HAF—1型渣油加氫處理阻垢劑在工業(yè)裝置上的應(yīng)用.doc

HAF1型渣油加氫處理阻垢劑在工業(yè)裝置上的應(yīng)用1年12月煉油設(shè)計PEqIOLFAIMNERYENGINEERING第3l卷第l2期HAF.1型渣油加氫處理阻垢劑在工業(yè)裝置上的應(yīng)用潘延民洛陽石油化工工程公司(河南省洛陽市471003)祝平姚晟莊宇茂名煉油化工股份有限公司(廣東省茂名市525011)摘要:HAFI塑雀油加氫阻垢荊在茂名渣油加氫脫硫黻置上的T-4k應(yīng)甩結(jié)果表明,HAF-I型阻垢劑能有效地阻止和抑制焦垢在原料油換熱器中形成,使換熱器維持較高的挾熱效率,在裝置開工18個月后原料油換熱后溫度仍維持在開工初期的3513上,對渣油加氫處理裝置催化劑活性,產(chǎn)品分市和產(chǎn)品性質(zhì)無不良影響,主題詞:渣油加氫處理沉積物形成污垢抑制劑HAF-【型換熱器近年來,我國沿江沿海煉油廠開始大量加工進口原油,中東原油因其產(chǎn)量太,價格低,運輸方便,已成為今后進口原油中主要油種之一.中東原油的主要特點是硫含量及重金屬含量高,這就使其加工,特別是其渣油的加工更加困難.渣油加氫是轉(zhuǎn)化高硫,高金屬古量渣油的最有效手段,與渣油催化裂化等工藝結(jié)合,可以最大量地生產(chǎn)輕質(zhì)產(chǎn)品.然而,在渣油加氫脫硫過程中,重質(zhì)進料會導(dǎo)致加氫換熱器及反應(yīng)器床層的結(jié)焦傾向增大.原料換熱器結(jié)焦會嚴重影響原料的換熱效率,增大加熱爐負荷,增加能量消耗,減少原料的處理量;催化劑床層結(jié)焦會使床層壓力降增加,甚至?xí)氯矊?嚴重時可導(dǎo)致裝置被迫停工,使裝置的經(jīng)濟效益受到影響.與茂名煉油化工股份有限公司渣油加氫脫硫裝置進料性質(zhì)相近的大連西太平洋石化公司2Mt/aARBS裝置1997年8月開工,至I998年初裝置原料換熱器即出現(xiàn)較嚴重的結(jié)垢現(xiàn)象.原料換熱后溫度與開工初期相比下降了20.c左右,不得不停工清理換熱器,影響了裝置的正常運轉(zhuǎn).洛陽石油化工工程公司煉制研究所針對渣油加氫處理裝置采用的原料油特點,結(jié)合裝置的工藝條件,對其結(jié)焦機理進行了探索;并在機理研究和實驗室評價的基礎(chǔ)上開發(fā)了HAg.1型阻垢劑.為進一步考察HtF-1型阻垢劑的工業(yè)應(yīng)用效果,洛陽石油化工工程公司煉制研究所與茂名煉油化工股份有限公司合作,在該公司新建成的2Mt/a渣油加氫脫硫裝置上進行了HAF-I型阻垢劑的工業(yè)試驗,取得了較好效果.l工業(yè)試驗裝置概況茂名煉油化工股份有限公司渣油加氫脫硫裝置是中國石化集團公司”十條龍”攻關(guān)項目之一,該裝置由洛陽石油化工工程公司設(shè)計,原料為硫含量較高的沙特輕質(zhì)原油的減壓渣油,伊朗減壓渣油和伊朗減壓蠟油的混合油,配比依次為45%,26.5%,2g5%.原料油通過加氫脫金屬脫硫,脫氮等反應(yīng),得到低含硫的常壓渣油和少量柴油,石腦油.裝置阻垢劑加注及原料進料系統(tǒng)流程見圖1.裝置于1999年12月30日引進渣油開工,壓力155MPa,氫油比約10O0,進料量在150250h2阻垢劑的工業(yè)應(yīng)用試驗HAF-1型渣油加氫處理阻垢劑的物化性質(zhì)列于表I.該阻垢劑為棕紅色油溶性液體,可與柴收稿t3崩:20010726,作者簡卉:潘延民,高級工程師,984年畢業(yè)于西北大學(xué)化學(xué)系,蕕學(xué)上學(xué)位.1997年畢業(yè)于巾同科學(xué)院州化學(xué)物理研究岍卉機臺成專業(yè)獲碩=學(xué),現(xiàn)從事煉袖助l劑Jr發(fā)工作,第】2期潘延民等.HAF-1型渣油加氫處理阻垢劑在工業(yè)裝置上的應(yīng)用油以任意比例互溶,不易揮發(fā),安定性好,粘度適宜.