連續(xù)重整反應(yīng)器專題培訓(xùn)課件

1、錦西石化分公司 1.工藝概況2.反應(yīng)器操作異?，F(xiàn)象及原因分析3.反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件損壞情況及原因分析4.CCR裝置反應(yīng)器出現(xiàn)積炭塊后的應(yīng)對(duì) 措施5.CCR裝置反應(yīng)器抑制積碳的方法6.重整反應(yīng)器處理建議7.結(jié)束語錦西石化分公司 1.工藝概況 錦西石化連續(xù)重整裝置采用UOP的超低壓重整連續(xù)反應(yīng)工藝和UOP第三代Cyclemax再生工藝技術(shù)。以低辛烷值石腦油為原料，生產(chǎn)高辛烷值汽油（RON為102）、C6組份，并副產(chǎn)氫氣。重整反應(yīng)部分采用UOP第三代超低壓（0.35MPa）重整工藝，這是目前世界上最高水平的催化重整工藝技術(shù)，由于采用了較苛刻的反應(yīng)條件，它可使催化劑的活性、選擇性得到充分發(fā)揮。該裝置于200

2、2年投產(chǎn)，直到運(yùn)行期間未進(jìn)行過大檢修。錦西石化分公司 2.反應(yīng)器操作異常現(xiàn)象及原因分析2.1反應(yīng)器操作異?，F(xiàn)象 從2008年1月份開始，二反溫降逐步減少，三反溫降略有上升，二、三反溫降的差值由12-16縮小為10左右。 8月18日3:49還原段料位由73.52%突然降至0%，5:16還原段與一反壓差由0.14MPa突降至0.02MPa，5:23后為0，一直持續(xù)至8月21日16:30，近84小時(shí)無壓差，其中8月19日補(bǔ)充900kg舊劑至分離料斗并提升至還原罐后，一反溫降略有上升，隨后再次下降，21日先加500kg，15:00左右從錦州借用的1.5噸新鮮PS-VI催化劑到廠，再次加入到分離料斗（另

3、一個(gè)加料口的的閥錦西石化分公司 門回訊故障），22:30加料完畢，陸續(xù)將催化劑提升至還原罐，21日23:50至25日15:50還原罐料位在0-100%之間大幅度波動(dòng)，大約92小時(shí)左右無料位！這將導(dǎo)致一反上部催化劑流化產(chǎn)生大量粉塵。 23日12:00左右一反溫降開始逐步回升，可能與補(bǔ)充的新鮮催化劑循環(huán)至一反有關(guān)，而在此之前溫降大幅度下降與補(bǔ)充的舊催化劑有關(guān)：由于該劑保存不好吸水可能導(dǎo)致催化劑活性及強(qiáng)度變差，補(bǔ)入重整反再系統(tǒng)后產(chǎn)生大量粉塵，這與補(bǔ)劑前后淘析系統(tǒng)粉塵量明顯高于正常值相對(duì)應(yīng)。從24日8:00以后二反溫降明顯低于三反，且三、四反溫降明顯增加。錦西石化分公司 2.2反應(yīng)器操作異常原因分析

4、據(jù)上述現(xiàn)象了解，曾經(jīng)在反應(yīng)器下部隔離閥處發(fā)現(xiàn)炭塊造成待生催化劑提升困難，分離料斗內(nèi)炭塊堵塞下料腿導(dǎo)致再生器內(nèi)氣體反串（再生停工檢查發(fā)現(xiàn)下料口存在軟、硬炭塊堵塞，2007年9月在分離料斗內(nèi)加裝過濾網(wǎng)），由此可初步判斷反應(yīng)期內(nèi)可能存在結(jié)焦現(xiàn)象。而在此之前的還原罐料位突變，可能與反應(yīng)器內(nèi)結(jié)焦、進(jìn)料量突變等因素導(dǎo)致內(nèi)構(gòu)件變形以及由此引起的催化劑粉塵進(jìn)入扇形桶或被帶到系統(tǒng)其它部位有關(guān)，特別是三反壓降已經(jīng)達(dá)到0.103MPa，扇形筒內(nèi)存有催化劑粉塵或器內(nèi)結(jié)焦導(dǎo)致流通面積減少，使壓降增加。錦西石化分公司 反應(yīng)器編號(hào)中心管損壞情況扇形筒損壞/根支撐圈損壞/根升氣筒密封板開裂/塊第一反應(yīng)器無無無2第二反應(yīng)器下部

