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文檔簡介

汽油非臨氫異構(gòu)化裝置在塔河分公司的生產(chǎn)應用萬重山汽油非臨氫異構(gòu)化裝置在塔河分公司的生產(chǎn)應用萬重山1概述塔河分公司7×104t/a汽油異構(gòu)化裝置采用石油化工科學研究院開發(fā)的石腦油非臨氫改質(zhì)技術(shù),利用RGW-1型催化劑的催化作用,以加氫石腦油為原料,生產(chǎn)出了符合要求的車用石油液化汽及高辛烷值的汽油調(diào)和組分。概述塔河分公司7×104t/a汽油異構(gòu)化裝置采用石油化工科21生產(chǎn)綜述石腦油非臨氫改質(zhì)過程利用RGW-1型催化劑的催化作用,使低辛烷值的輕石腦油發(fā)生選擇性裂解、異構(gòu)、齊聚和環(huán)化脫氫等反應,轉(zhuǎn)化為烯烴、芳烴含量低的高辛烷值汽油調(diào)和組分,用于調(diào)兌汽油,降低調(diào)和汽油的烯烴及芳含量,降低汽油密度,提高調(diào)和汽油的辛烷值,將低辛烷值的汽油餾分轉(zhuǎn)化為幾乎不含烯烴、芳烴含量低的高辛烷值的汽油調(diào)和組分。該工藝過程簡單、投資小,操作條件緩和,干氣產(chǎn)率低,可大幅度提高加氫石腦油辛烷值。1生產(chǎn)綜述31生產(chǎn)綜述因非臨氫改質(zhì)反應的特點會使催化劑上積炭很快,導致催化劑活性下降,因此反應器內(nèi)催化劑單程運轉(zhuǎn)周期大約在2-2.5個月左右,裝置采用間歇操作,停工再生的生產(chǎn)方式。本設計年處理量為7萬噸,裝置進料量為10噸/小時;車用石油液化汽收率為30%,高辛烷值汽油收率為68%。見下表1:1生產(chǎn)綜述因非臨氫改質(zhì)反應的特點會使催化劑上積炭很快,導4表1裝置設計負荷及液收物料名稱kg/ht/dt/am%入方加氫石腦油1000024070000100.00出方干氣加損失2004.814002液化氣3000722100030改質(zhì)汽油6800163.24760068合計5714.2824070000100.00表1裝51生產(chǎn)綜述目前,裝置進料量最大為5~6噸/小時,年處理量約為4萬噸。自2006年8月開工至今,已經(jīng)兩年半,歷經(jīng)10個生產(chǎn)周期和10次催化劑燒焦。共生產(chǎn)石腦油8.81萬噸,年平均處理量3.5萬噸,其中生產(chǎn)出液化石油汽23329噸,異構(gòu)化汽油62886噸,RON平均82.3;液收97.86%;液化石油汽收率26.48%,異構(gòu)化汽油收率71.38%。見表2:1生產(chǎn)綜述目前,裝置進料量最大為5~6噸/小時,年處理量6表2裝置生產(chǎn)負荷及液收物料名稱t收率%入方加氫石腦油88100100出方干氣加損失18852.14液化石油汽2332926.48異構(gòu)化汽油6288671.38合計88100100表2裝置71生產(chǎn)綜述通過表1表2看,裝置液收達到了97.86%,基本達到了設計指標。而導致干氣超標和液化汽收率低的主要原因是在08年6-7月的生產(chǎn)過程中,裝置單獨加工重整輕石腦油,造成吸收穩(wěn)定系統(tǒng)壓力高,氣相組分多而吸收劑量不夠,使干氣中攜帶大量的液化汽組分進入火炬管網(wǎng),而使影響了裝置的液收。重整輕石腦油分析見表3:

