氯对重整装置产生影响及影响的机理与改良措施
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氯对催化重整的影响及对策摘要:2#催化重整装置是以催化裂化汽油和石脑油混合为原料,在催化剂的作用下,生产高辛烷值汽油组分的工艺过程,同时副产氢气为加氢改质和汽油加氢脱硫装置提供氢气来源,催化重整装置在芳烃生产和清洁汽油生产中具有非常重要的地位。
文章对催化重整中氯的来源与影响进行了介绍,从而分析了催化重整装置运行过程中氯产生的影响。
针对预加氢铵盐堵塞管路,再生系统换热器腐蚀而进一步提出改进措施。
关键词:重整;氯;影响;脱氯引文:随着油田的长期开采,原油质量下降,增多氯等杂质,加剧了催化重整装置腐蚀。
因此对催化重整装置的腐蚀与防护研究,保证装置长周期安全生产成为一个重要的课题。
1氯的来源及危害1.1催化重整装置氯的来源(1)原料油含氯。
(2)工艺加注四氯乙烯带入。
我公司连续重整装置采用PS-Ⅵ催化剂,由于催化剂不能完全吸附,和再生床层温度高造成部分氯流失在工艺过程中转变为氯化氢进入氢气系统。
因此需在催化剂烧焦、氧氯化及焙烧后对催化剂进行连续不断地注氯,以补充在重整反应及上述再生过程中催化剂上流失的氯。
1.2氯的腐蚀机理有机氯一般不会对金属材质构成威胁,但是经预加氢反应器转化成无机氯后,就变成了活性的Cl一,从而将对金属产生腐蚀。
在HCl、H2S、NH3、H2O同时存在的条件下,介质经换热器冷却到露点温度以下后,HCl、H2S溶于水变成盐酸和氢硫酸,能破坏FeS保护膜,使金属重新暴露,即Fe直接与HCl反应生成FeCl2腐蚀设备,形成对碳钢连续破坏的腐蚀过程。
在冷换设备的露点区,大量腐蚀介质溶解在少量的凝结水中,形成高浓度酸液,使得腐蚀速度加快。
HCl、H2S与NH3反应生成硫氢化铵和氯化铵的盐,从而造成设备、管路的堵塞。
同时HCl以及NH4Cl对设备、管线具有腐蚀作用。
2氯对预处理影响及脱氯措施催化重整工艺装置涉及HCl来源及需要脱除的部位主要有三处,即预加氢、重整副产氢和重整再生气。
重整原料中含有的大量氯,如果不能得到有效脱除,会给后续装置带来严重腐蚀及设备、管路堵塞问题。
氯对连续重整装置运行影响及生产优化路则超;竺家培;秦卫龙;赵震【摘要】根据中国石化青岛炼油化工有限责任公司1.8 Mt/a连续重整装置的实际运行情况,从原料和催化剂再生注氯方面分析了氯的来源,阐述了氯对装置预加氢系统的结盐和腐蚀、机泵密封结盐、加热炉火嘴堵塞、苯抽提溶剂劣化、下游制氢装置压缩机结盐等的影响.通过预加氢注水防止结盐和腐蚀,将酸性水pH值控制在5.5~8.0;通过控制注氯量、增加脱氯措施将脱氯后氢气中氯化氢体积分数控制在0.1μL/L左右;控制催化剂中氯质量分数在1.1%左右;通过机泵冲洗油改造改善机泵密封结盐;通过在线溶剂净化改善溶剂质量.上述措施的实施为装置的长周期平稳运行提供了保障.【期刊名称】《炼油技术与工程》【年(卷),期】2018(048)009【总页数】4页(P10-13)【关键词】连续重整;氯离子;铵盐;腐蚀;脱氯设施【作者】路则超;竺家培;秦卫龙;赵震【作者单位】中国石化青岛炼油化工有限责任公司,山东省青岛市266500;中国石化青岛炼油化工有限责任公司,山东省青岛市266500;中国石化青岛炼油化工有限责任公司,山东省青岛市266500;中国石化青岛炼油化工有限责任公司,山东省青岛市266500【正文语种】中文中国石化青岛炼油化工有限责任公司1.8 Mt/a连续重整装置2008年建成投产,由预处理、重整、催化剂再生和苯抽提4个部分及公用工程与余热锅炉等组成。
该装置以常减压装置、柴油加氢装置、加氢处理装置提供的石脑油为原料,生产高辛烷值汽油组分、混合二甲苯和苯等芳烃产品,同时还副产含氢气体、脱异戊烷油、C6抽余油、液化石油气及燃料气等产品[1]。
随着装置长时间运行,装置内氯腐蚀、结盐所带来的生产问题日益增多,给装置的平稳运行和安全生产带来隐患。
下文将对这一问题进行分析,并提出生产优化方案。
1 氯的来源连续重整装置中氯的来源主要有两方面:一是原料中携带的氯,二是催化剂再生注入的氯。
水氯平衡对重整反应系统的影响摘要:水氯平衡控制是重整催化剂性能发挥和保持的关键因素,本文通过对催化重整装置系统水氯平衡的分析,找出了水氯平衡对重整反应系统的影响,根据重整反应产物变化对重整催化剂水氯平衡进行调整,达到重整催化剂的金属功能和酸性功能之间的平衡,保证重整汽油的质量(辛烷值和芳烃产率)不断提高。
关键词:催化剂;水氯平衡;重整一、概述所谓水氯平衡,就是指进入反应系统的水的总摩尔数与进入该系统物料中氯的总摩尔数之比值比较适当,在这种状态下能够使催化剂的活性、稳定性和选择性得到最佳发挥,这种状态,通常称为水氯平衡。
