淺析石油催化加氫技術的工藝安全策略

李 農 李國旗 杜忠偉 王玉濤

山東勝星化工有限公司 山東東營 257335

在節能減排政策不斷深化的背景下，提高汽油質量、降低汽油污染成為了煉油化工企業的重要任務。優化石油催化加氫技術能夠有效緩解日益嚴重的空氣污染壓力，在保證企業經濟效益的前提下推動石化企業整體的穩定發展。近年來，雖然可再生能源的應用比例越來越高，但不可再生能源是主要能源的事實仍未發生轉變，社會發展對石油能源的需求依然十分龐大。為了全面保障石油生產與處理工作的整體質量、保障員工的生命健康權，化工企業需要切實提升石油催化加氫的安全性，提升工藝水平，為石油產品與企業員工負責。

1 較為常見的加氫工藝與反應釜

石油催化加氫工藝主要包括兩種類型，一種是間歇釜式加氫工藝，另一種是固定床加氫工藝。其中，間歇釜式加氫工藝是一種固定反應時間的工藝類型，所有物料都統一加入釜中，反應時間相同。隨著時間的變化，各類物料的濃度或反應速率也會發生相應的改變。這種處理工藝適合生產種類較多、生產總量較小的情況，不適合大規模生產。連續加氫固定床工藝則是一種適合大規模生產的工藝類型，其中的流體停留時間可根據標準自主控制、調節溫度催化劑用量，能夠在高溫狀態下提升控制的整體質量。但這種工藝容易在固定與加熱反應中出現超壓與溫度飛速增長的情況，工作人員需要嚴格控制流體流速，避免“飛溫”[1]。

2 石油化工企業催化汽油加氫工藝存在的問題

在石油市場趨于飽和的狀態下，石油企業的經營狀況受市場形勢的影響，面臨著較大的經營壓力。當前人均石油化工企業之間競爭日益激烈，企業僅靠傳統市場份額以及價格競爭的方式，已經無法保證自身企業經濟效益，因此必須要強化對產品質量、生產效率提升的重視。在石油化工企業催化汽油加強技術應用的過程中，必須要高度明確技術工藝的主要特點，制定針對性的工藝安全處理措施。比如，若烯烴含量不正常增高，不但會對環境造成較為嚴重的污染，還會影響生產人員的健康安全。因此，為規避技術工藝操作不當帶來的不安全現象，煉油化工企業應根據現有情況做充分分析，制定可靠的管理措施，嚴格落實生產安全標準。企業選擇催化汽油技術與工藝的優化路徑時，應強化對節能環保工作的重視，對所面臨的不良影響進行優化管控，并通過節能環保工藝的有效結合，實現清潔汽油生產目標[2]。

3 石油煉制加氫工藝技術路線探究

3.1 選擇加氫工藝技術

催化加氫方法是石油化工企業催化汽油的主要方法，但會在降低汽油產品中硫含量的同時，降低汽油產品烯烴值。石油化工企業需要對脫硫反應器進行科學合理的控制，確保生產工藝嚴格遵守規范標準，以此推進加氫脫硫工作的有序進行，降低加氫所帶來的成本。在進行優化處理階段，還應該重點了解對反應器合理設置，加快汽油芯片的恢復，保證汽油質量。在應用加氫工藝技術前合理判斷使用應使用該技術，嚴格遵守規范標準，提升加氫工藝技術選擇的合理性，確保將該技術應用于最適合的場景。

3.2 S- Zorb 催化汽油吸附脫硫工藝技術

S- Zorb 工藝技術是一種汽油脫硫工藝，在實際進行選擇的過程中，必須要根據實際情況進行優化控制，以便增加科學軌道進行探究，減少多種因素影響。在實際進行優化階段，必須要嚴格遵循工藝技術的運行要求，充分了解加輕工藝技術運行存在的問題，為后續優化提供保障[3]。

3.3 著重控制硫含量

油品中主要包含兩種硫化物。加強脫硫技術則是一種較為常見的脫硫方案，在實際應用階段，可以通過加強脫硫技術的科學選擇，有效降低有品種硫含量，通過協調控制減少辛烷值的損失。在技術工藝流程中，操作人員需要對堿洗脫除要點有一定把握，便于更加科學合理運用加氫技術。因此，在工藝技術優化運用階段，操作人員應著重控制石油中的硫含量，通過物理與化學反應分析，更加科學選擇催化劑，實現加氫過程的優化。

4 催化加氫工藝安全風險分析

4.1 加氫反應超壓風險

加氫反應是一種強烈的放熱反應，在生產過程中加氫放熱反應，熱量逐步增大，若速率大于熱量移去速率時，會導致溫度無法控制，而溫度在短時間會高速提升，這樣會導致反應釜內大量液體汽化，因局部壓力提升導致失控狀態的產生，較為嚴重的還會產生爆炸事故。所以，在實際進行優化階段，需要嚴格遵守各項標準，科學地進行規范，制定針對性問題應對方案，推進后續工作穩步進行的同時，對引起催化載體結構有一定了解，更好地把握風險，為后續問題處理提供保障[4]。