1生產(chǎn)綜述通過表1表2看,裝置液收達到了97.86%,8

表3重整輕石腦油分析

流程KK10%50%90%KK密度kg/m3溫度℃29.632.438.551.866.6637.4表3重整輕石腦油分析流程91生產(chǎn)綜述從流程分析看,原料油組分太輕;在實際生產(chǎn)中反應油汽中大部分都以氣態(tài)組分進入吸收和解析系統(tǒng),導致吸收劑無法將輕組分完全吸收,系統(tǒng)壓力高,干氣中C3、C4含量高,干氣攜帶部分液化汽組分進入火炬管網(wǎng),使液化石油汽的收率降低。同樣在液化石油汽中C5含量超指標,影響了液化汽的質(zhì)量;導致系統(tǒng)壓力高和液化汽中含量高的另一個原因是,異構(gòu)化裝置T602頂冷卻器E607/AB冷卻負荷較小,導致冷卻后液化氣溫度高于設計值45℃,1生產(chǎn)綜述從流程分析看,原料油組分太輕;在實際生產(chǎn)中反應101生產(chǎn)綜述而達到了54℃,從而增加了T602的負荷,使T602塔頂壓力偏高又影響到T601操作壓力,干氣量明顯增大,為確保塔頂壓力不超過控制指標,T601、T602放空閥開度過大,導致輕組分大量排放,使塔內(nèi)分離效果變差;同時,T602底溫偏高、頂溫高,造成液態(tài)烴中重組分攜帶較多,使液態(tài)烴中C5含量上升,液化氣中C5含量出現(xiàn)偏高。1生產(chǎn)綜述而達到了54℃,從而增加了T602的負荷,使T111生產(chǎn)綜述為此,車間及時對加工量和操作參數(shù)進行調(diào)節(jié),將加工量由5t/h降至3t/h,同時將T602頂壓指標上限由1.07MPa,更改為1.17MPa,V605減少液態(tài)烴排放;同時,降低T601、T602塔底溫度至100℃和125℃,減輕吸收穩(wěn)定系統(tǒng)負荷,在保證穩(wěn)定汽油辛烷值不低于指標的情況下,盡可能控制反應器升溫速度,避免催化反應劇烈而增加分餾系統(tǒng)負荷;通過操作調(diào)整液態(tài)烴的質(zhì)量得到有效控制。1生產(chǎn)綜述為此,車間及時對加工量和操作參數(shù)進行調(diào)節(jié),將加122原料性質(zhì)裝置設計反應原料主要為加氫石腦油,同時考慮重整拔頭油及部分加氫輕石腦油,為了能使催化劑正常操作,保證產(chǎn)品合格及收率,對原料的組成及雜質(zhì)含量有一定的要求;對汽油原料的設計要求和實際生產(chǎn)指標見表3。2原料性質(zhì)13表4反應原料油規(guī)格要求項目單位設計指標實際生產(chǎn)指標分析方法干點℃<170GB/T6536堿性氮μg/g<2SH/T0162硫含量μg/g<150SH/T0253-92實際膠質(zhì)mg/100ml<1.5GB/T509機械雜質(zhì)無水溶性酸堿無GB/T258水含量無游離水表4反應原142原料性質(zhì)根據(jù)實際生產(chǎn)情況看,原料干點、硫含量、實際膠質(zhì)、機械雜質(zhì)、水溶性酸堿、水含量、堿性氮含量都在控制指標內(nèi)。但是原料中的堿性氮含量和原料的干點低于120℃時,對催化劑的正常使用有很大的影響。07年10月堿性氮含量超標,最高達到3μg/g,使催化劑的活性下降很快,反應器床層溫度提升較快,一月內(nèi)反應器床層提溫達到了45℃,但當月異構(gòu)化穩(wěn)定汽油辛烷值仍為81.7,低于82的指標;因而導致第5次生產(chǎn)周期只有63天就停工對催化劑進行再生燒焦。堿性氮分析見表5:2原料性質(zhì)根據(jù)實際生產(chǎn)情況看,原料干點、硫含量、實際膠15表5原料中堿性氮分析HK10%50%90%KK密度kg/m3堿性氮μg/g10月分析38.653.287.7126.9155.9690.53.029月分析39.954.588.2132.1155.3692.11.93設計--------<170<2表5原料162原料性質(zhì)同樣,在08年7月當原料中組分較輕干點只有60℃-80℃時,對催化反映也有較大的影響,當月生產(chǎn)中催化劑活性下降很慢,一月內(nèi)反應器床層提溫只有10℃,因而使第8次生產(chǎn)周期維持了120天。當月穩(wěn)定汽油辛烷值均在83以上,最高的達到86,平均在84。由此可見,較低的堿性氮含量和合理的原料可以延長催化劑的使用壽命和生產(chǎn)周期。2原料性質(zhì)同樣,在08年7月當原料中組分較輕干點只有6173裝置操作條件要求表6一段反應器(R-601)反應操作條件表項目反應初期反應末期入口壓力MPa(g)0.45~0.470.45~0.5入口溫度℃320420質(zhì)量空速h-10.18~0.22注:1、質(zhì)量空速為反應器的質(zhì)量空速;

2、一、二段反應器總質(zhì)量空速為0.43裝置操作條件要求表6一段反應器(R-601)反18表7二段反應器(R-602)反應操作條件表項目反應初期反應末期入口壓力MPa(g)0.34~0.360.34~0.38入口溫度℃320420質(zhì)量空速h-10.22∽0.243裝置操作條件要求表7二段反應器(R-602)反應操作條件表19

表8吸收穩(wěn)定操作指標T601頂壓力MPa1.1~1.38T601頂溫度℃32~52T601底溫度℃102~112T602頂壓力MPa0.97~1.17T602頂溫度℃47~57T602底溫度℃125~150

204裝置產(chǎn)品質(zhì)量及控制指標表9裝置產(chǎn)品質(zhì)量控制指標項目單位控制指標穩(wěn)定汽油烯烴V%≤5穩(wěn)定汽油RON≥82液化氣蒸氣壓kPa1380液化氣C5含量V%≤3表10實際指標項目單位控制指標穩(wěn)定汽油烯烴V%1.7-2.8穩(wěn)定汽油RON82-84液化氣蒸氣壓kPa965-1220液化氣C5含量V%0.01-0.154裝置產(chǎn)品質(zhì)量及控制指標21

