连续重整注氯系统堵塞事故分析及处理

连续重整注氯系统堵塞事故分析及处

摘要

茂名石化1.2Mt/a连续重整装置采用UOP超低压连续重整工艺,催化剂选用国内RIPP的低积碳速率、高选择性PS-Ⅵ催化剂。本文对装置近期运行中出现的温降减少、辛烷值下降、进行分析,经排查后发现再生注氯系统堵塞。据此提出了相应的解决方案,并取得了良好的效果。

关键词:连续重整;注氯;堵塞

1.前言

茂名石化1.2Mt/a连续重整装置以直馏石脑油和加氢裂化重石脑油为原料,生产高辛烷值汽油同时副产氢气,装置分为预加氢、重整、催化剂再生三部分。重整催化剂是催化重整工艺的核心。本装置采用国内RIPP的低积碳速率、高选择性PS-催化剂,该催化剂属于Pt-Sn系列双金属催化剂。首先重整工艺决定了重整催化剂必须具有双功能特性:其中金属功能催化烃类加氢和脱氢反应,主要由Pt提供;酸性功能催化烃类重排反应,主要由含氯氧化铝提供。重整催化剂一般以活性氧化铝为载体;其次由于催化剂在再生过程中,催化剂上的金属Pt 会出现烧焦聚集,降低催化剂的比表面积,影响催化剂的活性,而氯在高温高氧环境下能有利于金属Pt的重新分散。根据UOP提供的资料,推荐控制重整催化剂上适宜氯含量为1.1-1.3%。由于重整催化剂在反应、再生过程中,催化剂上氯会出现损失,因此本装置内设有注氯系统,保证催化剂上氯含量在适宜范围内,保证催化剂的活性、选择性、稳定性处于较高的水平,有利于重整反应的进行。

2.装置运行问题

连续重整装置自2013年大修后进入第三生产周期,为满足全厂对高辛烷值

汽油和氢气的需求,装置保持长周期高负荷运行,期间出现了很多问题。本文主

要选取2016年6月-2016年7月出现的问题进行分析。

从图1中可以看出自2016年6月下旬开始,连续重整反应总温降开始下降,到7月底,反应总温降已由正常的285℃下降到232℃,连续重整产氢量开始下降,到7月底,总产氢量已由正常的85000Nm3/h下降到75000Nm3/h重整生成油

芳烃开始下降,到7月底,生成油芳烃含量由78%下降到72%。根据以上现象,

说明装置出现了非正常工况,需要及时找出原因,避免事态进一步恶化。

图1 连续重整装置6月-7月主要参数变化曲线

3. 原因排查及分析

根据专利商UOP操作手册,以重整生成油中C8烷烃含量判断反应苛刻度变

化情况。图 2给出了这段时间C8烷烃含量变化趋势。从图中可以看出,C8烷烃

含量逐渐增加,且七月份均大于3%,说明反应苛刻度逐步下降。此段时间内重整

操作条件变化不大,即重整反应器压力基本保持在530℃,高分压力0.25MPa,

因此本文从原料性质、原料中杂质含量、以及催化剂性能分析等三个方面进行排查,找出反应苛刻度下降的原因。

3.1 原料性质

针对原料性质主要从重整进料的馏程分析和原料油的芳潜入手,判断是否由

原料性质变化导致重整催化剂活性下降[1]。

3.11 重整进料馏程分析

选取2016年6月下旬到7月底重整进料馏程的初馏点和终馏点进行分析,

详见图4,从图中可以看出,选取的时间段内原料馏程变化不大,初馏点不低于65℃,终馏点不超过170℃,全馏稳定在97.6%,满足重整进料馏程要求。

图2 重整进料馏程趋势图

3.12 重整原料芳潜分析

类同于重整进料馏程分析,选取2016年6月下旬到7月底重整原料芳潜进

行分析,见图5,从图5中可以看出原料中的芳潜含量自7月初开始由原来平均

值38%下降到32%,之后芳潜到7月底上升到35%。对应上述现象,芳潜含量下降时,总反应温降、产氢量下降。当芳潜上升后,总反应温降和产氢量几乎没上升,因此可以得出的结论是芳潜下降加快了催化剂活性下降的速率,但不是导致总温降、产氢量、芳烃含量下降的主要原因。