5、1處裂口2217第三反應(yīng)器無1無催化劑輸送管密封板1塊第四反應(yīng)器下部1處裂縫無無無3.反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件損壞情況及原因分析3.1內(nèi)構(gòu)件損壞情況表1-1反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件損壞情況錦西石化分公司 錦西石化分公司 1）第一反應(yīng)器R201扇形筒升氣筒密封板開焊兩處，密封板上有部分催化劑；還原段與一反連接法蘭墊片損壞；2）二反R202：所有損壞的扇形筒的底部幾乎全部被沉積的炭脹破（見圖1-1、1-2）；（見圖1-1）；（見圖1-2）；錦西石化分公司 3）大部分損壞的扇形筒的下部被從反應(yīng)器壁生長(zhǎng)出來的炭頂向反應(yīng)器的中部，呈現(xiàn)彎曲幾乎90的L型（見圖1-3），部分扇形筒頂部也發(fā)生了破裂變形（見圖1-4）；（見圖1-3）

6、（見圖1-4）錦西石化分公司 4）反應(yīng)器的蓋板被頂起變形10塊，部分催化劑從蓋板下漏到蓋板頂部（見圖1-5）并且有部分催化劑落入扇形筒內(nèi)部（見圖1-6）；（見圖1-5）（見圖1-6）錦西石化分公司 5）二反20mm厚的半圓形的扇形筒固定支撐圈嚴(yán)重變形（見圖1-7）；6）彎曲的扇形筒向反應(yīng)器中部擠壓，彎曲的扇形筒本身或扇形筒擠壓時(shí)將硬碳?jí)K推向中心管破損（見圖1-8）；（見圖1-7）（見圖1-8）錦西石化分公司 3.2損壞的反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件處理 針對(duì)各反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件不同的損壞情況，做出以下處理：1）第一反應(yīng)器R201：補(bǔ)焊扇形筒升氣筒密封板兩處、修復(fù)變形蓋板3塊；2）第二反應(yīng)器R202：更換開裂扇形筒2

7、2根、修復(fù)平整變形蓋板10塊、修復(fù)底層扇形筒支撐板1塊、漲圈1個(gè)（共3段）、補(bǔ)焊破損中心管1處；3）第三反應(yīng)器R203：更換開裂變形扇形筒2根；4）第四反應(yīng)器R204：補(bǔ)焊中心管焊縫、補(bǔ)焊催化劑輸送管蓋板處密封板1處。錦西石化分公司 3.3積炭處理 1）徹底清除4個(gè)反應(yīng)器壁上的殘?zhí)?；用機(jī)械打磨方法去除附著在器壁的積炭，使其露出金屬光澤，并用抹布進(jìn)行擦拭； 2）手工清除夾雜在扇形筒約翰遜網(wǎng)之間的催化劑顆粒；并用大型真空設(shè)備將落入每根扇形筒內(nèi)的碎催化劑與炭粉一起吸出； 3）將每個(gè)反應(yīng)器內(nèi)卸出的催化劑都進(jìn)行篩分，去除催化劑中的碳粉及焦塊。錦西石化分公司 3.4反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件損壞原因分析 從檢查結(jié)果及對(duì)