表11液化汽質(zhì)量分析備注:本裝置生產(chǎn)的液化氣C3、C4烷烴的含量在90m%以上,烯烴的含量低于5m%,脫硫后可作為車用液化石油氣。蒸氣壓密度C20C30C3=iC40nC40nC4=cC4=+C4=>C5037.8℃kPakg/m3v/v%v/v%v/v%v/v%v/v%v/v%v/v%v/v%v/v%1013524.91.0769.674.6715.677.211.310.130.250.02表12穩(wěn)定汽油質(zhì)量分析密度初餾10%50%90%干點全餾辛烷值烷烴烯烴環(huán)烷烴芳烴kg/m3℃℃℃℃℃℃v/v%v/v%v/v%v/v%682.9252767.6149.4206.895.183.172.891.839.2113.82

224裝置產(chǎn)品質(zhì)量及控制指標產(chǎn)品質(zhì)量對比分析:1、加氫石腦油非臨氫改質(zhì)后,族組成發(fā)生變化,烷烴含量減少,烯烴含量有所增加,芳烴含量大幅度增加,從而使汽油辛烷值提高,RON約提高25個單位。加氫石腦油進行非臨氫改質(zhì)后,有利于改善產(chǎn)品結(jié)構(gòu),增產(chǎn)液化氣和高品質(zhì)汽油調(diào)和油,降低出廠汽油烯烴含量。4裝置產(chǎn)品質(zhì)量及控制指標產(chǎn)品質(zhì)量對比分析:235催化劑裝置催化劑采用中石化石油化工科學研究院開發(fā)的RGW-1型催化劑,該催化劑的周期壽命約為80天,總使用壽命為2年。RGW-1型催化劑為改性分子篩和γ-Al2O3混合擠條產(chǎn)品,主要性質(zhì)見表13:表13催化劑組成及性質(zhì)項目指標組分分子篩、氧化鋁、活性促進劑比表面,m2/g~300壓碎強度,N/cm~90外形白色條狀尺寸(直徑×長度)mmφ2~3×3~10堆密度,g/cm30.72±0.055催化劑裝置催化劑采用中石化石油化工科學研究院開發(fā)的RG246反應器及催化劑裝填2臺反應器,直徑φ1400mm,采用熱壁結(jié)構(gòu),均利舊原反應器。

表14一段反應器(R-601)催化劑、瓷球裝填表設計需用量實際需用量裝劑種類裝填高度mm裝填體積m3裝填重量kg裝填高度mm裝填體積m3堆密度g/cm3裝填重量kg上層φ6瓷球1500.2314622400.36931.232210上層φ3瓷球1500.2314622400.36931.232315催化劑床層903013.8910000927014.260.69789950下層φ3瓷球1000.1543081660.25561.232315下層φ6瓷球1000.1543081660.25561.232315下層φ16瓷球3500.3606465100.71011.23228756反應器及催化劑裝填2臺反應器,直徑φ1400mm,采用25表15二段反應器(R-602)催化劑、瓷球裝填表設計需用量實際需用量裝劑種類裝填高度mm裝填體積m3裝填重量kg裝填高度mm裝填體積m3堆密度g/cm3裝填重量kg上層φ6瓷球1500.2314622400.36931.2322455上層φ3瓷球1500.2314622400.36931.2322455催化劑床層903013.8910000932014.340.700810050下層φ3瓷球1000.1543081660.25561.232315下層φ6瓷球1000.1543081660.25561.232315下層φ16瓷球3500.3606465100.71011.2322875表15二段反應器(R-602)催化劑、瓷球裝填表設計266反應器及催化劑裝填因兩臺反應器利舊,在磁球和20噸催化劑全部完成裝填后,反應器入口離床層還有2m的空間,而卻反應器直徑小,導致催化劑裝填高度大,在生產(chǎn)過程增加反應器進出口壓降。6反應器及催化劑裝填因兩臺反應器利舊,在磁球和20噸催化277催化劑的再生由于反應器利舊,使原設計的操作反應溫度(320~450℃)無法實現(xiàn),目前的操作溫度僅為320~410℃,壓力0.25MPa,原料空速(重量)0.25h-1;RGW-1催化劑裝量為20噸,單程操作周期2.5~3個月(設計2~2.5個月),再生時間約15天(設計7天),年操作時間為7900小時(原設計7000小時)。7催化劑的再生28

表16催化劑再生指標由上表看,因受反應器操作條件的限制,在生產(chǎn)過程中沒有完全利用RGW-1催化劑的活性就停工再生,不能使生產(chǎn)周期更好地延長;同時,在催化劑燒焦再生過程中,也受反應器操作條件的限制,使催化劑上的積碳無法完全燃燒,使再生時間從設計的7天延長到了15天。反應溫度℃燒焦溫度℃操作周期天再生時間天設計320~450380~480737實際320~410380~4209015

