加氫裂化裝置生產(chǎn)運(yùn)行管理及事故處理(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 裝填三種形式。無論何種形式，提前 12個(gè)月開始計(jì)劃反應(yīng)器的裝填工作將會(huì)確保反應(yīng)器得到有效和正確的裝填。技術(shù)人員應(yīng)該制定一張?jiān)敿?xì)的準(zhǔn)備工作日程表以求新反應(yīng)器催化劑裝填或者老反應(yīng)器的換劑工作正常進(jìn)行。 1) 準(zhǔn)備工作 催化劑裝填前應(yīng)具備的條件 : ①反應(yīng)部分的干燥完畢，反應(yīng)器降至常溫（任意一點(diǎn)反應(yīng)器溫度小于60℃ ）。 ②反應(yīng)系統(tǒng)壓力降至常壓，反應(yīng)系統(tǒng)無爆炸氣，（反應(yīng)系統(tǒng)爆炸氣分析合格）反應(yīng)器具備開頭蓋條件。 ③ 反應(yīng)器部分隔離 按隔離方案用盲板將反應(yīng)器系統(tǒng)與其它工藝系統(tǒng)徹底隔離。 對(duì)不能用盲板隔離的部位而用閥門隔離的部位，關(guān)閉后，須掛上警示牌“裝催化劑期間，任何人不能動(dòng)此閥門”。 ④反應(yīng)器頂部新鮮水、氮?dú)?、儀表風(fēng)、工業(yè)風(fēng)線作好明顯標(biāo)志，防止混用。裝置儀表風(fēng)和氮?dú)庀啻牟课患用ぐ甯綦x。 ⑤電動(dòng)葫蘆、抽真空器、供風(fēng)用的風(fēng)壓機(jī)試運(yùn)正常。 ⑥準(zhǔn)備發(fā)裝劑所用器材。 ⑦作業(yè)平臺(tái)夜間安裝臨時(shí)防爆燈，保證充分照明。 催化劑裝填的準(zhǔn)備工作 2)催化劑裝填質(zhì)量的重要性 加氫催化劑的裝填質(zhì)量在發(fā)揮催化劑性能、提高裝置處理量、保證裝置安全平穩(wěn)操作、延長(zhǎng)裝置操作周期等方面具有重要的作用。 催化劑裝填質(zhì)量主要是指在反應(yīng)器內(nèi)床層徑向的均勻性和軸向的緊密性和級(jí)配性。 反應(yīng)器內(nèi)徑向裝填的均勻性不好，將會(huì)造成反應(yīng)物料在催化劑床層內(nèi)“溝流”、“貼壁”等走“短路”現(xiàn)象的發(fā)生，也會(huì)導(dǎo)致部分床層的塌陷。大部分加氫處理工藝的反應(yīng)器為滴流床反應(yīng)器，而加氫操作通常又采用較大的氫油比，反應(yīng)器中氣相物料的流速遠(yuǎn)大于液相物料的流速，這種氣、液物料流速上的差別易導(dǎo)致相的分離。一旦催化劑床層徑向疏密不均，也就是說床層內(nèi)存在不同阻力的通道時(shí)，以循環(huán)氫為主體的氣相物流更傾向于占據(jù)阻力小、易于通過的通道，而以原料油為主體的液體物流則被迫流經(jīng)裝填更加緊密的催化劑床層，從而造成氣、液相分離，使氣、液間的傳質(zhì)速率降低，反應(yīng)效果變差。另外，由于在此狀態(tài)下循環(huán)氫帶熱效果差，易造成床層高溫“熱點(diǎn)”的出現(xiàn)。熱點(diǎn)一旦出現(xiàn)，將會(huì)造成熱點(diǎn)區(qū)的催化劑結(jié)焦速度加快，使得該區(qū)域的床層壓力降增大，又反過來使得流經(jīng)該熱點(diǎn)床層區(qū)的氣相物料流量更少，反應(yīng)熱量不能及時(shí)帶走，使得該點(diǎn)溫度更高，形成惡性循環(huán)。這樣一來，一方面影響裝置的操作安全，另一方面由于高溫點(diǎn)的存在而縮短裝置的操作周期。 反應(yīng)器內(nèi)軸向催化劑裝填的緊密性會(huì)影響到催化劑的裝填量，在反應(yīng)器體積一定的情況下，催化劑的裝填量與裝置處理量有關(guān)，并影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和催化劑的壽命。