4.2 高壓沖低壓風險

催化加氫工藝需要較強的壓力和反應溫度，化學反應相對較為復雜，對實際操作要求較高，高壓反應單元與進料單元處理溫度存在串壓風險，若無法進行優化控制，則會導致設備損壞甚至物料泄漏以致威脅工作人員的生命安全。所以，針對高壓串低壓風險，必須要得到廣泛重視。

4.3 氫脆風險

氫是最小的元素，氫脆表現為延遲斷裂的現象，主要就是設備加氫相應力集中的部位擴散聚集。氫脆問題會衍生各種缺陷，各種缺陷的產生會嚴重影響生產安全，一旦無法對壓力進行調控，則會導致設備開裂的問題，同時氫脆與原子擴散時間濃度及溫度有關，在進行優化探究階段，必須要根據現在情況進行可靠性管理，科學性控制，對發生開裂以及造成氫氣外漏等問題有著一定把握，更加科學進行調控，避免風險的產生。

5 催化加氫工藝安全控制對策

相關人員采用催化加氫工藝時，需在生產運行監控階段有效對報警連鎖管理，實現監控生產、負荷調整、變更管理等多種工作，提升工藝運行的安全性。

5.1 實時監控重點工藝參數

在對重點工藝參數進行監控階段，參數較高的問題較為常見。技術管理人員應制定相應的監控及報警管理制度，提升整體工作的質量。并且，還應對催化加氫工藝生產過程做好事后數據分析，了解重點工藝參數，推進工藝卡片管理工作的順利進行，針對各項參數設置，必須要科學對高低限預警進行規范，采取科學的控制模式，避免儀表失靈及其衍生問題。在實踐探究階段，應注重虛化加氫反應的反映參數，根據參數判斷實驗狀況，了解反應物質配料比、冷卻介質流量加熱介質流量以及反應壓力等基本情況，建立連續加氫固定床工藝，提升工藝參數監控的可靠性。與此同時，加氫進料量或配比等工作的開展，必須要加強對監控工作的重視，確保可以遵循反應工藝要求，不斷提高溫度并遵守工藝制度，對工藝參數進行監控，在反應壓力影響處理階段，科學進行管控，推進后續工作穩步進行，及時發現異常問題，從而能夠更加可靠進行管理[5]。

5.2 報警及安全連鎖管理

首先，針對報警管理工作的開展，主要就是通過儀表和報警值的合理化控制，對儀表進行甄別，了解各個儀表所設定的報警值，針對其存在的異常情況，科學應用處理，提升報警情況處理方案的及時性和合理性。其次，對于裝置緊急卸壓系統管理，若反應釜出現異常超壓的情況，系統會存在警告，通常加氫裝置會設置兩種緊急泄放模式，對于不同類型泄放必須要做好全面分析，通過對煉油加氫裂化裝置的操作壓力進行全面分析，進而更好地對速度進行把控，在加氫工藝設計階段，根據工藝類型反應機理及催化床裝置的運行情況，綜合考慮泄壓速度，從多角度展開全面探究，充分考慮承壓能力，提高運行可靠性的同時，還可以通過輔助操作等多種工作的運行，更好進行優化控制，避免受裝置運行故障而導致問題的產生。最后，對于單機連鎖系統，必須要根據裝置大型裝備的運行情況，進行更加可靠的管控，通過嚴格遵守各項標準，對新氫及循環氫的運行情況有一定了解，充分考慮單機連鎖與緊急泄壓系統的運營情況，從而能夠通過報警系統的建立，更加可靠對安全連鎖信息進行管控，避免工藝風險的產生，從設置到生產運行的各階段加強相關管理工作，充分識別風險，從而做好安全預案管理[6]。

5.3 加氫反應釜操作管理

在實際進行優化管理的過程中，使用催化加氫技術的工藝安全較為重要，為了能夠更好保證工藝安全性，強化對加氫反應釜日常操作的認識，這樣可以做好嚴格控制，推進后續工作的穩步進行，在實踐探究階段還應該了解溫度上升存在的影響，通過審批后標準作業程序的規范，進一步簽訂有關措施，避免因設備溫度過高而導致問題的產生。同時，在實踐探究階段還應定期完善多種工作，確保可靠資金管理，避免設備因溫度驟變而導致設備損壞問題的產生。工作中更要嚴格遵循各項標準，對加氫工藝操作與溫度壓力進行優化控制，反應釜壓力不應該超過設置壓力值，必須要限制反應幅度最低升壓溫度，通過對溫度的全面監控進行優化，通過安全角度限制反應幅度最低升壓溫度，科學應用管理。除此之外，自主研發實驗性加氫工藝，在試驗階段必須加強對研究工作的重視，科學經營管理，才能夠保證各項操作更加安全符合相關標準，同時可以切實推進后續工作的穩步進行，發揮不可替代的作用及價值[7]。

6 結語

催化加氫反應作為放熱反應的重要組成，當反應物反應不均勻或反應釜發生堵塞的情況，則會導致物料受熱不均勻，嚴重影響后續工作的順利進行，甚至會導致反應釜泄漏或局部溫度升高的情況，無法有效對加氫工藝安全經營保障。所以，為了能夠有效推進工藝的合理化運用，必須從加輕工藝展開分析，這樣可以重點研究有關參數，通過報警管理系統的建立，有效推進后續工作的穩步進行，提升整體工作優化效果。