29表17催化劑干燥再生條件干燥壓力,MPa(a)0.6干燥溫度,℃400(床層最高)再生壓力,MPa(a)0.5再生溫度,℃380~410氣劑比,v/v225再生氣體氧含量V%0.5~21再生氣體循環(huán)量Nm35200~5500循環(huán)再生氣體中CO2含量v/v%≯10表17催307催化劑的再生在催化劑燒焦的過程中,燒焦循環(huán)壓縮機機經(jīng)常在催化劑再生到一半左右時氣缸超溫,負荷帶不起來而停機檢修;經(jīng)檢修檢查,發(fā)現(xiàn)壓縮機吸氣閥和出氣閥閥片上結(jié)有大量的焦炭和水垢,導致壓縮機吸氣閥和出氣閥閥片無法正常工作,壓縮機負荷增大再生循環(huán)量下降,影響了催化劑的正常燒焦。經(jīng)過分析和查找,判斷如下:7催化劑的再生在催化劑燒焦的過程中,燒焦循環(huán)壓縮機機317催化劑的再生7.1壓縮機吸氣閥和出氣閥閥片上積碳因催化劑在燒焦過程中循環(huán)氣內(nèi)CO2含量高,大都控制在20%以上,導致燒焦循環(huán)氣中CO含量也隨之增加,燒焦循環(huán)氣中含量越高,說明反應器內(nèi)催化劑燒焦不完全,會產(chǎn)生大量未完全燃燒的活性炭隨循環(huán)氣一起進入壓縮機,活性炭進入壓縮機氣缸后,附著在吸氣閥和出氣閥閥片上,堵塞了出氣孔增加壓縮機負荷,使壓縮機超溫被迫停車檢修,更換和清理氣閥。同時,因燒焦尾氣放空罐V601設計上不合理,尾氣入口和出口相距太近,卻容積小,燒焦尾氣中的活性炭來不及沉降和放空就被吸入壓縮機入口管線,加劇了壓縮機閥片積碳。影響了裝置的正常生產(chǎn)和催化劑燒焦進度。7催化劑的再生7.1壓縮機吸氣閥和出氣閥閥片上積32

