89.81 88.50 88.15 88.92重整生成油芳含/% 88.91 84.37 86.7 88.74 86.42芳烃产率/% 79.95 75.34 76.72 79.99 76.84纯氢产率/% 4.03 4.05 4.16 4.15 4.185.装置运行过程中存在的问题和对策5.1汽提塔含硫碳五管线偏小常减压装置加工的原油原设计为100%的蓬莱-193原油,但由于蓬莱-193原油产量满足不了加工量,日常常减压装置掺炼了其它品种的原油。
设计的直馏石脑油的初馏点为50.9℃,而掺炼了其他品种原油后,直石实际的初馏点只有40.1℃,相差10.8℃。
预加氢汽提塔顶含硫碳五管线,原设计管径为DN50,设计流量为2.59t/h,但预加氢单元满负荷生产时,含硫碳五达到6-7t/h。
直石初馏点偏低,含硫碳五管径偏小,导致预加氢单元只能降至60-70%的负荷生产。
2010年1月份,经过技术改造,从汽提塔回流泵P104出口增加一条DN80至蜡油加氢裂化装置吸收稳定系统的专线,预加氢单元终于实现了满负荷生产。