图3 原料芳潜含量趋势图

综上,依据重整进料馏程分析可以排除重整进料过干或者过轻的影响;依据芳潜含量的变化可以说明芳潜含量减少是出现上述现象的原因之一,但不是主要原因。

3.2 重整进料杂质含量

重整催化剂对杂质含量要求严格,表1列出了重整催化剂对原料杂质含量的要求,本文选取2016年6月下旬到7月底重整进料

表1 我国双(多)金属重整催化剂对原料杂质含量要求与限制

根据催石科院对重整催化剂进行检测分析的数据,见表2,表二可以看出催化剂的比表面积基本变化不大,基本排除重金属和砷对于催化剂活性的影响。

表2 重整催化剂近期比表面积数值

对重整进料杂质含量,硫和氮进行定量分析,图6 重整进料硫含量趋势图,从图中可以看出硫含量基本在指标范围内,氮含量分析数据显示,氮含量均小于0.5ppm。综上可排除重整进料杂质含量的影响。

图4 重整进料硫含量趋势图

3.3 催化剂性能分析

连续重整装置通常以重整循环氢中C3/C1体积比做为判断催化剂酸性功能强弱的标准,茂名石化连续重整装置自2013年大修后,一直处于高负荷状态,我们根据经验,控制C3/C1在1.2左右,图5给出了运行出现问题时间段内循环氢中C3/C1体积比的变化趋势,从图5中看出7月下旬开始时间重整循环氢中

C3/C1体积比小于0.9,低于经验值1.2,说明催化剂酸性功能已经在下降,而影响催化剂酸性功能的主要是催化剂上氯含量。

同时表3列出了近三季度催化剂性能分析数据,催化剂近期硫含量,积碳含量、金属含量均在正常范围内,而再生催化剂氯含量0.94%,低于正常指标值1.1%-1.3%。初步判断,导致出现反应温降、产氢量、芳烃含量下降的主要原因是催化剂上氯含量偏低,影响到催化剂的酸性性能

图5 重整循环氢中C3/C1体积比趋势图

表3 重整催化剂近期性能分析数据

4 原因分析

4.1 芳潜含量减少

芳潜含量是表征原料性质的一个指数,其定义为原料中C6以上的环烷烃全部转化为芳烃的量与原料中的芳烃量之和。芳潜含量的高低主要取决于原料的来源和上游装置的操作条件。

4.2 催化剂氯含量减少

4.2.1 连续重整装置注氯系统

1). 氯化物性质

为满足安全环保要求,本装置采用四氯乙烯[2]做为注氯剂,四氯乙烯的具体性质[3]见表4

表4 四氯乙烯性质表

2). 注氯流程图

本装置内注氯系统分重整注氯和再生注氯。正常工况时,再生部分注氯,见图5。

图6 注氯系统流程图

3). 影响催化剂上氯含量因素

氯在催化剂表面上状态可以根据下列方程式来进行描述[4]:

从上述方程可以看出,催化剂上上氯和补氯为可逆过程。进一步对此方程进

行分析,平衡常数K:

因此可以将方程整理为:

对此方程进行分析,L表示催化剂表面羟基数和氯含量数,此值相当于催化

剂不含氯时表面总羟基数催化剂比表面积相关,因此L与催化剂比表面积相关;

