BLZ-5型原料阻垢劑在柴油加氫裝置的應(yīng)用

張 飛，賈 麗

(1.中國石油化工股份有限公司天津分公司，天津 300271;2.北京樂文科技發(fā)展有限公司，北京 102500)

BLZ-5型原料阻垢劑在柴油加氫裝置的應(yīng)用

張 飛1，賈 麗2

(1.中國石油化工股份有限公司天津分公司，天津 300271;2.北京樂文科技發(fā)展有限公司，北京 102500)

柴油加氫裝置加工的原料重質(zhì)化日益明顯，摻煉焦化柴油的比例也逐漸增大，由于焦化柴油雜質(zhì)及粉塵顆粒含量較多，在柴油加氫過程中，導(dǎo)致加氫高壓換熱器及反應(yīng)器床層結(jié)焦傾向增大，原料換熱器結(jié)焦會(huì)嚴(yán)重影響原料的換熱效率，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致裝置被迫停工。使用原料阻垢劑可以從根本上解決原料的結(jié)垢和垢下腐蝕，文章還介紹了原料阻垢劑在中國石油化工股份有限公司天津分公司的應(yīng)用情況。

柴油加氫 高壓換熱器 溫差 壓力降

中國石油化工股份有限公司天津分公司(以下簡稱天津分公司)在1Mt/a乙烯及配套煉油項(xiàng)目中新建一套3.2 Mt/a柴油加氫裝置(Ⅱ柴油加氫裝置)，該裝置由中國石化集團(tuán)洛陽石油化工工程公司設(shè)計(jì)，中國石化集團(tuán)第五建設(shè)工程公司承建。裝置采用的催化劑是由中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院(FRIPP)開發(fā)的生產(chǎn)低硫柴油產(chǎn)品的新型催化劑FHUDS-2，搭配的保護(hù)劑是FZC-102B及FZC-103。

該裝置主要由反應(yīng)單元、分餾單元、壓縮機(jī)單元、公用工程以及輔助系統(tǒng)等單元組成。其中反應(yīng)單元可以分為原料預(yù)處理系統(tǒng)、原料升壓系統(tǒng)、原料加熱系統(tǒng)、反應(yīng)器、分離系統(tǒng)和循環(huán)氫脫硫系統(tǒng)等。

該裝置于2009年12月17日一次投料試車成功，到目前已穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)15個(gè)月。

1 裝置現(xiàn)狀

天津分公司Ⅱ柴油加氫裝置滿負(fù)荷生產(chǎn)時(shí)加工量為380 t/h，目前已是滿負(fù)荷生產(chǎn)。本裝置焦化蠟油摻煉比例已達(dá)到25%。各股原料油自上游裝置來，通過原料油過濾器(SR-101)進(jìn)行過濾，除去原料中大于25 μm的顆粒后，進(jìn)入原料油緩沖罐(D-101)。濾后原料油經(jīng)加氫進(jìn)料泵(P-101A/B)升壓后，在流量控制下，經(jīng)原料油/精制柴油換熱器(E-103)換熱至136℃后與混合氫混合。混合進(jìn)料與反應(yīng)流出物經(jīng)反應(yīng)流出物/混合進(jìn)料換熱器(E-101A/B/C/D)換熱至280℃后進(jìn)入反應(yīng)進(jìn)料加熱爐(F-101)加熱至345℃，再進(jìn)入加氫精制反應(yīng)器(R-101)，在催化劑作用下進(jìn)行加氫脫硫、脫氮、烯烴飽和及芳烴部分飽和等精制、改質(zhì)反應(yīng)。該反應(yīng)器設(shè)置兩個(gè)催化劑床層，床層間設(shè)有注急冷氫設(shè)施。裝置加工的混合原料油性質(zhì)見表1。

表1 Ⅱ柴油加氫原料油性質(zhì)Table 1 Property of diefel hydrogenation feed stock

2 原料油換熱器結(jié)垢機(jī)理

柴油加氫裝置原料主要由二次加工粗柴油組成，粗柴油中烯烴、二烯烴等不飽和化合物含量較高，這些不飽和化合物極不穩(wěn)定，尤其是二烯烴，受熱后易發(fā)生Diels-Alder環(huán)化反應(yīng)和聚合反應(yīng)形成大分子有機(jī)化合物。在原料的儲(chǔ)運(yùn)和煉制過程中，原料與空氣中的氧接觸，使其含有微量的溶解氧;原料本身硫、氮等雜原子含量也較高;在較高溫度下這些溶解氧、硫、氮等雜原子易分解產(chǎn)生活性自由基，從而引發(fā)自由基鏈反應(yīng)形成高分子聚合物。