重整催化剂是双功能催化,金属活性是由催化剂上的铂提供,酸性活性是由催化剂上的氯提供的,在使用过程中,催化剂上的氯是不断流失的,同时又在不断的补充,处于动态的平衡状态,在正常操作情况下,重整催化剂的优良性能是否能够得到充分发挥的关键操作因素是水氯平衡控制。
二、影响水氯平衡的因素在生产运转中,判断系统水氯平衡通常有一个粗略的指标,可以做为分析、判断的参考指标,这就是重整反应器出口产物中的C3与C1的比值,如果C3/C1的重量比数值在1.93~2.75或者C3/C1的摩尔比数值在0.7~1.0内,认为是正常的。
如果C3/C1的比值不在上述范围,通常认为是不正常的,应查找原因,加以调整。
影响水/氯平衡的因素很多,其中主要的影响因素有:(1)催化剂初始氯含量;(2)循环气中水含量;(3)催化剂载体性能;(4)操作温度;(5)系统中水/氯摩尔比;(6)催化剂再生周期等。
三、注水对重整催化剂水氯平衡的影响重整催化剂的金属功能和酸性功能之间的平衡,是通过调节注氯和注水量来控制的。
(1)适宜水量重整催化剂要求在反应系统的气氛中含有适量的水,以保证氯在催化剂上良好的分散和各反应器催化剂氯含量分布均匀。
水除了上述功能外,在反应中它对环烷烃的开环反应和烷烃的脱氢环化反应都具有抑制作用,因此水对这两个反应的相对重要程度与原料油类型有关。
连续重整装置氯的作用和影响分析发布时间:2023-01-04T07:30:49.578Z 来源:《中国科技信息》2023年17期作者:赵刚刚[导读] 针对重整设备中氯的来源及应用,结合氯的性质系统分析了氯对重整装置和设备工作的影响,同时提出了相应的改进措施以提高催化剂的活性和最大程度上降低对设备的负面影响,对重整装置的高效平稳长周期运行具有重要的意义。
赵刚刚中国石油广西石化公司广西钦州 535000摘要:针对重整设备中氯的来源及应用,结合氯的性质系统分析了氯对重整装置和设备工作的影响,同时提出了相应的改进措施以提高催化剂的活性和最大程度上降低对设备的负面影响,对重整装置的高效平稳长周期运行具有重要的意义。
关键词:连续重整;水氯平衡;氯腐蚀问题;问题分析某公司220万吨/年连续重整装置采用UOP开发的超低压重整工艺,重整反应的催化剂采用UOP的R-254铂双功能单金属催化剂(开工初期使用的是UOP的R-234。
催化剂连续再生部分采用UOP新开发的第三代(CYCLEMAX)催化剂连续再生专利技术。
本装置以上游轻烃回收装置提供的精制石脑油为原料生产高辛烷值汽油组分,同时还副产含氢气体、C5-组分(液化气)等产品。
本文主要针对连续重整装置氯的使用和影响这一问题进行分析,并针对问题提出了管控和解决方案。
一、氯的来源1、原料中的氯近几年,在原油开采和输送过程中,为了提高原油开采量或有效地降低凝点( 方便原油运输),普遍都会选择添加有机氯化物( 以有机氯代烷化合物为主) 的降凝剂、减黏剂等有机物,致使氯含量大幅度升高。
这些有机氯化物一般主要残留在于80~130 ℃的汽油馏分中,该馏分经过预处理加氢后会转化为无机氯,之后通过预加氢脱氯、汽提塔、预分馏塔处理后其中的氯有极少的残留(精制油中氯含量<0.5ppm)、可满足重整阶段对氯的要求。
2、催化剂再生补充的氯对于本装置而言,原料中氯含量通常小于0.5ppm,因此本装置氯的主要来源是重整反应系统和催化剂再生系统中补的氯。
催化重整装置氯腐蚀问题分析及处理方法摘要:氯腐蚀是重整装置常见的腐蚀原因,这是因为氯具有很高的电子亲合力和迁移性,易与金属离子反应,且常随工艺气体向下游迁移,对设备造成严重的腐蚀并阻塞管道,严重时会导致装置被迫停工检修。
因此,研究氯腐蚀分布及防护措施对保障装置运行稳定性和操作安全性非常重要。
基于此,本文结合某催化重整装置氯腐蚀问题实例,就重整装置氯来源、腐蚀方式及分布情况进行了详细分析,并对当前主流的氯腐蚀防护技术进行了详细阐述。
关键词:催化重整装置;氯腐蚀;脱氯处理0前言重整装置是将石脑油转化为在高辛烷值汽油、芳烃及氢气等产品的关键生产装置。
氯腐蚀是重整装置常见的腐蚀原因,这是因为氯具有很高的电子亲合力和迁移性,易与金属离子反应,且常随工艺气体向下游迁移,对设备造成严重的腐蚀并阻塞管道,严重时会导致装置被迫停工检修。
因此,研究氯腐蚀分布及防护措施对保障装置运行稳定性和操作安全性非常重要。
1重整装置氯的种类及来源石脑油中氯的存在形式有无机氯和有机氯两类,其中无机氯和大部分有机氯在上游化工装置得到去除,重整装置中氯的来源有两种,一是在重整装置运行过程中,针对催化剂运行情况和生产负荷,加入全氯乙烯或甲基氯仿等有机氯化物调整催化剂的酸性功能以维持活性,二是开采原油过程中的加入了含氯助剂,这部分氯在原油中绝大部分集中在汽油馏分中,经过加氢裂化和加氢处理后随着原料进入重整装置。