K表示此反应的平衡常数,与温度有关;R表示其中水氯摩尔比。综上,影响催

化剂上氯含量的主要是催化剂比表面积、水氯摩尔比、反应温度这几个因素

4.2.2 催化剂氯含量减少原因

通过分析重整再生部分注氯量FT7536的数值变化,见图6,发现在出现总反

应温降、产氢量、生成油芳烃含量下降期间,注氯量变化不大。正是由于注氯量

变化不大,影响了前期对催化剂上氯量减少判断。而根据上面公式分析可知催化

剂水氯平衡影响因素有氧化铝种类、反应温度、水氯摩尔比、催化剂比表面积[4]。分析再生部分操作情况,电加热器H753工作正常,出口温度稳定在565℃左右。

表2看出催化剂比表面积变化不大。同时,根据预分馏部分操作情况看,分馏塔

操作稳定,原料含水量无明显变化。基于以上判断,催化剂上氯减少的原因锁定

在进入到氯化氧化区的氯含量减少。

图7 注氯量趋势图

1). 催化剂上氯含量减少原因

根据上述分析和其他炼厂同类装置相同问题的经验推断[5],再生注氯线发生

堵塞。由于注氯泵出口A点压力1.25MPa,再生氮气总管压力0.8MPa。当E、F

点发生堵塞时,四氯乙烯会通过B点进入到氮气线。对再生氮气进行排凝,未见

液体,判断四氯乙烯通过再生黑烧线窜入再生器。这也是在总反应温降、产氢量、生成油芳烃含量下降期间,注氯量变化不大情况下,催化剂上氯含量偏低的原因。

根据以上的结论,装置于8月1号开始采取降低反应负荷,降低反应温度,

再生停车处理。对注氯线靠近再生器部位进行切割,图7 是切割后注氯线喷嘴法

兰和蒸汽换热部分的现场图。从图中可以看到,有大量黑色结焦物质,再生注氯

线堵塞严重。

图7 注氯线拆开后现场图

2). 结焦物质生成原因

再生注氯线堵塞的主要原因是四氯乙烯在蒸汽伴热处到再生器喷嘴处高温管

线发生聚合或碳化分解,形成焦炭类的物质,长此以往导致注氯线堵塞。从图6

注氯流程图中可以看出,在总结以往注氯系统堵塞经验,本装置在开工建设期间,在B点处增加氮气线,其目的是加快四氯乙烯在蒸汽加热部位和靠近再生器处的

喷嘴处的流动速度,减少四氯乙烯在高温部位的停留时间。

5.解决方案

为避免上述问题再次出现,本文提出了一下几点建议,并做出了相应的调整

和整改措施。

5.1 改善原料

优化全厂流程和操作条件,改善重整原料的品质,增加原料油的芳潜。密切

留意原料采样结果分析,及时跟踪原料干点、芳潜含量。

5.2 注氯系统的改造

5.2.1 氮气线的改造

为避免出现注氯线堵塞时,四氯乙烯通过氮气线反窜,本文提出增加一个单

向阀和压力表,如图6 C点所示。当出现注氯系统堵塞时,单向阀可以避免四氯

乙烯在图6中的B点倒窜。由于靠近再生器的两路注氯线是容易结焦的部位,正

常操作时可以关闭阀1,阀2中一个,打开另外一个,观察C处压力表是否比正

常值0.31MPa高,进一步判断注氯线是否堵塞。

5.2.2 减少四氯乙烯结焦

根据注氯线切割下来的现场图分析,结焦部位主要是蒸汽伴热部位和靠近再

生器的喷嘴管线处,本文提出将伴热蒸汽停用,减少四氯乙烯高温接触部位。四

氯乙烯以液态进入再生器,与经H754加热到565℃的空气接触,可以完全被气化,从而不影响氯化氧化区的操作。

6. 小结

本次装置出现的生产运行波动,对全厂氢气和高产辛烷值汽油带来了较大的

影响,通过重整反应总温降降低入手,及时发现问题,并结合大量的数据分析,

最后找出问题的症结。从图8中可以看出,重整反应温降上升到290℃以上,产

氢量达80000Nm3/h以上,生成油芳烃含量80%以上。根据此分析结果,说明本文

对运行出现的问题分析合理,提出的整改措施成效明显。

连续重整装置在运行中应密切关注催化剂活性,包括金属分散度和催化剂上