表18壓縮機積碳時燒焦循環(huán)氣中氣體分析因燒焦循環(huán)氣中的活性炭無法直接測出,只能通過燒焦循環(huán)氣中CO和CO2的含量判斷。當循環(huán)氣中的CO2含量超過5%時,將氮氣補充進入系統(tǒng),置換循環(huán)氣中的CO2將其中燃燒不完全的CO和活性炭從放空閥排出,防止壓縮機閥片積碳。O2%N2%CO%CO2%烴類R601出口0.7285.551.3212.340.07R602出口0.9384.571.5713.840.07C602出口0.8578.811.1219.150.07表18壓縮機積碳時燒焦循337催化劑的再生7.2壓縮機吸氣閥和出氣閥閥片上結(jié)水垢反應器內(nèi)催化劑燒焦會產(chǎn)生少量的水,但是已經(jīng)在V601底部脫出,大量攜帶的可能性不大;通過觀察,發(fā)現(xiàn)燒焦用系統(tǒng)工業(yè)風中含有大量明水,而循環(huán)壓縮機氣缸內(nèi)正常溫度為80℃~90℃,部分明水進入壓縮機后在80℃~90℃的環(huán)境下結(jié)成水垢聚集在閥片上,堵塞吸氣孔。7.3針對以上問題,在操作上采取嚴格燒焦循環(huán)氣中CO2含量不大于5%,相應降低循環(huán)氣中活性炭的和工業(yè)風管線低點排水以及在壓縮機入口加過濾網(wǎng)等措施,使壓縮機超溫、超負荷的問題得到了有效控制。但要從根本上解決問題,則還要更換燒焦尾氣放空罐V601。7催化劑的再生7.2壓縮機吸氣閥和出氣閥閥片上結(jié)348存在的問題8.1應器溫度和再生溫度達不到設計值因異構(gòu)化裝置的反應器是利舊的,反應器材質(zhì)無法滿足設計生產(chǎn)要求;設計要求反應器正常生產(chǎn)溫度為320-450℃,催化劑再生燒焦溫度為320-480℃,而舊反應器的最高使用溫度僅為410℃,嚴重制約了異構(gòu)化裝置的生產(chǎn)周期和催化劑再生周期。8.2液化汽冷卻負荷小在設計上,穩(wěn)定塔頂液化氣冷卻溫度應該在45℃以下,而實際操作過程中,由于冷卻器負荷不夠,導致液化汽冷卻溫度達不到設計要求,目前只能維持在55℃;致使液化氣收率明顯下降,在加工重整石腦油時,影響液化汽質(zhì)量和收率,同時給系統(tǒng)的平穩(wěn)操作帶來了困難。8存在的問題8.1應器溫度和再生溫度達不到設計值358存在的問題8.3反應產(chǎn)物油氣分離罐及再生循環(huán)氣緩沖罐V601容積小而且設計上有缺陷,反應油氣和再生循環(huán)氣進V601和出V601管線并排在一起,使氣液分離效果差,在正常生產(chǎn)過程中,導致富氣壓縮機帶液多;燒焦時再生循環(huán)氣壓縮機入口攜帶未完全燃燒的活性碳,影響壓縮機的正常運行和催化劑再生周期。8.4加熱爐負荷小,排煙溫度高;原設計裝置最大處理量為10t/h,而在實際生產(chǎn)中,當處理量達到6.5t/h以上時,在反應中期以后,加熱爐溫度就無法滿足生產(chǎn)要求,而且回火嚴重。8存在的問題8.3反應產(chǎn)物油氣分離罐及再生循環(huán)氣緩369解決辦法針對上述生產(chǎn)和催化劑燒焦過程中存在的問題,已經(jīng)通過技改技措項目由洛陽設計院進行了立項改造。主要有四點:9.1原反應器R601、R602(φ1400mm×13000mm)生產(chǎn)溫度不大于410℃,更換為設計溫度480℃,規(guī)格φ1400mm×13000mm×18,材質(zhì)為15CrMoR的新反應器。提高生產(chǎn)周期和縮短再生時間。9.2更換穩(wěn)定塔頂液化氣冷卻器兩臺,將現(xiàn)有兩臺冷卻器EBS600-2.5-55-4.5/19-4I更換為型號EBS700-2.5-155-6/19-4I的冷卻器兩臺,增大換熱面積100m2,降低液化汽溫度。9.3更換反應產(chǎn)物油氣分離罐V601(利舊),將V601(利舊,φ1400mm×3000mm×10mm)更換為φ2000mm×4500mm×12mm,以改善V601的汽液分離效果,避免壓縮機帶液和燒焦時循環(huán)機積碳。9解決辦法針對上述生產(chǎn)和催化劑燒焦過程中存在的問題,已379解決辦法9.4對現(xiàn)有兩臺加熱爐進行節(jié)能改造,1將F602煙氣引至F601對流室,并將F601對流室11排石腦油進料爐管(規(guī)格:¢114×10×1820,44根,材質(zhì):1Cr5Mo)由光管改為釘頭管,可將排煙溫度降至250℃以下,從而提高加熱爐熱效率。②完善加熱爐儀表指示系統(tǒng)。將F601爐膛熱偶溫度指示移位,增設F601原料入爐預熱溫度顯示、爐膛氧含量顯示、爐膛負壓指示。3更換加熱爐火嘴燃燒系統(tǒng),提高加熱爐負荷。9解決辦法9.4對現(xiàn)有兩臺加熱爐進行節(jié)能改造,1將3810結(jié)論通過兩年來的生產(chǎn)運行,由石油化工科學研究院開發(fā)的采用RGW-1型催化劑的石腦油非臨氫改質(zhì)技術(shù),在塔河分公司7×104t/a汽油異構(gòu)化裝置生產(chǎn)出了符合要求的車用石油液化汽及高辛烷值的汽油調(diào)和組分。滿足了清潔生產(chǎn)的要求;RGW-1型催化劑使用兩年來經(jīng)過10次燒焦再生,仍能滿足生產(chǎn)需求。10結(jié)論通過兩年來的生產(chǎn)運行,由石油化工科學研究院開39謝謝!異構(gòu)化生產(chǎn)(塔化)教材課件40汽油非臨氫異構(gòu)化裝置在塔河分公司的生產(chǎn)應用萬重山汽油非臨氫異構(gòu)化裝置在塔河分公司的生產(chǎn)應用萬重山41概述塔河分公司7×104t/a汽油異構(gòu)化裝置采用石油化工科學研究院開發(fā)的石腦油非臨氫改質(zhì)技術(shù),利用RGW-1型催化劑的催化作用,以加氫石腦油為原料,生產(chǎn)出了符合要求的車用石油液化汽及高辛烷值的汽油調(diào)和組分。概述塔河分公司7×104t/a汽油異構(gòu)化裝置采用石油化工科421生產(chǎn)綜述石腦油非臨氫改質(zhì)過程利用RGW-1型催化劑的催化作用,使低辛烷值的輕石腦油發(fā)生選擇性裂解、異構(gòu)、齊聚和環(huán)化脫氫等反應,轉(zhuǎn)化為烯烴、芳烴含量低的高辛烷值汽油調(diào)和組分,用于調(diào)兌汽油,降低調(diào)和汽油的烯烴及芳含量,降低汽油密度,提高調(diào)和汽油的辛烷值,將低辛烷值的汽油餾分轉(zhuǎn)化為幾乎不含烯烴、芳烴含量低的高辛烷值的汽油調(diào)和組分。該工藝過程簡單、投資小,操作條件緩和,干氣產(chǎn)率低,可大幅度提高加氫石腦油辛烷值。1生產(chǎn)綜述431生產(chǎn)綜述因非臨氫改質(zhì)反應的特點會使催化劑上積炭很快,導致催化劑活性下降,因此反應器內(nèi)催化劑單程運轉(zhuǎn)周期大約在2-2.5個月左右,裝置采用間歇操作,停工再生的生產(chǎn)方式。本設計年處理量為7萬噸,裝置進料量為10噸/小時;車用石油液化汽收率為30%,高辛烷值汽油收率為68%。見下表1:1生產(chǎn)綜述因非臨氫改質(zhì)反應的特點會使催化劑上積炭很快,導44表1裝置設計負荷及液收物料名稱kg/ht/dt/am%入方加氫石腦油1000024070000100.00出方干氣加損失2004.814002液化氣3000722100030改質(zhì)汽油6800163.24760068合計5714.2824070000100.00表1裝451生產(chǎn)綜述目前,裝置進料量最大為5~6噸/小時,年處理量約為4萬噸。自2006年8月開工至今,已經(jīng)兩年半,歷經(jīng)10個生產(chǎn)周期和10次催化劑燒焦。共生產(chǎn)石腦油8.81萬噸,年平均處理量3.5萬噸,其中生產(chǎn)出液化石油汽23329噸,異構(gòu)化汽油62886噸,RON平均82.3;液收97.86%;液化石油汽收率26.48%,異構(gòu)化汽油收率71.38%。見表2:1生產(chǎn)綜述目前,裝置進料量最大為5~6噸/小時,年處理量46表2裝置生產(chǎn)負荷及液收物料名稱t收率%入方加氫石腦油88100100出方干氣加損失18852.14液化石油汽2332926.48異構(gòu)化汽油6288671.38合計88100100表2裝置471生產(chǎn)綜述通過表1表2看,裝置液收達到了97.86%,基本達到了設計指標。而導致干氣超標和液化汽收率低的主要原因是在08年6-7月的生產(chǎn)過程中,裝置單獨加工重整輕石腦油,造成吸收穩(wěn)定系統(tǒng)壓力高,氣相組分多而吸收劑量不夠,使干氣中攜帶大量的液化汽組分進入火炬管網(wǎng),而使影響了裝置的液收。重整輕石腦油分析見表3:

1生產(chǎn)綜述通過表1表2看,裝置液收達到了97.86%,48

表3重整輕石腦油分析

流程KK10%50%90%KK密度kg/m3溫度℃29.632.438.551.866.6637.4表3重整輕石腦油分析流程491生產(chǎn)綜述從流程分析看,原料油組分太輕;在實際生產(chǎn)中反應油汽中大部分都以氣態(tài)組分進入吸收和解析系統(tǒng),導致吸收劑無法將輕組分完全吸收,系統(tǒng)壓力高,干氣中C3、C4含量高,干氣攜帶部分液化汽組分進入火炬管網(wǎng),使液化石油汽的收率降低。同樣在液化石油汽中C5含量超指標,影響了液化汽的質(zhì)量;導致系統(tǒng)壓力高和液化汽中含量高的另一個原因是,異構(gòu)化裝置T602頂冷卻器E607/AB冷卻負荷較小,導致冷卻后液化氣溫度高于設計值45℃,1生產(chǎn)綜述從流程分析看,原料油組分太輕;在實際生產(chǎn)中反應501生產(chǎn)綜述而達到了54℃,從而增加了T602的負荷,使T602塔頂壓力偏高又影響到T601操作壓力,干氣量明顯增大,為確保塔頂壓力不超過控制指標,T601、T602放空閥開度過大,導致輕組分大量排放,使塔內(nèi)分離效果變差;同時,T602底溫偏高、頂溫高,造成液態(tài)烴中重組分攜帶較多,使液態(tài)烴中C5含量上升,液化氣中C5含量出現(xiàn)偏高。1生產(chǎn)綜述而達到了54℃,從而增加了T602的負荷,使T511生產(chǎn)綜述為此,車間及時對加工量和操作參數(shù)進行調(diào)節(jié),將加工量由5t/h降至3t/h,同時將T602頂壓指標上限由1.07MPa,更改為1.17MPa,V605減少液態(tài)烴排放;同時,降低T601、T602塔底溫度至100℃和125℃,減輕吸收穩(wěn)定系統(tǒng)負荷,在保證穩(wěn)定汽油辛烷值不低于指標的情況下,盡可能控制反應器升溫速度,避免催化反應劇烈而增加分餾系統(tǒng)負荷;通過操作調(diào)整液態(tài)烴的質(zhì)量得到有效控制。1生產(chǎn)綜述為此,車間及時對加工量和操作參數(shù)進行調(diào)節(jié),將加522原料性質(zhì)裝置設計反應原料主要為加氫石腦油,同時考慮重整拔頭油及部分加氫輕石腦油,為了能使催化劑正常操作,保證產(chǎn)品合格及收率,對原料的組成及雜質(zhì)含量有一定的要求;對汽油原料的設計要求和實際生產(chǎn)指標見表3。2原料性質(zhì)53表4反應原料油規(guī)格要求項目單位設計指標實際生產(chǎn)指標分析方法干點℃<170GB/T6536堿性氮μg/g<2SH/T0162硫含量μg/g<150SH/T0253-92實際膠質(zhì)mg/100ml<1.5GB/T509機械雜質(zhì)無水溶性酸堿無GB/T258水含量無游離水表4反應原542原料性質(zhì)根據(jù)實際生產(chǎn)情況看,原料干點、硫含量、實際膠質(zhì)、機械雜質(zhì)、水溶性酸堿、水含量、堿性氮含量都在控制指標內(nèi)。但是原料中的堿性氮含量和原料的干點低于120℃時,對催化劑的正常使用有很大的影響。07年10月堿性氮含量超標,最高達到3μg/g,使催化劑的活性下降很快,反應器床層溫度提升較快,一月內(nèi)反應器床層提溫達到了45℃,但當月異構(gòu)化穩(wěn)定汽油辛烷值仍為81.7,低于82的指標;因而導致第5次生產(chǎn)周期只有63天就停工對催化劑進行再生燒焦。堿性氮分析見表5:2原料性質(zhì)根據(jù)實際生產(chǎn)情況看,原料干點、硫含量、實際膠55表5原料中堿性氮分析HK10%50%90%KK密度kg/m3堿性氮μg/g10月分析38.653.287.7126.9155.9690.53.029月分析39.954.588.2132.1155.3692.11.93設計--------<170<2表5原料562原料性質(zhì)同樣,在08年7月當原料中組分較輕干點只有60℃-80℃時,對催化反映也有較大的影響,當月生產(chǎn)中催化劑活性下降很慢,一月內(nèi)反應器床層提溫只有10℃,因而使第8次生產(chǎn)周期維持了120天。當月穩(wěn)定汽油辛烷值均在83以上,最高的達到86,平均在84。由此可見,較低的堿性氮含量和合理的原料可以延長催化劑的使用壽命和生產(chǎn)周期。2原料性質(zhì)同樣,在08年7月當原料中組分較輕干點只有6573裝置操作條件要求表6一段反應器(R-601)反應操作條件表項目反應初期反應末期入口壓力MPa(g)0.45~0.470.45~0.5入口溫度℃320420質(zhì)量空速h-10.18~0.22注:1、質(zhì)量空速為反應器的質(zhì)量空速;