軸向的級(jí)配性是指不同催化劑種類之間，或者催化劑與瓷球之間的粒度的級(jí)配關(guān)系。在反應(yīng)器入口部分，級(jí)配性的好壞直接影響到床層壓降上升的速度，而在催化劑床層底部，級(jí)配性的好壞將決定催化劑床層是否會(huì)發(fā)生遷移。改級(jí)配性的有效措施是采用形成床層孔隙率逐步變化的分級(jí)裝填法。 所謂分級(jí)裝填法是指采用一種或數(shù)種不同尺寸大小、不同形狀、不同孔容、不同活性的高孔隙率活性和 /或情性瓷球、保護(hù)劑系列裝填于主催化劑床層上部，使床層從上到下顆粒逐漸變小、床層孔隙率逐步減低的分級(jí)過渡裝填方法。分級(jí)裝填技術(shù)對(duì)于加工污染雜質(zhì)含量較高的原料油、重質(zhì)餾分油，特別是渣油尤其重要。加工這些原料時(shí)，為保護(hù)主催化劑免于金沉積中毒，避免反應(yīng)器人口物流中高濃度烯烴、膠質(zhì)等快速反應(yīng)引起催化劑結(jié)焦失活等現(xiàn)象發(fā)生，分級(jí)裝填區(qū)的各種物質(zhì)（活性和 /或情性瓷球、保護(hù)劑系列乃至主催化劑）按照床層容垢能力由大到小、脫金屬（脫鐵、鎳、釩等）能力由強(qiáng)到弱、脫硫氮活性逐漸增加的順序及優(yōu)化的比例進(jìn)行裝填。 工業(yè)應(yīng)用實(shí)踐表明，頂部床層采用分級(jí)裝填法可以有效地延緩壓降的上升，同時(shí)也可以改善流體在反應(yīng)器內(nèi)的徑向分布。分級(jí)裝填技術(shù)的應(yīng)用效果與分級(jí)床層數(shù)、各床層高度、各床層裝填顆粒物形狀、床層顆粒物大小及級(jí)配、顆粒物對(duì)脫除雜質(zhì)的活性等因素有關(guān)。用戶通常需要請(qǐng)求催化劑供應(yīng)商或加氫技術(shù)專利商根據(jù)特定的加工原料提出適宜的分級(jí)裝填方案。 對(duì)于床層底部，采用分級(jí)裝填技術(shù)可有效地防止發(fā)生催化劑顆粒遷移，避免催化劑顆粒堵塞反應(yīng)器出口收集器甚至后續(xù)的換熱設(shè)備及管線，并同時(shí)消除由此引起的反應(yīng)器內(nèi)催化劑床層塌陷的可能。 因此，對(duì)催化劑的裝填必須高度重視，嚴(yán)格按照要求進(jìn)行。 3) 催化劑的裝填方法 加氫催化劑的裝填方法可以分為兩種，一種是普通裝填，一種是密相裝填。其中普通裝填方法因其多采用很長(zhǎng)的帆布袋作為催化劑從反應(yīng)器頂部向床層料位的輸送管子而被稱為布袋裝填法。實(shí)際上，普通裝填方法中也有較多廠家不用帆布袋而改用金屬舌片管來輸送催化劑的。普通裝填方法適用于目前各種外形的催化劑：球形、圓柱形、擠條形、環(huán)形等等。由于普通裝填方法簡(jiǎn)單易行，人員上幾乎不需要特別的技術(shù)培訓(xùn)，設(shè)備上不需要專利技術(shù)，因此被國(guó)內(nèi)許多煉油企業(yè)所采用。 采用密相裝填方法，可以將條狀催化劑在反應(yīng)器內(nèi)沿半徑方向呈放射性規(guī)整地排列，從而減少催化劑顆粒間的孔隙，提高催化劑裝填密度。例如，在同一體積內(nèi)密相裝填法比普通裝填法多裝填重量 10%～ 25%的催化劑，密相裝填除了可以多裝催化劑以外，由于裝填過程催化劑顆粒在反應(yīng)器橫截面上規(guī)整排列，因此其沿反應(yīng)器縱向、徑向的裝填密度也非常均勻。 由于密相裝填方法的上述兩個(gè)特性，它帶來的好處是 : ?反應(yīng)器內(nèi)可多裝填催化劑，使裝置總處理量增加。 ?處理量相同時(shí)，密相裝填的重量空速較小，可使催化劑初期運(yùn)轉(zhuǎn)溫度降低。 ?處理量相同時(shí)，密相裝填的催化劑運(yùn)轉(zhuǎn)周期延長(zhǎng)。 ?催化劑床層裝填均勻，緊密一致，可避免床層塌陷、溝流等現(xiàn)象的發(fā)生，從而避免“熱點(diǎn)”的產(chǎn)生。 ?催化劑床層徑向溫度均勻，可以提高反應(yīng)的選擇性。 此外，密相裝填方法采用專門的機(jī)械，連續(xù)化作業(yè)，因此催化劑的裝填速度也可以大大提高，裝填速度最大可以達(dá)到 24t/h。密相裝填由于催化劑堆積緊密，所以開工初期反應(yīng)器壓降略大于普通裝填，其中催化劑床層壓降比布袋裝填高 50%～ 80%[5]。但是布袋裝填時(shí)易出現(xiàn)催化劑條斷裂、部分床層塌陷、溫度熱點(diǎn)等現(xiàn)象，隨著運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的延長(zhǎng)，這些因素導(dǎo)致床層緊實(shí)化和孔隙率下降速度快于密相裝填。因此其壓降上升的速度快于密相裝填。 4）催化劑裝填步驟及注意事項(xiàng) 無論采用何種裝填方法，在催化劑裝填過程中始終應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)： ? 預(yù)先模擬測(cè)算催化劑床層的裝填密度（也稱作為裝填堆比），在實(shí)施催化劑裝填后，及時(shí)計(jì)算實(shí)際裝填堆比，并與測(cè)算值比較，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)裝填中存在的間題。 ? 氧化態(tài)催化劑具有高吸水性，因此應(yīng)避免在高潮濕和雨天的情況下進(jìn)行催化劑的裝填。 ? 反應(yīng)器內(nèi)操作的人員不能直接站立在催化劑床層料面上，以防催化劑顆粒被踩碎。較好的方法是穿雪靴或站立在一塊木板上，使人體的重量得到分散。 ? 在催化劑床層已裝填到適當(dāng)位置時(shí)及時(shí)安裝熱偶套管。 ? 可采用抽真空設(shè)備及時(shí)地從反應(yīng)器內(nèi)抽吸出裝填過程中出現(xiàn)的粉塵。這些粉塵會(huì)引起開工初期壓降偏高。 ? 床層每升高 lm應(yīng)檢查一次料面的水平度。可接受的床層水平落差應(yīng)該控制在反應(yīng)器直徑的177。 %，這個(gè)數(shù)據(jù)是根據(jù)大量工業(yè)密相裝填及投產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)后的物流分布結(jié)果得到的。當(dāng)床層水平度不能滿足上述要求時(shí)，就需要進(jìn)行人工平整。不要使用尖刺的耙子耙平催化劑料面，除非耙子的尖刺已經(jīng)用膠皮帶等包裹好。 ? 控制催化劑裝填速度。在普通裝填的情況下，催化劑的下料速度控制在4～ 9m3/h。在密相裝填的情況，催化劑下料速度可以更快，但隨裝填設(shè)備不同而有所不同，通?？梢赃_(dá)到 15m3/h，最大速度可以達(dá)到 2Ot/h。對(duì)于普通裝填法，掌握下料速度不要過快可以帶來至少兩個(gè)好處，一是減少催化劑顆粒在下料管中高速流動(dòng)產(chǎn)生的高壓靜電危險(xiǎn)，二是避免催化劑快速堆積在料面上引起催化劑床層疏密不均的現(xiàn)象發(fā)生。 ? 嚴(yán)格控制不同種類催化劑或瓷球之間界面的尺寸。 ? 確認(rèn)反應(yīng)器按要求隔離，避免串入其它有毒有害物質(zhì)。 ? 裝劑人員必須穿好連體服，戴好防塵眼鏡、口罩、手套，穿好勞保鞋，晝避免與催化劑直接接觸，裝劑人員應(yīng)系好保險(xiǎn)繩。 ? 進(jìn)反應(yīng)器作業(yè)人員必須持有進(jìn)容器作業(yè)證。只要反應(yīng)器內(nèi)有人作業(yè)，就必須保證空氣抽吸器的正常運(yùn)行。 ? 反應(yīng)器內(nèi)作業(yè)人員與守候在反應(yīng)器的監(jiān)護(hù)人員要用聲音、目視和報(bào)話機(jī)保持聯(lián)絡(luò)。