氯含量等。出现相关参数变化时,分析原因,调整操作,解决问题。只有做到这

些才能有效保证连续重整装置长周期高负荷正常运行。

图8 装置8月份主要参数趋势图

参考资料

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技术与工程。2003 33(5):57-58

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氯对催化重整的影响及对策 摘要:2#催化重整装置是以催化裂化汽油和石脑油混合为原料,在催化剂的作用下,生产高辛烷值汽油组分的工艺过程,同时副产氢气为加氢改质和汽油加氢脱硫装置提供氢气来源,催化重整装置在芳烃生产和清洁汽油生产中具有非常重要的地位。文章对催化重整中氯的来源与影响进行了介绍,从而分析了催化重整装置运行过程中氯产生的影响。针对预加氢铵盐堵塞管路,再生系统换热器腐蚀而进一步提出改进措施。 关键词:重整;氯;影响;脱氯 引文:随着油田的长期开采,原油质量下降,增多氯等杂质,加剧了催化重整装置腐蚀。因此对催化重整装置的腐蚀与防护研究,保证装置长周期安全生产成为一个重要的课题。 1氯的来源及危害 1.1催化重整装置氯的来源 (1)原料油含氯。(2)工艺加注四氯乙烯带入。我公司连续重整装置采用PS-Ⅵ催化剂,由于催化剂不能完全吸附,和再生床层温度高造成部分氯流失在工艺过程中转变为氯化氢进入氢气系统。因此需在催化剂烧焦、氧氯化及焙烧后对催化剂进行连续不断地注氯,以补充在重整反应及上述再生过程中催化剂上流失的氯。 1.2氯的腐蚀机理 有机氯一般不会对金属材质构成威胁,但是经预加氢反应器转化成无机氯后,就变成了活性的Cl一,从而将对金属产生腐蚀。在HCl、H2S、NH3、H2O同时存在的条件下,介质经换热器冷却到露点温度以下后,HCl、H2S溶于水变成盐酸和氢硫酸,能破坏FeS保护膜,使金属重新暴露,即Fe直接与HCl反应生成FeCl2腐蚀设备,形成对碳钢连续破坏的腐蚀过程。在冷换设备的露点区,大量腐蚀介质溶解在少量的凝结水中,形成高浓度酸液,使得腐蚀速度加快。HCl、H2S与NH3反应生成硫氢化铵和氯化铵的盐,从而造成设备、管路的堵塞。同时HCl以及NH4Cl对设备、管线具有腐蚀作用。 2氯对预处理影响及脱氯措施 催化重整工艺装置涉及HCl来源及需要脱除的部位主要有三处,即预加氢、重整副产氢和重整再生气。重整原料中含有的大量氯,如果不能得到有效脱除,会给后续装置带来严重腐蚀及设备、管路堵塞问题。 2.1铵盐堵塞管路问题 预加氢循环压缩机出口压力高,2010年5月2#重整进料95t/h,反应温度518℃,K101出口压力由4.20MPa,升至4.33MPa。5月25日通过在换热器出口注水使K101出口压力降至正常。1.原因分析经过预加氢反应,部分有机氮、硫化物和氯化物加氢后生成NH4+、S2-和Cl—,在露点温度下它们会以(NH4)2S、NH4Cl结晶物形式析出,并在管束,浮头等流体线流速较慢的地方沉积下来,越来越多,最终堵塞管路。预加氢进料换热器E101(6台串联,依次为A-F)E,F换热器出口温度为97℃,A101空冷后温度为50℃,铵盐的结晶条件为160-220℃,因此铵盐在换热器出口和空冷管束等地方结晶析出,铵盐堵塞导致预加氢系统压降增大。 2.2脱氯措施 2.2.1设置1台脱氯反应器 鉴于原油中的中氯含量较高,而重整进料要求Cl的含量小于0.5ppm,本装置在预加氢反应器后设置了1台脱氯反应器,脱氯剂采用YHC-231B国产高温脱氯剂。经过预加氢反应后,原料中的有机氯变成了无机氯,而高温脱氯剂可以用来进行无机氯的吸附脱除,通过增加高温脱氯反应器,重整进料中氯含量自开工以来一直保持在0.5ppm以下,表明高温脱氯剂的应用大大减小了氯对装置的影响。