2重整装置氯腐蚀分布及方式2.1预加氢部分预加氢的作用是除去原料油中的硫、氮、氯及氧等杂质以保护重整催化剂。
预加氢部分的氯腐蚀主要容易发生在预加氢反应器后,分布在换热器、蒸发塔、调节阀等处[1],主要因为在原料的加氢精制过程中,反应生成的NH3和HCl在各自分压作用下,在气相发生反应,生成NH4Cl。
NH4Cl大约在213℃时升华,低于213℃变成固体NH4Cl 沉积在金属表面,NH4Cl吸水性强,在NH4Cl垢层之下与金属接触处形成一个溶解层,发生水解反应:NH4C1→NH4+Cl-在金属表面产生盐酸,它和FeS膜争夺Fe2+,发生下列反应:FeS+HCI→FeCl2+H2SFe+HCl→FeCl2+H2盐酸破坏FeS膜,使金属表面暴露出来,新的表面继续与盐酸反应发生腐蚀,两者互相促进,加剧腐蚀,这种腐蚀体系的腐蚀速度要比单纯的HCl或H2S腐蚀更加强烈,最终导致设备因孔蚀而报废。
中国石油长庆石化分公司60万吨/年连续重整采用法国IFB技术,以直馏石脑油、加氢裂化重石脑油和少量柴油加氢重石脑油为原料,生产高辛烷值汽油调和组分、液化气、氢气、苯。
为满足反应需要,催化剂必须具备酸性和金属性,其中酸性活性中心由氯提供,因此为保证催化剂的反应活性需要,长期注氯化剂。
从装置的反应单元到分馏再到下游苯抽提单元,氯对连续重整的影响都是非常重大的。
1氯对反应单元的影响长庆石化连续重整装置反应器填装的催化剂为铂———锡双金属催化剂。
此种催化剂活性和选择性较好,温度对烷烃脱氢环化反应的速率影响大于加氢裂化速率,比固定床半再生重整的铂———铼催化剂性能更优越,能在0.2-0.3MPa的超低压和510°C高温下长期运转。
催化剂采用的氯化剂为四氯乙烯,在平稳生产时氯化剂注在再生器的氧氯化段。
该剂能够在再生器氧氯化段分解成氯组分,与催化剂载体Al2O2的氧桥发生交换反应[1],使氯被固定在载体表面上。
氯的补充使得催化剂同时具备了金属性和酸性功能。
酸性功能催化烃类的重排反应,含氧氯化铝提供的酸性功能通过羰离子机理在异构化和加氢裂化中接到结合或断开C-C键的重要作用。
实际生产催化剂的氯含量在0.9-1.1%之间。
如果环境中水含量高,或者再生循环气中水含量较高(一般水含量控制在50ppm以下)催化剂的水氯平衡被破坏,氯就很容易流失。
重整反应中流失的氯会被反应产物带走。
一方面由于氯的大量流失使得正常注氯量不能及时补充,催化剂的酸性功能减弱,影响重整反应特别是异构化和加氢裂解反应的进行;另一方面,催化剂再生中流失的氯存在于再生气中,与水结合形成具有强腐蚀性的盐酸,给流经的设备造成严重的腐蚀,事实上从装置大检修期间腐蚀最严重的部位外观特点来看,主要就是氯引起的。
2氯对装置的腐蚀影响2.1对再生电加热器腐蚀催化剂经提升流动同管线磨损,比表面积下降,持氯能力减弱。
为了良好的重整反应深度和转化率,就必须提高注氯量,保证催化剂氯含量。
重整装置的水氯平衡控制摘要:从重整催化剂的发展来看,铂含量由高铂含量转变为低铂含量,催化剂的酸性组成由氟氯型转变为全氯型。
研发技术不断进步,使催化剂性能不断提高,同时对催化剂反应环境的要求更加苛刻。
在正常操作情况下,重整催化剂的优良性能是否能够得到充分发挥的关键因数是水氯平衡控制。
水氯平衡操作对重整催化剂的失活的影响,对催化剂的金属功能、酸性功能充分发挥等问题是人们十分关注的。
关键词:重整催化剂;水氯平衡;控制措施0引言催化重整装置的操作十分强调反应环境的控制,其中包括有毒物质和水氯平衡控制。
在有毒物质得到良好控制的条件下,搞好水氯平衡是重整催化剂在运转过程中充分发挥催化剂水平的关键。
1重整催化剂水氯平衡的判别重整催化剂水氯平衡的控制是要求操作人员通过调节注水量和注氯量,在反应系统循环气中水含量维持在25μL/L左右的情况下,使重整催化剂的氯含量保持在(1.0±0.1)%。
在实际运转过程中有时会出现水氯平衡失调的情况,即运转中的催化剂的氯含量偏离了0.9%-1.1%的范围。
此时重整装置的各项技术指标均会出现变化,其中包括各反温降、产品辛烷值、循环气的组成、液化气产率、产品的收率及芳烃含量等。
当氯含量偏离事宜范围时,通过对这些技术参数对比,可以得到氯含量偏高还是偏低的信息。
在正常的操作条件下,为校正重整催化剂的氯含量是否在合适范围内,可以将重整装置入口温度调整到490-500℃,在空速为2h-1时,反应器入口温度每提高3℃,测定重整生成油的辛烷值(RONC)能否提高1个单位,如果达不到1个单位,说明催化剂氯含量偏离了适宜范围。
2重整催化剂水氯平衡的调整重整催化剂的金属功能和酸性功能之间的平衡,是通过调节注氯和注水量来控制的。
