還原段差壓高的原因分析和處理過程

劉子琦

摘要：60萬噸/年連續重整裝置還原段差壓高的問題關系到裝置的正常生產和重整氫增壓機的平穩運行，本文對該事件進行了回顧，分析事件產生的原因，詳細介紹了處理過程，并提出長周期運轉建議。

關鍵詞：連續重整;還原段;差壓高

一、情況介紹

1、裝置簡介

大連石化公司60萬噸/年連續重整裝置是公司“十五”期間建設的第一個項目，該裝置重整反應、催化劑再生采用的是UOP（環球油品公司）開發的超低壓連續重整工藝。裝置主要由預加氫、連續重整、催化劑再生、苯抽提和拔頭油穩定五部分組成，其規模是：72萬噸/年預加氫，60萬噸/年連續重整，454公斤/時（1000磅/時）催化劑再生，15萬噸/年苯抽提，14萬噸/年拔頭油穩定。

2、再生系統還原段流程介紹

自預加氫氫氣增壓機（K-102A/B）出口的氫氣經過增壓氣聚液器（M-258）后分兩路，一路去還原氣換熱器（E-251A/B/C）管程，E-251出來氫氣經過1號還原氣電加熱器（F-251）加熱后分兩路：一路到還原區上部，另一路經過2號還原氣電加熱器（F-252）加熱后，進入還原區下部。兩段還原后的還原氣從還原段中部流出經過還原氣換熱器（E-251A/B/C）殼程后與重整反應分離罐（D-201）出來的氫氣匯合去重整氫增壓機（K-202）入口線。

3、還原段差壓高事件回顧

2015年4月8日，60萬重整裝置根據生產安排，將重整單元加工量由50t/h提至60t/h，在提量過程中發現再生還原段與一反差壓過高（達到0.14MPa，正常操作穩定在0.11MPa），無法滿足生產要求，遂將進料量降至58t/h，查找原因制定解決方案。4月10日17：00，因還原氣后路不暢，再生熱停，17：20再生單元恢復白燒。

二、原因分析

還原段先前發生過若干起異常事件：2014年11月10日還原段料位大幅度波動致使大量催化劑被攜帶至還原氣出口沿途管線及設備。2015年3月11日重整催化劑水中毒使得部分催化劑粉化，粉塵隨著再生系統循環進入還原段被攜帶出。2015年3月23日，再生用氫改為氫網來氫氣，因氫網壓力波動造成還原氣波動。再生系統多次波動造成催化劑和粉塵被攜帶出堵塞還原氣后路，由于還原氣后路不暢，控制閥全開仍無法滿足，導致差壓過高。

三、處理過程

還原氣出口至重整氫增壓機K202沿途主要設備有：還原氣過濾網、還原氣換熱器E251、還原氣過濾器M252、切斷閥XV3055、控制閥PDV3001D。

1、打開還原氣出口過濾網副線，切換并清理還原氣過濾器M252，差壓均未有明顯下降趨勢。

2、聯系儀表處理XV3055、PDV3001D控制閥，均不存在堵塞現象。

3、經分析，E251存在堵塞現象，大量催化劑及粉塵積聚在E251殼程兩端，造成還原氣后路不暢。

由數據可看出，自2014年11月以來，E251管殼程出入口溫差均呈下降趨勢，說明換熱器換熱效果不斷變差;而還原氣流量不斷減少，也印證了E251確實存在堵塞現象。裝置制定了處理方案，再生單元停工，于4月21日將E251打開清理，在E251殼程清理出大量催化劑及粉塵。4月22日再生開工投用E251，還原氣差壓仍然偏高，說明還原氣出口管線仍然存在堵塞情況。

4、裝置嘗試將還原氣流程于PDV3001D控制閥后，由去K202轉去火炬系統，還原段與一反差壓迅速下降，但波動較大無法通過控制閥穩定控制。

5、將還原氣流程由去重整氫增壓機K202（背壓0.43MPa）轉去重整產物分離罐D201（背壓0.24MPa），差壓有所降低，但控制閥閥位全開，沒有操作彈性。

6、裝置于PDV3001D閥后配臨時線將還原氣流程轉去D201，差壓可滿足要求且閥位可控。然而在此流程下，還原反應生成的水會被帶入D201，隨著循環氫進入反應器中，不利于控制催化劑的水氯平衡。裝置經商議決定，使用還原氣至D201流程保證生產，并做好風險辨識和應急預案，加強相關部位日常監控。

7、2015年10月14日-31日，60萬重整裝置進行停工消缺。為徹底解決還原段差壓高問題，裝置對還原氣出口所有設備及管線進行了處理：

⑴還原氣出口過濾網打開清理，并更換過濾網前后手閥及副線手閥;

⑵E251打開檢查清理;

⑶M252打開清理更換濾網;

⑷XV3055、PDV3001D打開檢查清理;

⑸K202入口過濾器打開更換;

⑹沿途所有手閥研磨清理;

⑺還原氣出口管線分兩段進行多次爆破式吹掃，掃出所有殘存催化劑：

?由再生氮氣服務點配臨時線至還原氣出口導淋，將管線壓力充至0.5MPa，迅速打開M252處手閥，將壓力迅速放掉，帶出管線內殘存催化劑及粉塵;

由M252通入氮氣，將管線壓力充至0.5MPa，迅速打開K202入口還原氣管線手閥，將壓力迅速放掉，帶出管線內殘存催化劑及粉塵。

至此還原氣出口沿途所有設備及管線均處理完畢，管線內所有殘存催化劑及粉塵均被排出。11月1日，再生單元開工;11月4日，還原氣轉正常流程至K202，還原段與一反差壓穩定在0.11MPa，閥位正常可控。

四、長周期運轉建議

1、保持平穩操作，裝置進行操作變動（如K101/102、K202切換等）時，避免還原氣壓力或流量大幅波動。

2、盡量避免打開還原氣過濾網副線，一旦濾網出現堵塞，轉副線后及時清理濾網并投用。

3、維持還原段高料位操作，減少床層擾動。

4、控制催化劑水氯平衡，根據采劑樣品及時調整注氯量及淘洗氣量，避免過多粉塵被帶入再生系統中。

（作者單位：中國石油大連石化公司氣體車間）