原料中焦化柴油占有一定比例，而焦化柴油中含有少量細(xì)小焦粉，這些小焦粉具有很強(qiáng)的吸附性，易與聚合反應(yīng)中形成的有機(jī)大分子化合物黏結(jié)在一起，使焦垢顆粒逐漸長大，當(dāng)其長大到物流不能攜帶其繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)時(shí)就從物流中析出，沉積在設(shè)備表面。設(shè)備表面的金屬對(duì)聚合反應(yīng)起催化作用，設(shè)備腐蝕較重，由此引起腐蝕產(chǎn)物沉積也嚴(yán)重。對(duì)這種腐蝕可采取以下工藝防腐蝕措施:①用水洗將焦垢顆粒脫除，但是不能解決腐蝕問題;②注入阻垢劑可從根本上解決原料的結(jié)垢和垢下腐蝕。

3 BLZ-5型原料阻垢劑在天津石化的應(yīng)用

3.1 BLZ-5柴油加氫阻垢劑的加入流程

柴油加氫裝置現(xiàn)有加入阻垢劑的設(shè)備，在原料油緩沖罐和加氫進(jìn)料泵入口管線之間注入阻垢劑，加入流程完善，阻垢劑的注入點(diǎn)為加氫進(jìn)料泵入口。

3.2 BLZ-5柴油加氫阻垢劑的加入量及注意事項(xiàng)

(1)阻垢劑罐在長時(shí)間沒有使用時(shí)，需要將阻垢劑罐內(nèi)部鐵銹等臟物徹底清洗干凈，防止將鐵離子帶入系統(tǒng)，從而影響到分析數(shù)據(jù)的真實(shí)性;

(2)阻垢劑要連續(xù)加入，開始加入時(shí)阻垢劑量控制在100 μg/g，保證阻垢劑短時(shí)間內(nèi)在設(shè)備表面成膜，成膜期為二周，此后可將阻垢劑量控制在20～55 μg/g(相對(duì)原料量);

(3)不用蒸汽拌熱，阻垢劑不會(huì)凝固。

3.3 加注BLZ-5柴油加氫阻垢劑后的效果

BLZ-5柴油加氫阻垢劑在2010年3月開始在Ⅱ柴油加氫裝置使用，裝置運(yùn)行兩年多，至今運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，原料換熱終溫的變化情況變化不大，見表2。

加氫阻垢劑對(duì)產(chǎn)品餾程的影響也不大，見表3。

表2 原料換熱終溫的變化情況Table 2 The final temperature of the raw materials heat exchange ℃

表3 未使用、使用阻垢劑前、后的產(chǎn)品的餾程Table 3 The nature of the product of scale inhibitor befsre anel after use ℃

從表3對(duì)比可以看出，加注BLZ-5前后，產(chǎn)品餾程無明顯差異，說明該阻垢劑對(duì)產(chǎn)品餾程無不良影響。

3.6 BLZ-5柴油加氫阻垢劑對(duì)催化劑床層的影響

加氫阻垢劑對(duì)催化劑床層的影響見表4。

表4 未使用、使用阻垢劑前、后反應(yīng)器床層的壓降Table 4 The pressure drop of reation control beel of socale inhibitor before and after use

表5可以看出，加注BLZ-5型阻垢劑前后，反應(yīng)器床層壓降無明顯差異，說明該阻垢劑對(duì)精制催化劑床層的傳質(zhì)無不良影響，不會(huì)影響催化劑的作用。

4 小結(jié)

BLZ-5在天津分公司Ⅱ柴油加氫裝置上的工業(yè)應(yīng)用表明:

(1)能有效的抑制或延緩高壓換熱器的結(jié)焦，使其保持較高的換熱效率，從而減少裝置的能量損耗，保證裝置長周期安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

(2)不會(huì)造成反應(yīng)器床層壓降增加，對(duì)催化劑的作用以及產(chǎn)品餾程無不良影響。

Application of BLZ-5 corrosion Inhibitor in Diesel Hydrotreating Unit

Zhang Fei1，Jia Li2
(1.Refinery of SINOPEC Tianjin Petrochemical Co.，Ltd.，Tianjin 300271;2.Beijing Lewen Science ＆ Technology Development Co.，Ltd.，Beijing 102500)

Now the feedstock of diesel hydrotreating unit is becoming increasingly heavier and increased amount of coker diesel is blended into feed of diesel hydrotreating unit.As the coker diesel contains higher percentage of impurities and dust particles，the HP heat exchangers and reactor bed are subject to coking.The coking in heat exchangers will seriously affect the heat exchange efficiency of the feed，and even lead to unscheduled unit shutdown when it becomes serious.The injection of fouling inhibitor into the feed can effectively control the feed fouling and underdeposit corrosion.The application of feed fouling inhibitors in the process unit in SINOPEC Tianjin Petrochemical Co.，Ltd is described.

diesel hydrotreating，HP heat exchanger，differential temperature，pressure drop，BLZ-5

TE986

A

1007－015X(2012)04－0051－03

2012－03－ 05;修改稿收到日期:2012－04－20。

張飛(1984-)，工程師，現(xiàn)今在該公司煉油部主要從事加氫裂化工藝管理方面的工作。E-mail:zhangfei.tjsh@sinopec.com。

(編輯 張向陽)