2.1注水(1)适宜水量重整催化剂要求反应系统的气氛中含有适量的水,以保证氯在催化剂上的良好分散和各反应器氯含量分布均匀。
在反应中它对环烷烃的开环反应和烷烃的脱氢环化反应都具有抑制作用。
水氯平衡对催化重整过程的影响赵伟磊(中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司,内蒙古鄂尔多斯017209)摘要:水氯平衡控制是重整催化剂性能发挥和保持的关键因素,本文通过对中国神华煤制油18万吨/年催化重整装置系统水氯平衡的分析,找出了影响重整系统水氯平衡的因素,在不断探索过程中,系统取得了较为适宜的水氯平衡,重整汽油的质量(辛烷值和芳烃产率)不断提高。
关键词:水氯平衡;催化重整;辛烷值油品的催化重整过程是在催化剂的作用下进行的,能够有效的将石油或石脑油转化为高辛烷值的汽油和芳烃。
催化剂的水氯平衡是维持催化剂选择性和活性的重要因素。
若催化剂的水氯平衡被打破,整个催化重整的反应性能将会受到很大的影响,会导致催化重整产物芳烃的产量降低,催化剂运转周期减少,因此在正常的反应进行过程中,水氯平衡的调整和控制是一个非常关键的问题。
催化重整过程是在高温、催化剂的条件下进行的,在催化剂存在的条件下,原料油发生催化重整反应,将原来C6到C11石脑油原料组分中的烷烃及不饱和的烯烃转化成高辛烷值汽油组份和稳定的芳烃。
其中重整装置的催化剂应用最多最广泛的就是双功能铂徕催化剂,主要由金属组分和酸性组分相结合构成,金属组分在其中主要起到了促进重整反应中脱氢和加氢的进行,助剂为金属Re,能促进铂的分散,抑制主剂铂的凝聚,起到抗积炭的作用,能够改善催化剂的稳定性,延长使用寿命。
而酸性组分主要由催化剂上的Cl提供,作用是促进异构化和裂化反应的酸性功能。
系统内的水氯平衡是指参与反应的系统内水含量和氯含量由于反应的不同,催化剂的差异,对催化剂起到促进作用的,在适宜的水氯平衡的条件下,参与反应的催化剂的的活性及选择性和反应的稳定性能够发挥出最好的水平。
催化重整反应进行过程中,系统内的水含量和氯含量随着反应的进行在不断变化,根据反应进行的阶段和产物的实际状况,通过向一、二段反应注入水和氯来控制催化剂的水氯平衡,根据计量设备记录注入系统内的水含量和氯的含量,防止由于操作不当导致的系统水氯失调。
2 反应系统中水含量的平衡控制根据上图中的水氯平衡反应式,如果重整反应部分的水含量增多,那么引起重整催化剂上的氯流失。
为了控制氯的流失,就需要严格控制水含量,达到水氯平衡状态,尽可能的减少氯的产生,防止氯腐蚀。
因此,我们必须降低循环氢中的水含量。
第一种是降低重整进料的水,第二种是优化催化剂再生系统的运行。
2.1 重整进料水的优化本装置通过优化预加氢分馏部分运行,降低预加氢精制油的水含量。
直馏石脑油经加氢处理和分馏汽提,预加氢精制石脑油水含量较低。
加氢裂化重石脑油自罐区的水含量未经过汽提,此股物料水含量一直偏高。
重整进料的水含量高,催化剂的比表面积严重下降,催化剂的持氯能力下降;为了保持催化剂的氯含量,导致注入系统更多的氯,导致进入下游物料的氯含量高。
重整进料的水含量偏高是困扰装置运行的难题。
2.2 优化催化剂再生系统的运行装置对仪表风的水含量进行严格的监控,其水含量处于正常范围。
再生烧焦使用的仪表风,通过干燥器降低仪表风的水含量。
除此之外在干燥器的出口安装水分析仪,监控干燥器出口的水含量。
再生器氧化区,焦碳与O 2燃烧,生成二氧化碳和水并放热,因此再生烧焦烟气的水含量高。
焦炭+O 2→H 2O + CO 2 +热量催化剂再生部分采用UOP 公司Chlorsorb 工艺技术回收再生放空气体中的氯。
氯吸附系统通过低温催化剂比高温催化剂持有更多的氯这样的特点获得经济效益。
所以在燃烧区的高温催化剂上损失的氯可以在氯吸附系统中的吸附区重新吸附到催化剂上。
再生烧焦烟气经过氯吸附系统、放空气脱氯罐后放大气或进入加热炉。
高水的再生烧焦烟气导致重整催化剂的比表面积下降。
目前部分催化重整装置将Chlorsorb 氯吸附系统切除,催化剂比表面积下降速率减缓。
0 引言辽阳石化油化厂催化重整装置原料为常减压装置来的直馏石脑油经加氢处理和拔头,与加氢裂化重石脑油混合,作为重整进料。
催化剂再生部分采用美国UOP 公司最新的CycleMax Ⅲ工艺技术,并采用Chlorsorb 工艺技术回收再生放空气体中的氯,在Chlorsorb 氯吸附后增加气相脱氯设施。
分析连续重整装置的氯腐蚀问题及对策作者:温必稳邱建然来源:《中国化工贸易·中旬刊》2019年第06期摘要:连续重整装置在正常的运行过程中,会出现氯腐蚀问题。
本文对此进行分析,并且结合实际情况,提出有针对性的解决措施,为连续重整装置在运行过程中的安全性和稳定性提供保障。