8、反應(yīng)器的處理可以得出結(jié)論：重整反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件損壞的主要原因是反應(yīng)器內(nèi)積炭。重整裝置反應(yīng)器壁積炭，是指在重整反應(yīng)的條件下，反應(yīng)器高溫部位的器壁產(chǎn)生的積炭。裝置開工至末期，經(jīng)常出現(xiàn)催化劑下料管出現(xiàn)堵塞，催化劑卸料不暢等現(xiàn)象，需要人工敲打催化劑下料管才能維持催化劑的正常循環(huán)，這是裝置出現(xiàn)反應(yīng)器積炭的特征之一。錦西石化分公司 反應(yīng)器壁金屬積炭特征：1）待生催化劑提升線差壓過低，催化劑不提升；2）芳烴產(chǎn)率或RON略有下降；3）在某一時(shí)段催化劑粉塵量異常增多，尤其是細(xì)粉增多；這是由于扇形筒內(nèi)被炭粉或催化劑碎顆粒填充，造成扇形筒流通面積大幅減少，反應(yīng)器床層內(nèi)氣流速度大大提高引起催化劑局部流化，磨損加劇，產(chǎn)生大

9、量催化劑粉塵；4）反應(yīng)器的還原段料位不穩(wěn)定；5）再生停工檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)下料口存在軟、硬炭塊堵塞；6）扇形桶內(nèi)存有催化劑粉塵或器內(nèi)結(jié)焦導(dǎo)致流通面積減少，使各反應(yīng)器壓降增加。錦西石化分公司 3.5積炭的類型及生成機(jī)理 通常炭的沉淀是一個(gè)包含不同生長(zhǎng)形式的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，如果將這些復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類的話，可以分為三大類：無定形炭、石墨炭和絲狀炭。首先氣相的烴類分子吸附在金屬的表面；吸附的烴類分子經(jīng)過一系列的分解、脫氫反應(yīng)，在金屬表面生成炭原子；這些炭原子逐漸的溶入或滲入金屬的晶粒間或金屬的顆粒間；隨著時(shí)間的推移，金屬顆粒上生成的炭不斷的向顆粒間轉(zhuǎn)移，并逐漸生成絲狀炭，最后將金屬顆粒推離金屬母體。錦西石化分公司

10、 4.CCR裝置反應(yīng)器出現(xiàn)積炭塊后的應(yīng)對(duì)措施 CCR裝置在出現(xiàn)反應(yīng)器積炭后，必須引起充分的重視，并采取響應(yīng)的措施。 1）清炭后必須對(duì)反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件進(jìn)行全面清掃，將扇形筒和中心管縫隙中的夾雜物清理干凈； 2）由于反應(yīng)器內(nèi)的積炭附著在設(shè)備的壁上，它們都是進(jìn)一步積炭的種子，因此最好在器內(nèi)進(jìn)行噴砂處理； 3）反應(yīng)器積炭后，由于內(nèi)構(gòu)件可能損壞，因此必須準(zhǔn)備好足夠的內(nèi)構(gòu)件，同時(shí)做好損壞部件的修復(fù)辦法；另一方面，由于積炭時(shí)，部分催化劑被炭包裹，清出后無法使用，為此需準(zhǔn)備好一定數(shù)量的新鮮催化劑。錦西石化分公司 5.CCR反應(yīng)器抑制積炭的方法 工業(yè)上利用對(duì)工藝設(shè)備進(jìn)行硫化的方法可以抑制金屬器壁積炭。目前，重整反應(yīng)

11、器采用的正是此方法，避免反應(yīng)器內(nèi)積炭。由于重整催化劑對(duì)原料油中硫含量要求不大于0.5g/g，硫含量過高會(huì)造成重整催化劑中毒，硫含量太少會(huì)引起重整裝置反應(yīng)器器壁積炭。為此，在重整裝置進(jìn)料的總硫含量控制上必須掌握：進(jìn)料中硫的總含量盡量接近0.5g/g，但是不要超過0.5g/g的原則。 錦西石化分公司 6.重整反應(yīng)器處理建議 若裝置停工，卸劑處理（更換催化劑）時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1）卸劑時(shí)注意安全防護(hù)措施，防止FeS自燃； 2）仔細(xì)檢查、清理反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件：內(nèi)構(gòu)件（扇形桶、支撐圈、中心管及上部蓋板等）是否有損傷或損壞，中心管約翰遜網(wǎng)表面清理并檢查是否有變形、中心管約翰遜網(wǎng)及中心管之間是否有粉塵、反應(yīng)器內(nèi)壁（包括扇形桶與器壁之間）是否有結(jié)焦等； 3）如果反應(yīng)器壁有