下反應(yīng)器作業(yè)人員每次兩人，每次作業(yè)時(shí)間 20～ 25分鐘。 ? 開電動(dòng)葫蘆人員持證上崗。嚴(yán)禁任何人員站在運(yùn)輸催化劑吊斗下。 ? 有關(guān)負(fù)責(zé)人、技術(shù)人員要記錄當(dāng)日催化劑裝填報(bào)告和催化劑裝填記錄表。 ? 現(xiàn)場(chǎng)必須有醫(yī)務(wù)監(jiān)護(hù)人員。 3．聯(lián)鎖調(diào)試及反應(yīng)系統(tǒng)緊急泄壓試驗(yàn) 根據(jù)工藝要求，加氫裝置在開車前應(yīng)對(duì)各系統(tǒng)聯(lián)鎖及反應(yīng)系統(tǒng)的緊急泄壓設(shè)施（ 、 ）進(jìn)行調(diào)校試驗(yàn)。聯(lián)鎖調(diào)試及反應(yīng)系統(tǒng)緊急泄壓試驗(yàn)的目的是考查反應(yīng)系統(tǒng)處于事故狀態(tài)時(shí)，各自保聯(lián)鎖系統(tǒng)的安全可靠性以及進(jìn)行一次事故狀態(tài)的實(shí)際訓(xùn)練；檢查按設(shè)計(jì)要求已安裝的緊急泄壓孔板是否符合泄壓速度的要求，并且進(jìn)行調(diào)校。 緊急泄壓試驗(yàn)一般要求在系統(tǒng)內(nèi)氫氣狀態(tài)、壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值的情況下進(jìn)行。泄壓試驗(yàn)完成后，進(jìn)行泄壓孔板的計(jì)算及調(diào)校。 緊急泄壓注意事項(xiàng) ?現(xiàn)場(chǎng)緊急泄壓閥處派專人看守，并隨時(shí)與主控室操作人員保持聯(lián)系，一旦發(fā)現(xiàn)有 異常情況及時(shí)通知主控室操作人員關(guān)閉緊急泄壓閥。 ?泄壓時(shí)，派專人監(jiān)視火炬線所裝壓力表指示情況，若火炬線壓力 知主控室操作人員停止泄壓，查明原因并排除再恢復(fù)泄壓試驗(yàn)。 ?泄壓時(shí)，操作人員應(yīng)密切注意各床層差壓，任一反應(yīng)器差壓超過 ，應(yīng)停 止泄壓，并尋找差壓增大的原因。 ?泄壓前要通知火炬線相關(guān)崗位人員，火炬系統(tǒng)一定不能存液。 4．催化干燥、高壓氣密及預(yù)硫化 （ 1）催化干燥 加氫反應(yīng)器催化劑裝填結(jié)束后，即可開始裝置的氮?dú)鈿饷芄ぷ?，按照本?jié)前面部分的要求對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行氮?dú)庵脫Q及氣密工作。在氮?dú)鈿饷芙Y(jié)束后，如果催化劑供應(yīng)商要求對(duì)催化劑進(jìn)行氮?dú)飧稍?.則可以在氣密結(jié)束后進(jìn)行。 絕大多數(shù)加氫催化劑都以氧化鋁或含硅氧化鋁作為載體，屬多孔物質(zhì)，吸水性很強(qiáng)，一般吸水量可達(dá) 1%～ 3%，最高可達(dá) 5%以上。催化劑含水至少有如下危害：當(dāng)潮濕的催化劑與熱的油氣接觸升溫時(shí)，其中所含水分迅速汽化，導(dǎo)致催化劑孔道內(nèi)水汽壓力急劇上升，容易引起催化劑骨架結(jié)構(gòu)被擠壓崩塌。而且，這時(shí)反應(yīng)器底部催化劑床層還是冷的，下行的水蒸氣被催化劑冷凝吸收要放出大量的熱，又極易導(dǎo)致下部床層催化劑機(jī)械強(qiáng)度受損，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生催化劑顆粒粉化現(xiàn)象，從而導(dǎo)致床層壓降增大 [6]。因此，建議在催化劑進(jìn)行預(yù)硫化前要進(jìn)行氮?dú)飧稍锩撍? 