关键词:连续重整装置;氯腐蚀;解决措施连续重整装置在实际应用过程中,由于受到人为因素、或者是其他客观因素的影响,导致该装置在应用时,仍然会有很多问题存在于其中。
这些问题的存在,不仅会导致该装置在运行过程中的安全性和稳定性受到影响,而且还会出现严重的氯腐蚀问题。
在针对这些问题进行分析的时候,要结合实际情况,选择符合实际要求的措施,这样才能够针对氯腐蚀问题起到良好的处理效果。
1 连续重整装置的氯来源重整装置氯的来源:①原料中的氯;②催化剂再生补充的氯。
一般原料的氯控制小于0.5μg/g,再生催化剂补充的氯的总量以再生催化剂氯含量为标准,一般控制1.1%左右。
重整催化剂是双功能催化剂,活性中心分为金属功能和酸性功能。
酸性功能由酸性组分氯提供,再生注入的氯化物能在再生器的氧氯化区分解形成氯组元与催化剂载体的氧桥发生交换反应,促使氯被固定在氧化铝载体的表面上。
这个反应是可逆反应,在一定温度和不同的水氯摩尔比下可以相互转化,并且能重新达到一个新平衡。
所以在操作中,一般控制系统循环气的水含量在15-25μg/g,以确保系统不会出现过干或过湿的状况。
由于催化剂在系统中处于持续循环流动状态,催化剂在反应器参与反应的过程中和催化剂在再生剂烧焦过程中产生的水都会带走催化剂一部分的氯,所以就需要往系统持续补充氯,以保持催化剂的氯含量。
2 连续重整装置的氯腐蚀问题2.1 油路氯腐蚀重整反应过程中流失的氯一部分随重整生成油经过再接触、脱氯罐后进入重整分馏系统。
脱氯后的重整生成油一般氯含量控制在0.5μg/g。
随着装置的运行周期变长,分馏系统积累的氯化物含量逐渐增多,会慢慢出现腐蚀的情况。
氯对连续重整反应的影响研究作者:李元来源:《中国化工贸易·下旬刊》2017年第09期摘要:氯对连续重整反应产生的影响,主要表现为重整反应的温度不断变小,重整之后所产生的油辛烷值与芳烃的含量不断的降低,苯、液化气与氢产量含量不断降低,和催化剂出现碳含量上升的状况。
形成这种状况的主要原因是重整原料的性质产生的变化,催化剂中的硫和氮催化效果不断下降等。
本文就针对氯对连续重整反应产生的影响进行了分析,保证设备装置的稳定运行。
关键词:连续重整;催化剂;氯含量;产品质量我国石油长庆石化企业的60*104连续性的重整设备,选用法国AXENS公司发明的连续性重整工艺方法,其中所使用的催化剂选用的是中国化工石油科学研究院的PS-VI连续性的重整催化剂。
该反应设备在正常运行了16个月之后,出现重整反应的实际温度不断降低,重整之后所生成的油辛烷值与芳烃的含量不断的降低,苯、液化气与氢产量含量大幅度降低。
形成这种状况的主要原因是由于重整原料的品质异常,催化剂中的硫、氮以及有关的催化剂的活性不断的下滑。
进过相关的分析和探讨,认为再生催化剂出现的氯含量偏低,是造成设备生产以及产品质量出现异常的主要原因。
在对输送氯系统实施检测之后可以发现,在再生系统当中所分配的器皿严重堵塞,造成了氯正常含量无法正常进行注入。
因此,本文就针对氯对连续重整反所产生的影响实施有效的分析,以此来保证设备装置的平稳运行。
1设备运行问题1.1重整反应温度降低问题在设备正式投入到生产之后,整体的反应温度基本维持在300℃上下。
直到2013年2月,重整反应的温度开始表现出下降的趋势,到3月15日,设备中的最低气温降低到了260℃,但是在第4反应设备中的温度由40℃上升到了46℃。
3月18日开始,重整反应温度开始逐渐上。
1.2重整反应之后油辛烷值从3月1日开始,重整反应生成油当中的辛烷值开始慢慢下降,3月16日开始降低到了97.1,通过相关的分析可以看出,伴随反应设备中的温度不断下降,重整反应生成油当中的辛烷也在不断的降低,从重整反应设备中温度开始上升开始,到3月18日,设备反应中生成油中的辛烷值含量表现出了比较明显的上升性态势。
分析连续重整装置氯的危害及对策作者:张昭王红斌王旭陈志伟来源:《中国科技博览》2019年第11期[摘要]在中国石油长庆石化分公司连续重整装置运行过程中,由于其中需要加入氯元素,因此容易造成氯腐蚀问题,严重影响连续重整装置的运行质量和效率。
基于此,本文首先提出氯对连续重整装置的危害,进而提出相应的解决对策。
[关键词]连续重整装置;危害;对策;氯中图分类号:TQ202 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)11-0210-01引言中国石油长庆石化分公司生产当中,连续重整装置(60万t/年)采用了Axens开发的OCTANIZING超低压连续重整工艺技术,其主要原料包括直流石脑油、加氢裂化重石脑油、柴油加氢重石脑油,采用了金属性、酸性催化剂,其中由氯为酸性提供活性中心,为了保障催化剂反应活性需求,所以在连续重整装置运行中长期注入氯化剂。
