催化重整装置预加氢反应器压差高的原因分析及对策

催化重整装置预加氢反应器压差高的原因分析及对策

刘国辉

中石油辽阳石化公司油化运行部  辽宁 辽阳 111000

摘要：某炼化企业重整装置预加氢反应系统于2018年12月及2019年1月因预加氢催化剂床层压差高进行2次“撇头”处理。装置对结垢物来源及机理进行原因分析，采取了有效的调整措施，保证了装置长周期运行。

关键词：预加氢反应器、压差、措施                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             

1 前言

预加氢单元目的是切取适宜重整工艺的馏分和脱除对重整催化剂有害杂质及水分。该套重整装置于2018年9月投产，预加氢反应器床层压差于2018年12月及2019年1月超过催化剂技术协议保证值150kPa，进行2次“撇头”处理。

2 原因分析

停工检修时发现R-101顶部催化剂、瓷球中杂质较多且局部存在板结；F-101炉管爆破吹扫，爆破吹扫出大量铁锈和碳粉；E-101A壳程管束表面有积碳存在。

对预加氢原料过滤器前、后的物料采样，样品均不清澈、略有浑浊。过滤器的滤网表面固体杂质进行取样分析，固体杂质的元素组成检测结果与E-101A中结垢物基本一致。根据分析结果得出，预加氢反应系统结垢物主要来自装置原料。

直馏石脑油储罐引入过外购石脑油，外购石脑油溶解氧含量较高，因此预加氢单元原料氧含量高。原料的烯烃与溶解氧易在预加氢反应系统高温部分缩合结焦。直馏石脑油硫含量约200mg/kg，随着运行时间增长，沉积在管壁上的FeS保护膜不断增厚。FeS保护膜达到一定厚度后，FeS保护膜随着介质波动从管壁上剥离出来进入预加氢反应系统。FeS具有较强脱氢活性，在加热炉炉管、预加氢反应器等高温部位发生脱氢缩合反应形成焦炭。预加氢反应系统的少部分结垢物由预加氢反应系统内腐蚀及结焦形成。

油化运行部预加氢反应系统结垢物元素组成检测结果

3 解决方法及对策

（1）对预加氢原料过滤器前、后物料采样，样品均不清澈、略有浑浊。原有目数的滤网不能将原料全部固体杂质过滤掉，固体杂质不断地在反应器顶部累积结焦。因此装置将预加氢原料过滤器滤网进行加密，使用300目滤网替代80目滤网。

（2）预加氢反应器进行“撇头”处理，预加氢催化剂床层上部改用鸟巢保护剂分级装填的技术方案。鸟巢保护剂具有巨大的空隙率及床层截面开口面积，增加预加氢反应器对进料杂质的抗干扰能力。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    

4 结论

装置做了相应的调整措施后，预加氢反应器压差始终维持于40-60kPa，远低于催化剂技术协议的保证值150kPa。有效地解决了预加氢反应器压差频繁升高需要停工检修的难题，避免了预加氢催化剂“撇头”作业的风险，保证了预加氢单元高负荷长周期运行。