重整催化劑再生床層燒焦曲線異常探討

方元 吳婭楠 王芳

【摘 ?要】遼陽石化芳烴廠140萬噸/年重整裝置再生床層燒焦曲線異常，燒焦峰值由第4點轉移至第8點，再生催化劑出現侏儒球，初步判斷再生器內網或外網發生堵塞及泄漏，本文就這一異常情況分析如下。

【關鍵詞】催化重整;再生反應;催化劑

1 前言：

催化裂化裝置中燒焦的好壞直接決定了催化劑的再生效果，良好的再生可以保持催化劑的活性，提高輕質油收率，減少催化劑單耗。

2 裝置現狀：

140萬噸/年連續重整-歧化聯合裝置由中國石化工程建設公司設計，連續重整部分采用UOP最新一代超低壓連續重整工藝技術，催化劑再生部分采用UOP CycleMax工藝技術，并采用UOP推出的Chlorsorb工藝技術。裝置由150萬噸/年預處理部分、140萬噸/年連續重整部分及1360千克/小時催化劑連續再生部分、50000Nm3/h氫氣產能PSA提純部分、138萬噸/年歧化部分、182萬噸/年苯-甲苯分餾部分及136萬噸/年二甲苯分餾部分組成，其中重整單元包括前三部分。本單元的原料為煉油廠常減壓裝置提供的加工俄羅斯的低辛烷值直餾石腦油及煉油廠加氫裂化裝置提供的加氫裂化重石腦油，直餾石腦油經拔頭和加氫處理，與加氫裂化重石腦油混合，作為重整進料。主要產品是拔頭油、燃料氣、液化氣、戊烷油、C6～C7組分、C8+重整油、含氫氣體和PSA提純氫氣，其中含氫氣體和PSA提純氫氣為我公司加氫改質裝置提供氫源，見圖1。

3 曲線異常事件的處理：

經過初步判斷再生器內網或外網發生堵塞及泄漏，決定再生系統進行停工檢修。

3.1 檢修情況

1、檢修發現再生器內網頂部預熱區出現3處開裂，最大裂縫達到3mm。內網有大量粉塵及催化劑碎粒堵塞。外網未發現任何損壞情況，同樣有大量粉塵及催化劑碎粒堵塞。

2、根據檢修前預估和內網損壞情況，廠組織車間技術人員進行了全面的系統檢查，具體如下：

經過全面檢查，再生系統沒有發現其他損壞和堵塞情況。并利用檢修間隙，組織人員對分離料斗、再生器和閉鎖料斗底部錐形死區進行了清理，防止死區堆積催化劑影響開車后循環。

3、本次再生部分共卸出及篩分催化劑178桶，篩分出可利用催化劑17000Kg，粉塵碎粒及侏儒球868kg。

4 原因分析：

4.1直接原因：

部分催化劑在循環過程中出現局部超溫，催化劑發生相態改變，形成侏儒球，粉塵和侏儒球堵塞再生器內外網，導致循環燒焦風量不足，是造成再生系統燒焦峰值偏移的直接原因。

4.2間接原因：

1、內網開裂導致部分催化劑漏出掉入氧氯化區遇到高氧燃燒使催化劑的載體晶體結構發生相變，由γ-氧化鋁變成α-氧化鋁結構，形成侏儒球。

2、系統粉塵多，導致再生器內、外網堵塞嚴重，造成再生燒焦循環氣分布不均勻致使催化劑燒焦流動不均勻。比較干凈的區域風量大，氧總量高，會出現局部高溫導致部分催化劑晶體結構發生相變。

3、內網堵塞部位存在燒焦不完全，燒焦峰溫下移，導致催化劑超溫相變，形成侏儒球。

4、催化劑中的侏儒球活性低且抗壓強度弱，催化劑在反再系統循環過程及催化劑跑劑進入再生煙氣循環系統中易磨損導致粉塵量的增加。

4.3深層次原因：

1、2019 年大檢修后開車過程中原料水含量未得到有效控制。檢修后，外供原料管線存水帶入重整原料中，未及時降水脫除，造成水含量大幅超指標的情況，在高苛刻度的情況下對催化劑的強度造成一定的損傷。

2、催化劑運行 4 年，處于運行中后期，催化劑抗壓強度亦成下降趨勢，粉塵量有所上升。

3、催化劑淘析過程操作不規范，未嚴格執行 UOP的技術要求，導致系統內粉塵淘析不徹底，催化劑粉塵在系統中長時間累積，導致再生器內外網聚集堵塞。

結語：

催化劑粉塵管理等同于原料管理，立即組織編制重整催化劑“一劑一策”管理手冊，嚴格執行催化劑淘析操作規程，強化日常催化劑粉塵管理的全過程監控。催化劑再生氧表應建立定期標定管理規范，在日常操作時，要確保循環氫水分儀正常投用。

參考文獻：

[1]王海明;王小夢;連續重整催化劑性能及重整反應影響因素研究[J];石化技術;2018年07期