但由于氯元素具有非常强的腐蚀作用,再加上连续重整装置结构复杂、金属构件多,从而出现了腐蚀、堵塞等问题。
这就需要针对连续重整装置中氯的危害提出解决措施,从而延长连续重整装置的使用寿命,保证生产效率及装置的长周期运行。
1、连续重整装置中氯的危害1.1反应单元长庆石化分公司连续重整装置中的催化剂为铂-锡双金属催化剂(PS-VI),酸性是由酸性组分氯提供,注氯剂采用了四氯乙烯。
载体(γ-Al O )表面有一定数量的羟基,在一定的条件下,可以部分脱水而生成氧桥;氧桥又可以与环境气氛中的HCl反生交换反应,使氯被固定在载体表面上。
此催化剂在选择性、活性方面较好,温度对烷烃脱氢环化反应速度大于加氢裂化速率,所以在实际表现上更加优越。
可以保持在超低压(0.2-0.3MPa)和高温(510℃)环境中长期运转。
1.2对装置的腐蚀影响(1)再生加热器腐蚀催化剂在经过了流动提升之后,再加上管线壁磨损问题,会导致表面积下降,内部持氯能力降低。
为了能够保障重整反应深度以及转化率,就必须要提升氯的含量,确保催化剂中的氯元素含量。
引用格式:姚永先,刘春柳,王 勇.氯对连续重整装置的影响及解决方案[J].石油化工腐蚀与防护,2021,38(2):20 23. YAOYongxian,LIUChunliu,WANGYong.InfluenceofChlorideonCCRUnitanditsSolution[J].Corrosion&ProtectioninPetrochemicalIndustry,2021,38(2):20 23.氯对连续重整装置的影响及解决方案姚永先,刘春柳,王 勇(中国石化青岛炼油化工有限责任公司,山东青岛266500)摘要:根据某公司连续重整装置的实际运行情况,从原料和催化剂再生注氯等方面分析了氯的来源,阐述了氯对装置各系统的影响,并提出了相应的解决方案。
在预加氢系统中采用连续注水冲洗的方法,防止其结盐堵塞和腐蚀;在重整系统中增设脱氯设施,降低氯含量,减轻氯对后续装置的影响;采用树脂在线脱氯技术净化溶剂,脱除苯抽提系统溶剂中的氯,减缓溶剂老化和酸化。
这些方案的实施为装置的长周期平稳运行提供了保障。
关键词:连续重整;氯;结盐;注水;脱氯;溶剂净化收稿日期:2020 09 07;修回日期:2021 01 08。
作者简介:姚永先,工程师,本科,2013年毕业于北京石油化工学院自动化专业,从事连续重整装置技术相关工作。
E mail:yaoyx.qdlh@sinopec.com 某公司连续重整装置于2008年建成投产,规模为1.5Mt/a,2011年装置升级扩能改造为1.8Mt/a,装置由预处理、重整、催化剂再生和苯抽提4个部分及公用工程与余热锅炉等部分组成。
该装置以常减压蒸馏装置、柴油加氢装置和加氢处理装置提供的石脑油为原料,生产高辛烷值汽油组分、混合二甲苯和苯等芳烃产品,同时还副产氢气、脱异戊烷油、C6抽余油、液化石油气及燃料气等产品。
连续重整装置中氯的来源主要有两方面:一是原料中携带的氯,二是催化剂再生注入的氯[1]。
经过表1的分析以及结合理论知识能够发现,导致开裂的大致条件:1.在拉升应力、温度和Cl -水溶液共同作用下;2.Cl -应力腐蚀开裂发生的温度般大于60℃;3.裂纹一般穿晶且高度分叉;4.pH 值的影响。
在一定温度下和pH<10的环境里,腐蚀程度随Cl -浓度的增加而加重。
表2 不同pH值条件下的腐蚀程度 (注:L 表示轻度腐蚀;M 表示中度腐蚀;H 表示高度腐蚀)1.2 Cl -的腐蚀机理加氢原料油中存在S 、N 、Cl ,原料氢气和注水中部分也含Cl ,于是便会发生结晶反应:NH 3+HCl →NH 4Cl NH 3+H 2S →NH 4HS反应流出物中含有大量H 2S 和NH 3,在缺少液态水的状态0 引言中海油惠州石化有限公司(下称“惠州石化”)3.6Mt/a 煤柴油加氢裂化装置(下称“本装置”)采用中国石油化工科学研究院(石科院)开发的中压加氢改质MHUG 技术,双剂串联一次通过加氢裂化工艺,催化剂采用RN-10B 精制剂和RT-5裂化剂,化学反应包括加氢脱硫、脱氮、脱氧、芳烃饱和等加氢精制反应以及烷烃、环烷烃已部分芳烃裂化或选择性开环裂化反应。
本文主要介绍装置在Cl -存在的条件下,所带来的影响、危害以及应对措施。
1 Cl -的危害及其腐蚀机理1.1 Cl -的危害加氢单元普遍都受到Cl -的影响,主要出现反应流出物系统的高压换热器结盐堵塞,系统压降上升、换热器效果下降,被迫采用降温乃至水洗,进而出现设备腐蚀开裂泄露,参见表1。