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剂的存在下,烃类分子重新排列,环化为富含芳烃的高辛烷值汽油组分,并副产含氢气体等产品的工艺,因此是炼油工业中最重要的生产工艺之一。 1.2.2主要化学反应 (一)芳构化反应 1.六元环脱氢反应 CH 3 CH 3 3H 2 目的反应 RONC :74.8 RONC :120 ΔRONC=+45.2 所需催化剂功能:金属功能 2.五元环烷烃异构脱氢反应 CH 3 3H 2 目的反应 RONC :92.3 RONC :106 ΔRONC=+13.7 所需催化剂功能:金属功能和酸性功能 3.烷烃环化脱氢反应 3H 2 -H 2 n-C 7H 16 CH 3 CH 3 目的反应 RONC :0 RONC :120 ΔRONC=+120 所需催化剂功能:金属功能和酸性功能 (二)异构化反应 n-C 7H 16 i-C 7H 16 目的反应 RONC :0 RONC :92 ΔRONC=+92 所需催化剂功能:酸性功能 (三)加氢裂化反应 n-C 7H 16 H 2 n-C 3H 8 i-C 4H 10 不利反应 H 3 CH 2 CH 2 CH CH 3 CH 3 CH 3 不利反应 CH CH 3 CH 3 H 2 C 3H 8 不利反应 控制反应速率的催化剂功能:酸性功能

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2.1预加氢部分 预加氢的作用是除去原料油中的硫、氮、氯及氧等杂质以保护重整催化剂。预加氢部分的氯腐蚀主要容易发生在预加氢反应器后,分布在换热器、蒸发塔、调节阀等处[1],主要因为在原料的加氢精制过程中,反应生成的NH 3 和HCl在各自 分压作用下,在气相发生反应,生成NH 4Cl。NH 4 Cl大约在213℃时升华,低于 213℃变成固体NH4Cl 沉积在金属表面,NH 4 Cl吸水性强,在NH4Cl垢层之下与金属接触处形成一个溶解层,发生水解反应: NH 4C1→NH 4 +Cl- 在金属表面产生盐酸,它和FeS膜争夺Fe2+,发生下列反应: FeS+HCI→FeCl 2+H 2 S Fe+HCl→FeCl 2 +H2 盐酸破坏FeS膜,使金属表面暴露出来,新的表面继续与盐酸反应发生腐蚀, 两者互相促进,加剧腐蚀,这种腐蚀体系的腐蚀速度要比单纯的HCl或H 2 S腐蚀 更加强烈,最终导致设备因孔蚀而报废。 2.2重整再接触及催化剂再生部分 重整及再接触部分作用是经预加氢精制过的石脑油在一定温度、压力、临氢 和催化剂存在的条件下进行烃类分子的结构重排反应,生成芳烃含量高、辛烷值 高的重整生成油,并通过油气低温接触过程产高纯度的氢气。重整再接触及催化 剂再生部分氯腐蚀较易发生在分离塔系顶部管、循环氢压缩机的入口和再生器进 出料换热器等处[2]。主要原因是重整催化剂表面的氯元素流失到物料中,与H 2 结 合生成HCl及 NH 4 C1,虽然HCl在操作条件下为气相,但是由于其极易溶于水, 气相中HCl溶于水中形成酸性腐蚀体系,造成设备腐蚀。其次由于氯本身的高活性,再生循环烟气中氯在高温下与金属氯化后生成的氯化物比金属氧化物具有更 低的熔点和更高的蒸汽压。会影响金属氧化物的形成速度和结构,增加表面氧化 膜的缺陷,并产生裂纹和孔洞,影响关键设备的安全运行。

