加氫裂化溫事故處理方法探討

董相磊,趙 聰（中國石油大港石化公司,天津 300280）

加氫裂化溫事故處理方法探討

董相磊,趙 聰
（中國石油大港石化公司,天津 300280）

摘 要：本文主要對加氫裝置生產過程中遇到的飛溫事故進行探討，并與實際生產相結合，提出一些合理的解決方案和建議，為今后加氫裂化裝置生產過程中的操作和超溫及飛溫事故的處理提供一些操作依據。

關鍵詞：加氫裂化裝置；飛溫事故；處理

1 前言

加氫裂化反應是高溫、高壓、臨氫的催化裂化反應，并且伴隨著強放熱。如果反應熱量不能及時被帶走，反應器極易超溫，超溫不能及時處理，及易發生飛溫，飛溫不能迅速有效遏止，將產生嚴重的后果。輕則燒損催化劑，重則發生泄漏、中毒及著火爆炸事故。所以，如何正確處理加氫裂化反應飛溫事故是至關重要的。為了在事故時將損失降到最低，本文從產生飛溫的因素入手，對加氫裂化飛溫事故的處理方法進行了探討。

2 產生飛溫的因素

2.1 循環氫量及組成的影響

加氫反應放出的熱量十分巨大，一般都是采用大量循環氫來帶走產生的大量反應熱，從而控制各床層的溫升，因此，循環氫的用量一般比化學反應所需的耗氫量大好幾倍。若循環氫突然減少，必然會導致反應器內熱量不能及時帶出，易造成飛溫事故的發生。目前煉油廠所使用的加氫裂化催化劑能夠使反應器床層溫度達到400℃左右，化學反應速度非常快。一旦循環氫量大幅減少而未能及時采取緊急措施，必然導致飛溫事故的發生。另外循環氫或新氫組分變化，比如一氧化碳，二氧化碳含量突然上升引起強放熱？的甲烷化反應以及原料性質的突然變化等也有可能引發飛溫事故。

2.2 床層入口溫度的影響

轉化爐出口溫度也就是反應器入口溫度是最重要的操作參數，循環油量的大幅度變化，加熱爐出口溫度變化較大，都能導致反應器入口溫度異常上升。大港石化公司加氫裂化裝置反應器有3個精制床層及2個裂化床層，必須嚴格控制反應器入口溫度變化。這種情況下，如果循環氫壓縮機運轉正常，處理及時，一般不會導致飛溫。

2.3 原料量的影響

原料量的突然減少，就會導致催化劑床層上原料油密度的下降或者不均勻分布，從而使反應熱急劇的變化或者導致床層頸向溫度差別較大，從而引起深度的二次加氫反應而引起飛溫，先降溫后降量是在原料油減少時我們尊守的原則，但反應床層上也有相當多的原料油量，如果原料減少時間較短，循環氫量沒有變化的情況下，如果處理及時一般不會導致飛溫。

2.4 原料油組成的影響

不同的液相進料組成，發生的化學反應的深度不一樣，產生的反應熱也不一樣。原料中的硫氮組成、烯烴含量、終餾點指標等對反應都有影響。大港石化公司加氫裂化裝置摻煉催重柴油后，溫升有所上升。

2.5 儀表指示失靈的影響

實際操作中的儀表指示失靈，造成假飛溫，容易引發裝置的聯鎖反應，如果操作處理不當，在恢復生產過程中也容易引發飛溫。

3 加氫裂化飛溫的常規處理方法

3.1 目前，處理加氫裂化飛溫的方法有兩種

（1）循氫機正常運轉時，一旦出現溫升突然大幅升高，應立即增加相應床層入口的冷氫量，以控制本床層溫度的進一步升高，同時防止大量熱量被帶到下一床層，由局部飛溫變成全部床層飛溫。只要發現及時并且處理得當，一般飛溫都可以避免；（2）如果循氫機不能正常工作，或者床層溫升較正常值增長較大，這時應迅速啟動0.7MPa/min或2.1MPa/min緊急泄壓。通過泄壓快速帶走反應積聚的熱量，達到降低溫度、保護催化劑的目的，防止造成重大的生產事故。