表1 本装置出现泄露的部位煤柴油加氢裂化装置中氯离子存在的影响及分析对策刘治军(惠州石化有限公司,广东 惠州 516086)摘要:煤柴油加氢裂化装置在运行至第二周期(2014~2019年)的后半段,主要受新氢组成的变化等因素,对装置的安全生产带来了极大的挑战。
仅2017年上半年装置就依次出现过高压空冷A101泄露、热高分气和冷低分油换热器E104穿孔内漏、热高分气和循环氢E105壳程结盐等问题。
对炼油催化重整装置中氯腐蚀相关问题的分析【摘要】伴随着我国石化工业产业的发展,在炼油和石油化工生产中催化重整发挥着越来越重要的作用。
催化重整不仅可以生产出高辛烷值的汽油,不断提高所生产汽油产品的质量,还可以生产以芳烃为主的化工基础原料,同时产出的副产品氢气还可以成为炼厂低成本氢气的重要来源。
然而不容忽视的是,氯腐蚀问题始终困扰着催化重整装置,对稳定的生产构成不小的影响。
因此,深入探讨炼油催化重整装置中氯腐蚀相关问题具有十分重要的现实意义。
【关键词】催化重整装置;氯腐蚀;影响;防范措施在石化生产中,催化重整装置应用已较为成熟,但重整装置的氯腐蚀问题始终影响着生产的稳定和生产产品的质量,若产生氯腐蚀现象,则可能造成换热器的管程堵塞、预加氢反应器的系统压降增大、压缩机气阀动作失灵、蒸发脱水塔回流控制阀和压力控制阀失灵等问题,进而引发设备运行故障,严重的话甚至可能诱发重整装置出现较为重大的安全生产事故。
所以必须予以足够的重视。
1.重整装置中氯的来源,以及氯腐蚀对装置的影响分析1.1重整装置中氯的来源以及系统设备中的含氯量在石化生产中,重整原料主要为直馏汽油,其通常是从常减压装置中得来的。
一般情况下,重整原料中含有的氯主要产生于两个方面:一方面,在原油的开采及输送过程中,为提升原油开采量或是为达到降低原油凝固点,以方便运输的目的,常常会在原油中加人少量有机氯化合物,这些氯化合物会随重整原料一同进入到重整装置当中;另一方面,固定床通常有一个半再生式催化重整装置,其所采用的是一般为全氯型催化剂,在重整装置的运行过程当中,为提高其催化的活性,使生产产品的选择性和稳定性更佳,就需要将催化剂水氯环境控制在一个平衡状态下,这样就需要在生产环节中不断地向重整装置中注入水及二氯乙烷或是三氯乙烯,以实现控制催化剂水氯平衡的目的。
以上原因正是重整装置氯的来源,进而产生氯腐蚀的根本原因。
1.2氯腐蚀对重整装置的影响分析在石化生产中,由于重整原料中不可避免地含有大量氯,若无法及时有效地脱离这些氯,其就可能会对重整装置产生较为严重的腐蚀现象,腐蚀还会进一步引发设备及管路的堵塞等问题。
氯对催化重整的影响及对策
肖生科;徐小明
【期刊名称】《石油化工腐蚀与防护》
【年(卷),期】2008(025)004
【摘要】分析了催化重整过程氯的来源及其在不同单元过程中的组成,讨论了氯对催化重整的影响,主要包括:氯对设备、管线的腐蚀及堵塞,对催化剂性能的影响等,并提出了防治氯腐蚀的对策和调整重整水-氯平衡的重要性.
【总页数】4页(P37-40)
【作者】肖生科;徐小明
【作者单位】中国石油天然气股份有限公司玉门油田分公司,甘肃,玉门,735200;中国石油天然气股份有限公司玉门油田分公司,甘肃,玉门,735200
【正文语种】中文
【中图分类】TE985.9
【相关文献】
1.氯对连续重整装置的影响及对策 [J], 王大泉
2.水氯平衡对催化重整过程的影响 [J], 赵伟磊
3.催化重整装置预加氢系统的氯腐蚀及对策 [J], 夏敏;冯金松
4.氯对连续重整装置的影响及对策 [J], 胡海龙
5.S Zorb装置中氯对催化剂的影响及对策 [J], 邹圣武; 张先平
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氯对重整装置产生影响及影响的机理与改良措施
【摘要】本文结合某炼油厂的重整装置运行状况,分析氯对重整装置产生的影响及相关影响机理,有针对性地提出改良措施,以降低脱氯剂的消耗水平。
【关键词】氯重整装置影响机理改良
结合某炼油厂的催化重整装置运行状况来看,主要原料为直馏石脑油,用于生产氢气、液化气等;其加工工艺流程为先预分馏、再预加氢,后催化重整。
近年来,该重整装置的设备及管理经常发生腐蚀及堵塞问题,与原料氯高密切相关。
分析氯对重整装置产生影响及影响机理,有针对性地采取改良措施,具有重要意义。
1 氯对重整装置产生的影响
1.1 腐蚀再生电加热器
对于重整催化剂来说,其比表面积的降低会弱化持氯能力。
为了更好地保障重整转化率及反应深度,需要增强注氯量,确保再生催化剂中含有充足的氯;但是一味提高注氯量,不可能完全被催化剂吸收,再生过程中会损失大量的氯含量并且进入到再生烟气中;当酸性气与水蒸气相结合产生沉积,发生局部腐蚀问题,腐蚀了再生电加热器。
1.2 堵塞加热炉火嘴