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连续重整装置事故汇编

连续重整装置事故汇编 目录 1 同类装置事故汇编 1 1.1 重整催化剂水中毒事故 1 1.2 重整催化剂硫中毒事故 1 1.3 重整反应器结焦事故 1 1.4 催化剂跑损事故 2 1.5 催化剂提升管弯头破裂事故 3 1.6 重整第一反应器堵塞事故 3 1.7 容器严重憋压事故 4 1.8 锅炉干锅事故 4 1.9 装置进水事故 5 1.10 塔内瓦斯外泄事故 5 1.11 压控阀冻结设备超压事故 5 1.12 预分馏塔超压事故 6 1.13 重整临氢换热器出口管线弯头破裂事故 6 1.14 重整高压分离罐出口线堵塞事故 6 1.15 盲目进罐油气中毒事故 7 1.16 盲板管理混乱造成紧急停工事故 7 1.17 瓦斯罐超压险些爆炸事故 7 1.18 重整反应器出口法兰焊口断裂事故 8 1.19 氢压机出口补氮气阀阀芯碎裂事故 8 1.20 某厂重整车间炉管堵塞事故 8 1.21 氮气窒息事故之一 8 1.22 氮气窒息事故之二 9 1.23 氮气窒息事故之三 9 1.24 氢气压缩机缸套冻裂 10 1.25 氢气装瓶机抱轴事故 10 1.26 预加氢压缩机玻璃看窗破裂事故 10 1.27 往复式压缩机缸盖紧固螺栓断裂事故 11 1.28 氢压机机身及进出口管线震动大事故 11 1.29 加氢进料泵机械密封泄漏事故 11 1.30 判断失误严重损坏氢压机事故 12

1.31 重整压缩机曲轴箱爆炸事故 12 1.32 九江石化铂重整装置F101闪爆事故之一 13 1.33 九江石化铂重整装置F101闪爆事故之二 13 1.34 九江石化铂重整装置F101闪爆事故之三 14 1.35 九江石化铂重整装置F101闪爆事故之四 14 1.36 加热炉回火伤人事故之一 15 1.37 加热炉回火伤人事故之二 15 1.38 加热炉回火伤人事故之三 15 1.39 加热炉回火事故之四 16 1.40 加热炉回火伤人事故之五 16 1.41 重整炉出口法兰着火事故 16 1.42 处理堵塞管线引起人烧伤事故 17 1.43 预加氢催化剂自燃事故 17 1.44 炉膛气体未分析点火爆炸伤人事故 17 1.45 加热炉炉膛爆炸事故 17 1.46 扫线动火互不联系造成爆塔事故 18 1.47 违章操作造成氢气爆炸着火烧伤人员事故 18 1.48 装置吹扫中着火致使2人被烧死事故 18 1.49 高温汽油烫伤人事故 19 1.50 1993年金陵石化铂重整车间氢贮瓶爆炸事故报告 19 2 镇海炼化公司部分事故汇编 21 2.1 1980年11月6日炼油厂成品油码头冒罐跑油事故 21 2.2 1981年3月7日炼油厂热电站重大停电事故 21 2.3 1981年4月7日炼油厂热电站锅炉严重缺水造成炉管胀接口泄漏事 故 21 2.4 1982年7月23日炼油厂油品车间油罐爆炸事故 22 2.5 1982年8月14日炼油厂催化车间跑润滑油事故 22 2.6 1983年9月17日化肥厂合成车间2#渣油贮罐冒罐事故 23 2.7 1984年6月18日炼油厂油品车间油罐抽瘪事故 23 2.8 1985年1月11日化肥厂火炬倾斜事故 23 2.9 1987年6月30日化肥厂4118-K1T烧瓦事故 24 2.10 1988年1月30日炼油厂油品车间碱液严重烧伤事故 24 2.11 1988年11月5日化肥厂仪表工误操作造成全厂停车事故 24 2.12 1989年9月5日炼油厂排水车间重伤事故 25 2.13 1990年1月5日化肥厂合成车间现场着火伤人事故 25 2.14 1990年5月22日炼油厂油品车间氢氟酸灼伤事故 25