3.2 飛溫事過程中可能遇到的問題

泄壓是處理飛溫最有效的方法，因此0.7MPa/min及2.1MPa/min緊急泄壓系統是加氫裂化裝置必備的連鎖系統。我在生產五班時遇到過飛溫，在泄壓過程中，曾經發生過個別床層的溫度加速上升，這時需引入事故N2。從國內情況看，高壓N2能力是不充足的，不利于飛溫事故處理。一般情況下，如果處理及時、果斷，通過現有手段，不需要引入事故氮氣是可以有效控制飛溫事故的。

3.3 飛溫過程中異常升溫的應對措施

事故處理泄壓過程中，由于泄放量的劇減，容易出現催化劑床層溫度反彈。可以這樣理解，在泄壓時原料油已被完全切斷，由于床層溫度很高，反應仍在進行，催化劑表面液相組分迅速降低，形成干表面，導致深度加氫二次反應，這種情況放熱量比正常的加氫裂化反應大很多，所以，在真正飛溫的情況下，一定要將系統壓力降至最低，才可停止泄壓，最大限度地防止溫度反彈，而不要急于恢復生產，造成催化劑的二次飛溫。

由于高壓事故N2需要量很大，飛溫時高壓N2不一定能滿足降溫的需求。因此飛溫時可以嘗試緊急啟動新氫機，通過冷氫流程最大量向飛溫床層打入冷氫，邊充邊放，飛溫可被制止。

有事實表明：泄壓狀態引入氫氣催化劑活性不會受到明顯影響，處理飛溫事故是可以借鑒的一種方法，一般情況下，及時啟動泄壓聯鎖，飛溫是可控的。

4 問題討論

（1）加氫裂化泄壓聯鎖時，新氫機也聯鎖停機。其主要目的是防止催化劑熱氫還原及催化劑藏油的再次加氫反應，若被還原為金屬態或低價態，影響其性能。及時啟動循氫機，適時補充硫化劑，控制好補充氫流量，可以減輕存油反應放熱和催化劑的還原。（2）為提高新氫的攜熱效果，應通過冷氫流量控制，集中打入超溫床層。（3）平時應建立足夠的高壓N2貯備，有利于飛溫事故的處理。

5 結論

（1）加強循氫機的監護，嚴格控制反應器進口和各床層溫度，保證冷氫供應（2）要密切注意原料性質及新氫組成的變化，提前進行處理，消除飛溫事故隱患。（3）在泄壓過程發生溫度反彈時，若事故N2不足，在穩妥情況下，可啟動新氫機，引入氫氣攜帶熱量，但應密切注意床層溫度變化。（4）如果系統壓力下降較多，在恢復生產過程中要及時補充硫化劑，防止催化劑還原失活。（5）裝置發生飛溫時，設備溫度變化劇烈，密切注意是否發生泄漏。（6）循氫機停運時切忌引入新氫降溫，在氮氣純度不能確定時，也不能輕易引入氮氣進行降溫。（7）在循氫機轉速較低，反應器內空速很低的情況下，不能盲目引進新氫，試圖恢復生產。（8）加氫裂化裝置循氫機是關鍵，一旦停下來一定要將壓力降到底，并且恢復時提速要緩慢。如果先復位0.7Mpa，壓力沒泄到底就啟動循氫機，由于裝置內大量熱量沒有及時帶走，進入反應器容易造成飛溫，之后再啟動2.1Mpa緊急泄壓也很難再控制溫度。故復位0.7Mpa泄壓閥之前一定要先啟動循氫機，且當循氫機啟動一段時間等熱量從系統內帶走之后再復位0.7Mpa泄壓閥。