在瓦斯系统运行过程中,系统中含有的铵盐量也取决于重整时的氯流失量,利用外排的瓦斯阀位可以控制脱戊烷塔的压力,此时塔顶回流罐中的不凝气含有HCl、H2S等,一旦与瓦斯管中NH3结合起来,就会形成铵盐。
这些铵盐全部聚集到加热炉的火嘴中,造成堵塞。
针对这一问题,可以排出脱戊烷塔的塔顶回流罐压力,既可以提高液体的收率,也可减少瓦斯系统中的氯流量。
1.3 腐蚀脱戊烷塔塔顶
当重整产物经历了再接触冷却,此时再接触油就会进入到脱戊烷塔中;由于重整反应过程流失了一部分的氯,还有一部分就会随着再接触油流入脱戊烷塔中;这些氯大量地集中在塔顶部为,造成塔顶设备及管线的腐蚀侵害;其腐蚀的类型主要是设备减薄以及湿硫化氢,产生应力腐蚀作用。
由于重整催化剂的持氯能力越来越低,那么反应物中含有的氯含量就会上升,进而加重腐蚀程度。
2 氯对重整装置产生影响的机理
在重整原料中,当处于预加氢的作用条件下,有机氯就会生成无机物HCL,同时和预加氢的反应产物NH3发生反应,形成NH4CL。
如果外界的温度条件
降低到结晶温度以下,则此时就会有氯化铵晶体析出,对管路及设备的运行造成阻塞作用。
这一发生过程分析如下:2.1 盐酸腐蚀过程
在原料中如果存在水分,则HCL成为盐酸,同时NH4CL呈现为酸性水解状态,二者都会造成酸腐蚀现象,公式表现为:
Fe+2HCL→F eCl2+H2
2.2 HCL-H2S-H2O腐蚀过程
在预加氢系统中,如果同时存在H2S与水分,那么HCL就会与它们产生强烈的腐蚀作用,形成“HCL-H2S-H2O”体系,由于HCL与H2S的相互促进作用,形成了交叉腐蚀,将对系统造成严重危害。
具体反应过程表现为:
Fe+2HCl→FeCl2+H2
FeCl2+H2S→FeS+2HCl Fe+H2S→FeS+H2
FeS+2HCL→FeCl2+H2S
在H2S-H2O溶液中,氯离子可以将设备管线壁中含有的FeS保护膜溶解,同时缩短了H2S产生腐蚀的时间。
3 重整装置的改良措施3.1 改善预加氢结盐问题
如果在预加氢的初期发生铵盐堵塞,则应该采取间断性注水方法,缓解轻微的预加氢部分结盐问题;通过进行注水操作,可缓解预加氢系统的压降,同时提高预加氢压缩机的出口流量。
但是在脱戊烷塔顶进行注水,虽然也可以去除塔顶设备或者管线中含有的盐含量,但是由于HCl中含有水分,将增加腐蚀程度,甚至加快塔顶设备或管线的腐蚀;因此,若想从根本解决结盐现象,应该将预加氢系统中含有的氯去除。
在预加氢系统的进料中,如果含有大量的氯,则应该投入使用高温脱氯罐;如果在重整装置中生产的氢气中含有氯,就需要将低温的脱氯剂及时更换。
3.2 缓解脱戊烷塔的腐蚀问题
以我国的重整装置来看,脱戊烷塔塔顶腐蚀是较为常见的问题,一般可采取如下几种解决措施:其一,加强对进料含水量的控制;大多腐蚀问题主要由于进料中的含水量较高;如果系统保持干燥状态,即使存在氯,也不会造成严重腐蚀问题;反之,如果水和氯同时存在,则腐蚀作用非常明显;分析原因来看,造成进料水含量较高的主要原因在于重整反应系统中含有大量的水分,那么解决反应系统的含水问题,腐蚀问题也会有所缓解;其二,在进料之前,可以采取有效的低温脱氧方法,控制进料中含有的氯和硫,同时避免在塔顶的空气冷却器位置发生腐蚀;但是该种方法需要额外的设备,占地面积大、投资成本高;其三,将缓
蚀剂注入塔顶馏出线,以大分子有机胺类为主;在脱戊烷塔的塔顶空气冷却器中,如果没有在出口和入口位置设置阀门,那么在检修时就需要甩掉脱戊烷塔并进行放油,处理过程较为繁琐;因此应该在脱戊烷塔的空气冷却器位置安装阀门,如果其中一台冷却器泄漏,则可以甩掉单台,不会影响装置的整体运行,提高检修效率。
3.3 解决跑损问题
为了更好地增强催化剂反应活性,再生催化剂中含有的氯质量分数应该大于1%;但是当催化剂的比表面积下降之后,催化剂的持氯能力也随之降低。
当前,大多装置再生催化剂中含有氯含量约0.95%,且待生催化剂的氯含量约0.85%,注氯量也大幅度降低。
结合这一实际情况,在操作时应采取有效措施,保障再生供风的干燥性,保持再生与还原段水氯的平衡性,避免系统较为干燥而引发氯损失问题。
由上可见,当催化剂的寿命不断延长,重整装置中的氯含量就会持续上升,此时系统就会发生结盐现象,造成设备腐蚀问题。
在具体操作过程中,应实时关注重整装置中产生的氯含量,对注氯量进行调整,确保再生供风的干燥性,保持水氯平衡状态;针对较容易发生腐蚀的设备,应该进行加阀或者加跨线处理,即使发生泄漏也不会影响正常运行;同时监控循环氢流量的状况,定期更换脱氧剂,均可降低腐蚀与堵塞问题,保证重整装置稳定、可靠运行。
参考文献
[1] 姚敬博.催化重整装置氯腐蚀及防护[J].石油化工腐蚀与防护,2008(1)
[2] 张秋平.催化重整过程中的脱氯工艺技术[J].炼油技术与工程,2012(3)。