2、一、二段反應器總質(zhì)量空速為0.43裝置操作條件要求表6一段反應器(R-601)反58表7二段反應器(R-602)反應操作條件表項目反應初期反應末期入口壓力MPa(g)0.34~0.360.34~0.38入口溫度℃320420質(zhì)量空速h-10.22∽0.243裝置操作條件要求表7二段反應器(R-602)反應操作條件表59

表8吸收穩(wěn)定操作指標T601頂壓力MPa1.1~1.38T601頂溫度℃32~52T601底溫度℃102~112T602頂壓力MPa0.97~1.17T602頂溫度℃47~57T602底溫度℃125~150

604裝置產(chǎn)品質(zhì)量及控制指標表9裝置產(chǎn)品質(zhì)量控制指標項目單位控制指標穩(wěn)定汽油烯烴V%≤5穩(wěn)定汽油RON≥82液化氣蒸氣壓kPa1380液化氣C5含量V%≤3表10實際指標項目單位控制指標穩(wěn)定汽油烯烴V%1.7-2.8穩(wěn)定汽油RON82-84液化氣蒸氣壓kPa965-1220液化氣C5含量V%0.01-0.154裝置產(chǎn)品質(zhì)量及控制指標61

表11液化汽質(zhì)量分析備注:本裝置生產(chǎn)的液化氣C3、C4烷烴的含量在90m%以上,烯烴的含量低于5m%,脫硫后可作為車用液化石油氣。蒸氣壓密度C20C30C3=iC40nC40nC4=cC4=+C4=>C5037.8℃kPakg/m3v/v%v/v%v/v%v/v%v/v%v/v%v/v%v/v%v/v%1013524.91.0769.674.6715.677.211.310.130.250.02表12穩(wěn)定汽油質(zhì)量分析密度初餾10%50%90%干點全餾辛烷值烷烴烯烴環(huán)烷烴芳烴kg/m3℃℃℃℃℃℃v/v%v/v%v/v%v/v%682.9252767.6149.4206.895.183.172.891.839.2113.82

624裝置產(chǎn)品質(zhì)量及控制指標產(chǎn)品質(zhì)量對比分析:1、加氫石腦油非臨氫改質(zhì)后,族組成發(fā)生變化,烷烴含量減少,烯烴含量有所增加,芳烴含量大幅度增加,從而使汽油辛烷值提高,RON約提高25個單位。加氫石腦油進行非臨氫改質(zhì)后,有利于改善產(chǎn)品結(jié)構(gòu),增產(chǎn)液化氣和高品質(zhì)汽油調(diào)和油,降低出廠汽油烯烴含量。4裝置產(chǎn)品質(zhì)量及控制指標產(chǎn)品質(zhì)量對比分析:635催化劑裝置催化劑采用中石化石油化工科學研究院開發(fā)的RGW-1型催化劑,該催化劑的周期壽命約為80天,總使用壽命為2年。RGW-1型催化劑為改性分子篩和γ-Al2O3混合擠條產(chǎn)品,主要性質(zhì)見表13:表13催化劑組成及性質(zhì)項目指標組分分子篩、氧化鋁、活性促進劑比表面,m2/g~300壓碎強度,N/cm~90外形白色條狀尺寸(直徑×長度)mmφ2~3×3~10堆密度,g/cm30.72±0.055催化劑裝置催化劑采用中石化石油化工科學研究院開發(fā)的RG646反應器及催化劑裝填2臺反應器,直徑φ1400mm,采用熱壁結(jié)構(gòu),均利舊原反應器。