连续重整注氯系统堵塞事故分析及处理

连续重整注氯系统堵塞事故分析及处 理 摘要 茂名石化1.2Mt/a连续重整装置采用UOP超低压连续重整工艺,催化剂选用国内RIPP的低积碳速率、高选择性PS-Ⅵ催化剂。本文对装置近期运行中出现的温降减少、辛烷值下降、进行分析,经排查后发现再生注氯系统堵塞。据此提出了相应的解决方案,并取得了良好的效果。 关键词:连续重整;注氯;堵塞 1.前言 茂名石化1.2Mt/a连续重整装置以直馏石脑油和加氢裂化重石脑油为原料,生产高辛烷值汽油同时副产氢气,装置分为预加氢、重整、催化剂再生三部分。重整催化剂是催化重整工艺的核心。本装置采用国内RIPP的低积碳速率、高选择性PS-催化剂,该催化剂属于Pt-Sn系列双金属催化剂。首先重整工艺决定了重整催化剂必须具有双功能特性:其中金属功能催化烃类加氢和脱氢反应,主要由Pt提供;酸性功能催化烃类重排反应,主要由含氯氧化铝提供。重整催化剂一般以活性氧化铝为载体;其次由于催化剂在再生过程中,催化剂上的金属Pt 会出现烧焦聚集,降低催化剂的比表面积,影响催化剂的活性,而氯在高温高氧环境下能有利于金属Pt的重新分散。根据UOP提供的资料,推荐控制重整催化剂上适宜氯含量为1.1-1.3%。由于重整催化剂在反应、再生过程中,催化剂上氯会出现损失,因此本装置内设有注氯系统,保证催化剂上氯含量在适宜范围内,保证催化剂的活性、选择性、稳定性处于较高的水平,有利于重整反应的进行。 2.装置运行问题

连续重整装置自2013年大修后进入第三生产周期,为满足全厂对高辛烷值 汽油和氢气的需求,装置保持长周期高负荷运行,期间出现了很多问题。本文主 要选取2016年6月-2016年7月出现的问题进行分析。 从图1中可以看出自2016年6月下旬开始,连续重整反应总温降开始下降,到7月底,反应总温降已由正常的285℃下降到232℃,连续重整产氢量开始下降,到7月底,总产氢量已由正常的85000Nm3/h下降到75000Nm3/h重整生成油 芳烃开始下降,到7月底,生成油芳烃含量由78%下降到72%。根据以上现象, 说明装置出现了非正常工况,需要及时找出原因,避免事态进一步恶化。 图1 连续重整装置6月-7月主要参数变化曲线 3. 原因排查及分析 根据专利商UOP操作手册,以重整生成油中C8烷烃含量判断反应苛刻度变 化情况。图 2给出了这段时间C8烷烃含量变化趋势。从图中可以看出,C8烷烃 含量逐渐增加,且七月份均大于3%,说明反应苛刻度逐步下降。此段时间内重整 操作条件变化不大,即重整反应器压力基本保持在530℃,高分压力0.25MPa, 因此本文从原料性质、原料中杂质含量、以及催化剂性能分析等三个方面进行排查,找出反应苛刻度下降的原因。 3.1 原料性质

浅谈连续重整装置氯腐蚀问题分析及研究对策

浅谈连续重整装置氯腐蚀问题分析及研究对策 本文主要对连续重整装置氯腐蚀情况进行了分析,找到了腐蚀产生的原因和来源,针对出现的问题制定有效的解决措施,对连续重整装置氯腐蚀问题进行科学合理的控制。 标签:连续重整装置;氯腐蚀; 重整催化剂属于双金属催化剂的一种,只有催化剂在运转的过程中氯含量为0.9%~1.1%时,才能充分发挥出催化剂的酸性功能。运转过程中催化剂表面积随着进料中的水含量增加而不断下降,导致催化剂上的氯含量也随着下降,这样的情况下就要对氯含量进行补充。重整反应系统的氢气和催化剂上的氯产生反应生成氯化氢,氯化氢又和氨产生反应生成铵盐,铵盐经常分布在重整反应低温区域,随着铵盐数量的增加,很容易对循环氢压缩机的入口和内部造成堵塞,堵塞会造成循环氢流量下降,增加压缩机机体的轴位移和轴振动,对设备的运行产生一定的影响。同时催化剂上流失的氯随着生成的产物一起流入到油路系统中,会对油路系统产生影响,主要表现在对油路系统的管线和设备产生腐蚀,或者对塔盘筛孔造成堵塞,分离精度下降。 1.重整装置分馏系统设备腐蚀分析 1.1 腐蚀介质的来源 氯的来源一方面来自于原料中的氯。在预加氢反应条件下,原料中的含硫、含氮、含氧和含氯等化合物在临氢系统中进行加氢分解,生成H2S、H2O、NH3和HCl,大部分经过拔头油气提塔脱除,保证预加氢生成油各项指标达到重整进料的要求。一般情况下,有机氯不会对设备和管线造成腐蚀,但是经预加氢反应器后,有机氯转化成无机氯后就变成了活性的Cl-,从而对金属产生腐蚀。HCl 在干态下很稳定,当系统中有H2S和H2O存在时,HCl便和他们形成腐蚀性很强的HCl-H2S-H2O体系,加速了对设备、管线的腐蚀。 另一方面,更主要的来自于催化剂再生补充的氯。重整反应和催化剂再生过程中氯会发生流失。根据水氯平衡的原理,如果环境中水含量高,催化剂的水氯平衡被打破,氯就很容易流失。重整反应中流失的氯会被重整产物带走,重整产物经过再接触冷却后进入脱戊烷塔,并主要集中在脱戊烷塔塔顶部分,容易造成空冷等设备和管线的腐蚀泄漏以及机泵机械密封失效。催化剂再生部分需要进行注氯操作,但增加的氯量不能完全被催化剂所吸收,大量的氯进入再生烟气中,在低温部位沉积,造成局部腐蚀。 1.2 腐蚀的原因 氯的危害主要表面在两个方面,一方面为生成的氯化氢对设备和管道产生腐蚀的作用,另一方面就是铵盐对设备和管路造成的堵塞。氯化氢在气态的状态下