阻垢劑采取連續(xù)加注的方式,加注量為100lsg/g.試驗過程中由阻垢劑加注泵將其注入原料油緩沖罐,與原料油充分混合后進人換熱系統(tǒng).圖l阻垢劑加注及原料進料系統(tǒng)流程v】o3一原料油緩沖罐;PO】一原料油增壓泵;I州常壓涪油原料油換熱器;rI101原料油過濾器:v104濾后原料油緩沖罐;PI位加氫進料泵;F】0】一廈應(yīng)進料加熱爐;E101一反應(yīng)流出物/反應(yīng)進抖換熱器E1一高分氣/反應(yīng)進料換熱器表1FLF-1型渣油加氫處理阻垢劑的物化性質(zhì)在試驗過程中通過記錄,觀察各組換熱器進出口溫度變化情況,原料油處理量等相關(guān)數(shù)據(jù),考察各組換熱器傳熱系數(shù)隨時間的變化情況,由此推斷換熱器結(jié)垢情況.另外,通過觀察阻垢劑加注前和加注后產(chǎn)品分布,各個產(chǎn)品性質(zhì)的變化來考察阻垢劑對產(chǎn)品結(jié)構(gòu),產(chǎn)品性質(zhì)的影響.3工業(yè)試驗結(jié)果與討論3.1阻垢劑的阻垢效果HAF-1型阻垢荊自2000年3月13日開始加注.加注量維持在100tg/g.考察PA04,El02I,EIOII三組換熱器傳熱系數(shù),進料量,傳熱平均溫差隨時間的變化情況表明:三組換熱器的傳熱系數(shù),平均溫差在進油量相同的情況下,基本維持不變.其中有一段時問傳熱系數(shù),平均溫差較低,主要是因為進油量偏低,尤其是阻垢劑加注第60天,進油量降至45t/h,此時傳熱系數(shù),平均溫差降至最低點.進油量偏低時傳熱系數(shù),溫差下降的原因可能是由于進油量偏低導(dǎo)致流體流動狀態(tài)發(fā)生變化,流體滯留層變厚,傳熱系數(shù),溫差隨之下降.該裝置開工18個月后原料油換熱后溫度仍維持在開工初期的35o以上.由此可斷定,HAF一1型渣油加氫處理阻垢劑可阻止和減緩在原料油換熱器表面形成焦垢,使換熱器保持較高的換熱效率,沒有出現(xiàn)大連西太平洋石化公司原料換熱器出現(xiàn)嚴重結(jié)垢的現(xiàn)象.32阻垢劑對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及產(chǎn)品性質(zhì)的影響阻垢劑加注前后產(chǎn)品分布基本保持不變,由此表明阻垢劑對產(chǎn)品分布無不利影響.阻垢劑加注前后,原料油中硫含量均在3O%左右;氮含量維持在17002800ttg/g;殘?zhí)繛?2%左右;金屬(鎳+釩)含量維持在60g/g左右,最高達107tg/g.在阻垢劑加注前后,作為裝置主要產(chǎn)品的常壓渣油的硫含量維持在0,3%左右,脫硫率在90%以上;氮含量維持在6OO1400f,脫氮率在50%以上;殘?zhí)拷禐?%左右;金屬(鎳+釩)含量維持在1015tg/g,脫金屬率為70%以上.石腦油,柴油和凈化干氣的性質(zhì)在阻垢劑加注前后均保持穩(wěn)定.以上數(shù)據(jù)表明,阻垢劑的加入對產(chǎn)品性質(zhì)無不利影響.4經(jīng)濟效益分析使用阻垢劑有效地防止了原料油換熱系統(tǒng)結(jié)焦積垢,可獲得直接的經(jīng)濟效益,主要體現(xiàn)在以下三個方面:(1)避免了固換熱器換熱效率下降而導(dǎo)致的非計劃停工,從而增加了裝置的開工時問,節(jié)省裝置的開停工費用及換熱器的清洗費用.(2)使用阻垢劑有效地防止了原料油換熱系統(tǒng)結(jié)焦積垢,使換熱器維持較高的換熱效率,從而使裝置維持較高的處理量,經(jīng)濟效益得以充分發(fā)揮.