表14一段反應器(R-601)催化劑、瓷球裝填表設計需用量實際需用量裝劑種類裝填高度mm裝填體積m3裝填重量kg裝填高度mm裝填體積m3堆密度g/cm3裝填重量kg上層φ6瓷球1500.2314622400.36931.232210上層φ3瓷球1500.2314622400.36931.232315催化劑床層903013.8910000927014.260.69789950下層φ3瓷球1000.1543081660.25561.232315下層φ6瓷球1000.1543081660.25561.232315下層φ16瓷球3500.3606465100.71011.23228756反應器及催化劑裝填2臺反應器,直徑φ1400mm,采用65表15二段反應器(R-602)催化劑、瓷球裝填表設計需用量實際需用量裝劑種類裝填高度mm裝填體積m3裝填重量kg裝填高度mm裝填體積m3堆密度g/cm3裝填重量kg上層φ6瓷球1500.2314622400.36931.2322455上層φ3瓷球1500.2314622400.36931.2322455催化劑床層903013.8910000932014.340.700810050下層φ3瓷球1000.1543081660.25561.232315下層φ6瓷球1000.1543081660.25561.232315下層φ16瓷球3500.3606465100.71011.2322875表15二段反應器(R-602)催化劑、瓷球裝填表設計666反應器及催化劑裝填因兩臺反應器利舊,在磁球和20噸催化劑全部完成裝填后,反應器入口離床層還有2m的空間,而卻反應器直徑小,導致催化劑裝填高度大,在生產(chǎn)過程增加反應器進出口壓降。6反應器及催化劑裝填因兩臺反應器利舊,在磁球和20噸催化677催化劑的再生由于反應器利舊,使原設計的操作反應溫度(320~450℃)無法實現(xiàn),目前的操作溫度僅為320~410℃,壓力0.25MPa,原料空速(重量)0.25h-1;RGW-1催化劑裝量為20噸,單程操作周期2.5~3個月(設計2~2.5個月),再生時間約15天(設計7天),年操作時間為7900小時(原設計7000小時)。7催化劑的再生68

表16催化劑再生指標由上表看,因受反應器操作條件的限制,在生產(chǎn)過程中沒有完全利用RGW-1催化劑的活性就停工再生,不能使生產(chǎn)周期更好地延長;同時,在催化劑燒焦再生過程中,也受反應器操作條件的限制,使催化劑上的積碳無法完全燃燒,使再生時間從設計的7天延長到了15天。反應溫度℃燒焦溫度℃操作周期天再生時間天設計320~450380~480737實際320~410380~4209015

69表17催化劑干燥再生條件干燥壓力,MPa(a)0.6干燥溫度,℃400(床層最高)再生壓力,MPa(a)0.5再生溫度,℃380~410氣劑比,v/v225再生氣體氧含量V%0.5~21再生氣體循環(huán)量Nm35200~5500循環(huán)再生氣體中CO2含量v/v%≯10表17催707催化劑的再生在催化劑燒焦的過程中,燒焦循環(huán)壓縮機機經(jīng)常在催化劑再生到一半左右時氣缸超溫,負荷帶不起來而停機檢修;經(jīng)檢修檢查,發(fā)現(xiàn)壓縮機吸氣閥和出氣閥閥片上結(jié)有大量的焦炭和水垢,導致壓縮機吸氣閥和出氣閥閥片無法正常工作,壓縮機負荷增大再生循環(huán)量下降,影響了催化劑的正常燒焦。經(jīng)過分析和查找,判斷如下:7催化劑的再生在催化劑燒焦的過程中,燒焦循環(huán)壓縮機機717催化劑的再生7.1壓縮機吸氣閥和出氣閥閥片上積碳因催化劑在燒焦過程中循環(huán)氣內(nèi)CO2含量高,大都控制在20%以上,導致燒焦循環(huán)氣中CO含量也隨之增加,燒焦循環(huán)氣中含量越高,說明反應器內(nèi)催化劑燒焦不完全,會產(chǎn)生大量未完全燃燒的活性炭隨循環(huán)氣一起進入壓縮機,活性炭進入壓縮機氣缸后,附著在吸氣閥和出氣閥閥片上,堵塞了出氣孔增加壓縮機負荷,使壓縮機超溫被迫停車檢修,更換和清理氣閥。同時,因燒焦尾氣放空罐V601設計上不合理,尾氣入口和出口相距太近,卻容積小,燒焦尾氣中的活性炭來不及沉降和放空就被吸入壓縮機入口管線,加劇了壓縮機閥片積碳。影響了裝置的正常生產(chǎn)和催化劑燒焦進度。7催化劑的再生7.1壓縮機吸氣閥和出氣閥閥片上積72

表18壓縮機積碳時燒焦循環(huán)氣中氣體分析因燒焦循環(huán)氣中的活性炭無法直接測出,只能通過燒焦循環(huán)氣中CO和CO2的含量判斷。當循環(huán)氣中的CO2含量超過5%時,將氮氣補充進入系統(tǒng),置換循環(huán)氣中的CO2將其中燃燒不完全的CO和活性炭從放空閥排出,防止壓縮機閥片積碳。O2%N2%CO%CO2%烴類R601出口0.7285.551.3212.340.07R602出口0.9384.571.5713.840.07

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