探究固定床渣油加氫裝置催化劑如何延長使用壽命

任廣 蔡晶 稅存斌

摘要：在工業生產中，固定床渣油加氫裝置使用的催化劑有著用量大、費用高以及壽命短等多種特點，很多的煉廠在實際生產過程中都是全家氫路線煉廠，在生產中針對于重油要使用渣油加氫裝置進行處理，這也就提升了煉廠對渣油加氫裝置運行周期、催化劑采購的重視程度。

關鍵詞：渣油加氫;催化劑;使用壽命

前言：

想要盡可能的延長催化劑的應用時間，促使其使用效率得以提升，這也是現今煉廠經濟效益發展的主要關注問題，現今催化劑生產廠家在出售催化劑的時候，同時也會為煉廠提供相應的催化劑設計失活曲線，在應用的過程中主要是根據工業裝置的設計條件，以及相關加工原料時制定出的一種預測。

一、工業應用中預測渣油加氫裝置運行周期所運用的方法

在煉油廠的實際生產工作開展中，只需要開展一些簡單、操作性強的方式，促進生產部門對渣油加氫裝置運行周期的一種有效預測，這對生產工作起到了一定的指導作用[1]。在本廠的煉化工作中，已經有近十年的實踐發展歷史，渣油加氫裝置的催化劑實際使用壽命，與催化劑自身的金屬沉積量、催化劑殘炭脫除量之間有著密切的關系，通過裝置實際的運行周期，就可以完成對裝置剩余加工減渣量的計算，脫除殘炭量和脫除金屬量也能夠完成相應的推測。

在進行固定床渣油加氫的應用中，使用的催化劑有著固定的量，當加工原料與設計原料之間存在著匹配難度較大的情況，就將該裝置自身可以加工的減渣量作為一種固定值，同時將脫除殘炭量和脫除金屬量作為一種固定值[2]。對該裝置的應用，可以完成對物料平衡與油品質的檢查數據分析，在數據應用中強化對已加工的減渣量加以有效的計算，根據其運行周期中已經運行的相關平衡數據的應用，最終得出每個月需要加工數量的平均值，在數據計算后得出已經加工的減渣量、脫除殘炭量和脫除金屬量的平均值。在相關計算的應用中，對裝置在周期內的剩余應用時間加以計算，對生產工作起到指導作用。

二、固定床渣油加氫裝置催化劑的應用實例

為了進一步分析固定床渣油加氫裝置催化劑延長使用壽命的策略，在煉油化工廠中，已經投資建設了可以在一年時間內生產一套310萬噸/年的RDS裝置，在該裝置的應用中，其為兩個系列的固定床渣油加氫裝置，在實際應用中可以執行單開單停的指令。一直到2015年，該裝置已經經過了8個周期的正常運轉，同時在第八周期中針對于兩個系列的催化劑來講，都分別使用了A類催化劑與B類催化劑。同時在不同月份對兩種不同催化劑的應用壽命展開了檢測，繼而為后續煉廠施工安排提供更多的指導[3]。

（一）對裝置第八周期兩列不同廠商催化劑進行壽命預測的分析數據

根據相關數據的應用，可以計算出在裝置中，設置出的催化劑金屬含量在每列45.14噸，其中殘炭的脫除量則是66243.12噸，純減渣加工量為每列948708噸。

因為在使用過程中兩列的實際運轉時間是不同的，所以針對于兩列第八周期催化劑的應用壽命加以預測時，需要在不同的時間段展開不同的設計指標應用。

①第八周期A列催化劑使用壽命預測分析

在第八周期A列催化劑的應用中，其測算使用的時間為2015年1月30日，一直到2015年1月30日，其渣油加氫A列催化劑金屬含量、殘炭脫除量以及純減渣加工量數據變動加以設計。

根據相關數據的分析，在周期A列原料的應用中，其殘炭的含量為10.37%，生成油的殘炭含量則是6.21%。這與該周期的A列加工量相結合，在催化劑金屬容量的使用中，對殘炭脫除量和純減渣加工量加以計算，最終得出催化劑的實際使用壽命。

A列催化劑的截止到2015年1月30日，共計運行260天，根據其殘炭脫除量對其運行時間加以預測，可以到2015年3月7日，根據設備中的催化劑金屬容積量進行預測，其可以運行到2015年10月22日，根據剩余的純減渣加工量進行預測，可以到2015年4月28日。最終A列在運行中停工換劑的時間定在5月4日，保障生產工作的正常進行，促使機械設備壽命得以延長。

②第八周期B列催化劑使用壽命預測分析

在本周期B列的應用中，實際殘炭的含量為10.25%，生成油中的殘炭含量在5.25%。根據B周期的實際加工量，借助催化劑金屬容量的應用，分別對殘炭脫除量和純減渣加工量的實際應用壽命加以計算。

（二）渣油加氫裝置運行周期的影響因素

國內現今針對于此類裝置，裝置在前七周期的實際運轉中，以及催化劑供應商所提供的情況作為一種參考依據，對最終的固定床渣油加氫裝置實際運行的周期產生了影響，床層徑向溫差與一反差壓。一旦床層徑向的溫差達到了一定的峰值，或者是一反差壓的最高值時，在裝置的實際應用中都需要停工更換使用劑，這樣就不能正常開展加工減渣[4]。

①第八周期A列床層徑向溫差和一反壓降分析

在第八周期的A列應用中，截止到目前其在床層的內部最大的徑向溫度差為12℃，遠高于同期水平;在其后續運行200天之后，一反部分的溫度差就開始上漲，溫度主要穩定在12℃左右，其最高的溫度點已經可以達到388℃，溫度要比一反下部的溫度大。當第八期A列的一反差壓在運行到250天之后，會出現拐點并且呈現出較快的上漲趨勢，需要在今后進一步觀察。

②第八周期B列床層徑向溫差和一反壓降分析

在研究第八期的B列時，其床層的內部最大徑向溫度為12℃，其溫度要遠高于同期的發展水平，當其運行到160天之后，其一反的上部徑向溫度逐漸上漲，現今穩定在12℃左右，其最高的溫度可以達到392℃，同時數據要遠大于一反的下部溫度點。當其實際運行到130天之后，其在拐點處呈現出較快的上漲趨勢，加強進一步的調查，現今可以達到0.64Mpa。

結語：

國內針對于同類裝置，以及裝置在使用的前七個周期的經驗，催化劑專利商所提供出的相關依據等，都可以對裝置的剩余加工減渣量加以計算，脫除殘炭量和脫除金屬量則是憑借運行的周期加以計算。煉油廠自身的化驗力量是比較薄弱的，其金屬含量檢驗準確率不高，所以會在實際生產中加強對加工減渣量和脫除殘炭量進行周期預測，最終結果具有一定的可參考性。

參考文獻：

[1]龔建議. 固定床渣油加氫技術國產化的啟示[J]. 中國石化，2021，（06）：45-48.

[2]劉榮. 固定床渣油加氫裝置生產低硫船用燃料油調合組分的工業實踐[J]. 石油煉制與化工，2021，52（05）：8-15.

[3]劉榮. 兩系列單停單開渣油加氫開停工技術的優化[J]. 石油化工技術與經濟，2020，36（06）：29-34+38.

[4]邵志才，鄧中活，劉濤等. 固定床渣油加氫裝置延長運轉周期的改造實踐[J]. 石油煉制與化工，2020，51（10）：16-22.