(3)換熱器維持較高的換熱效率,可回收較多熱量,并可降低加熱爐負荷,降低裝置的能耗.5結(jié)論HAF-I型渣油加氫處理阻垢劑在茂名煉油化工股份有限公司渣油加氫脫硫裝置上的工業(yè)應(yīng)用結(jié)果表明:(1)HAF-1型渣油加氫處理阻垢劑可有效地38煉油設(shè)計2001年第31卷阻止和延緩焦垢在原料油換熱系統(tǒng)形成,使換熱器維持較高的換熱效率,降低裝置的能耗.(2)H一I型渣油加氫處理阻垢劑對渣油加氫處理催化劑活性,產(chǎn)品分布和產(chǎn)品性質(zhì)無不良影響.(編輯呂艷芬)COMeRCIALAPPLICAn0NOFHAF-lIn門R011I【J王ATII,iGA,】1J】DlI,ANTPanYannfinPetroleumnResearchInstitute,LPEC(Luoyang,ttenan471003)ZhuPing,YaoSheng,ZhuangYuPetroleumRefini,gandPeuochemiaICompany(撕,n如525011)AbstractCommercialapplicationoftheHAF-IantifouaminresiduehydrodesulfurizingunitofMaomizgPetroleumRefiningandPetrochendcalCgmpanyshowedthatitc821inhibitcokeformationinthefeedstockexch日Jg口andmaintainhighefficiencyofheattransfer.ffter18monthsofstanup,thetemperatureoffeedstockstillremained350Casitwasatinitialperiodofstar【一up.Iductslateandproductchar-aetefisSes.Keywordsresidue,hydrotreating,foulingformation,mqtifoulmqt,HAF一1,heatexchanger國筮亟I/,齊魯分公司1.2Mt/a上流式渣油加氫脫硫裝置順利開工中國石油化工股份有限公司齊魯?shù)す緞倮麩捰蛷S】.2Mt/a上流式/固定床渣油加氫脫硫(UFRI%dYS)裝置于2001年6月26日一次開工成功,并生產(chǎn)出合格產(chǎn)品.該裝置采用上流式反應(yīng)器和固定床反應(yīng)器組合工藝,首次在B系列LTKR反應(yīng)器內(nèi).采用中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院(redPe)開發(fā)的上流式渣油加氫保護劑FZC-IOU,FZ.C.11U,并同時應(yīng)用了新型脫金屬劑和配套的渣油加氫處理催化劑齊魯分公司是中國石油化工股份有限公司確定的中東高硫原油加工基地之一.渣油加氫脫硫裝置是該公司實現(xiàn)中東高硫原油年加工量60Mt的關(guān)鍵,原有084ML./a固定床渣油加氫脫硫(VRDS)裝置不能滿足需要.因此,該公司于1997年引進Chewon公司的I技術(shù)將其擴能改造為l2Mu/atlFR/VRDS裝置.設(shè)計加工中東高硫堿壓渣油,生產(chǎn)的加氫尾油為重油催化裂化裝置提供優(yōu)質(zhì)原料.同時生產(chǎn)部分優(yōu)質(zhì)石腦油和柴油該裝置為國內(nèi)第一套上流式/固定床渣油加氫裝置為配合裝置正常生產(chǎn)和相應(yīng)技術(shù)國產(chǎn)化,FRIPP研制開發(fā)了眥一10U和FZC一11U上流式揸油加氫保護劑,其載體為氧化鋁,活性金屬主要是Mo,Ni.這兩種催化劑是上流式反應(yīng)器專用催化劑,可以與其保護劑和支撐劑配套使用,也可單獨用于在線置換反應(yīng)器.此外,還建造了國內(nèi)獨有的