當(dāng)實(shí)施催化劑氮?dú)飧稍锊襟E時(shí)，考慮到系統(tǒng)需要升溫，為防備系統(tǒng)內(nèi)泄漏進(jìn)人氫氣、烴類氣體等，引起催化劑活性金屬還原或表面結(jié)焦，影響催化劑活性，因此一般要求氮?dú)饧兌?%（體）、氧含量 %（體）、（氫 +烴）含量 %（體）、水含量 300181。L/L。除了分析系統(tǒng)內(nèi)氮?dú)饧兌纫酝猓€應(yīng)該在氫氣進(jìn)裝置、高分氣體去瓦斯管網(wǎng)、原料油進(jìn)高壓系統(tǒng)管線、低分氣體去瓦斯管網(wǎng)、低分油去分餾系統(tǒng)等管線上加裝隔離盲板。 （ 2）反應(yīng)系統(tǒng)高壓氣密 1）高壓氣密步驟 ①為了進(jìn)行氫氣氣密，保證在引氫前反應(yīng)器任意一點(diǎn)溫度低于 190℃ ， 防止催化劑被氫氣還原。同時(shí)保證反應(yīng)器和熱高分最低表面溫度大于 51℃ （首次開工）。 ②自新氫線引氫進(jìn)反應(yīng)系統(tǒng)。以 ≯ ，進(jìn)行 各壓力等級(jí)下的氫氣氣密，一般以 。為保 證循環(huán)機(jī)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，逐步置換系統(tǒng)的氫純度大于 90%。氣密過程 要對(duì)各個(gè)密封點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)有檢查，每個(gè)氣密等級(jí)的漏點(diǎn)要逐一消項(xiàng)處 理，才能繼續(xù)下一步的氣密，否則保壓待命。 ③隨反應(yīng)系統(tǒng)的氣密，對(duì)循環(huán)機(jī)機(jī)體、封油系統(tǒng)，新氫機(jī)系統(tǒng)，高壓儀 表進(jìn)行氣密。 ④動(dòng)壓降的測(cè)試：最高等級(jí)壓力下氫氣氣密合格后，停新氫機(jī)，關(guān)新氫 機(jī)來氫線。觀察動(dòng)壓降。小于 ，否則，查處問題處 理。 2）高壓氣密注意事項(xiàng) ①高壓氣密要責(zé)任到人，對(duì)每一個(gè)密封點(diǎn)進(jìn)行仔細(xì)的檢查。 ②每氣密一個(gè)等級(jí)，在高壓法蘭上用不同的噴漆做記號(hào)。 （ 3）催化劑器內(nèi)預(yù)硫化 大部分加氫催化劑在硫化態(tài)下發(fā)揮加氫催化作用，因此在催化劑接觸原料油之前應(yīng)先將其活性金屬組分轉(zhuǎn)化成硫化態(tài)。加氫催化劑的器內(nèi)預(yù)硫化可以分為氣相（干法）預(yù)硫化和液相（濕法）預(yù)硫化兩大類。不同的硫化方法對(duì)同一種催化劑表現(xiàn)出不同的硫化效果，不同的催化劑和不同的工藝有時(shí)要求不同的預(yù)硫化方法。目前，國(guó)內(nèi)工業(yè)加氫裝置大都實(shí)行器內(nèi)預(yù)硫化方法，除對(duì)于強(qiáng)擇形裂解活性、弱加氫活性的臨氫降凝催化劑、分子篩加氫裂化催化劑的預(yù)硫化大多采用干法硫化以外，其他的加氫精制、加氫處理裝置的催化劑普遍采用濕法強(qiáng)化硫化方法。 硫化劑的選擇應(yīng)考慮 : ①硫化劑在臨氫和催化劑存在的條件下，能在較低反應(yīng)溫度下分解生成玩 H2S，以有利于催化劑硫化的順利進(jìn)行，提高硫化效果； ②硫化劑硫含量應(yīng)較高，以減少硫化劑的用量，避免其他元素對(duì)硫化過程的不利影響； ③硫化劑價(jià)格便宜，毒性小，使用安全。 通過大量的試驗(yàn)研究及工業(yè)實(shí)踐，濕法預(yù)硫化的硫化劑大多采用廉價(jià)、硫含量高、與硫化攜帶油互溶、易于分解、工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的硫化合物，如二硫化碳（ CS2）、二甲基二硫（ DMDS）等硫化劑。 判斷預(yù)硫化完成的幾個(gè)主要指標(biāo)為 : ? 預(yù)硫化最終恒