事故氯系统运行分析

事故氯系统运行分析 天业化工公司运行两年以来,通过不断完善工艺和操作,形成较为完善的事故氯气应急处理体系。事故氯(简称除害)系统是在生产中处理开停车及突发事故状态下为防止氯气外溢所设置的碱液吸收装置。同时还兼顾全厂氯气生产平衡,其系统运行稳定,直接影响到化工生产的稳定运行。 1、事故氯系统工艺 氯气在入氯水洗涤塔前,氯气总管前开口设支管,经正负压水封槽(高度550mm),进入除害塔,用配制成15%的碱液喷淋吸收后溢流至碱循环罐,然后用泵打出在除害塔内循环使用。除害塔顶部设钛风机将除过氯气的空气抽出。并在风机进口加装自动补气阀进行抽力控制。另外又在其顶部设碱高位槽,以预防动力电全停时,碱循环泵不能正常启动,此时打开碱高位槽下碱阀门,用碱液喷淋以吸收大量冲入氯气。 根据实际生产情况,有以下几种情况可以冲破正压水封。 1)当电解系统动力电突然全停时,透平机联锁跳停,管道内余氯冲破正压水封进入除害系 统。 2)氯处理单台透平机或双台透平机跳停,大量氯气积于总管内,冲破正压水封进入除害系 统。 除害系统还处理着开车时,由于管线较长,氯气送至盐酸系统后,纯度低于80%时,液化率较低情况下,开车时所产氯气全部进入除害系统进行吸收,直至液化率提高为止。 除害系统设计能力为开车时30000A电流所产氯气量,单个碱循环罐处理氯气总量为1.2吨,吸收时间约为45分钟,亦即液化、盐酸开车时要尽快使生产正常,以减轻对除害系统的处理压力。 除害系统同时处理停车时系统管线内的置换工作。在正负压水封槽安有事故阀,当停车时打开此阀对总管内余氯进行吸收。 为减轻除害系统的处理压力和生产工业成品次钠,另外设立次钠生产区。

氯对连续重整装置的影响及对策

氯对连续重整装置的影响及对策 作者:王大泉 来源:《中小企业管理与科技·上中下旬刊》 2016年第1期 王大泉 中国石油长庆石化分公司陕西咸阳712000 摘要本文结合长庆石化连续重整装置生产实际,论述了氯对反应双金属催化剂的活性、装置的腐蚀和下游苯抽提单元产品质量的影响,并提出了相应的应对措施。 关键词连续重整;酸性;四氯乙烯;IFB;苯 中国石油长庆石化分公司60 万吨/年连续重整采用法国IFB 技术,以直馏石脑油、加氢裂化重石脑油和少量柴油加氢重石脑油为原料,生产高辛烷值汽油调和组分、液化气、氢气、苯。为满足反应需要,催化剂必须具备酸性和金属性,其中酸性活性中心由氯提供,因此为保证催 化剂的反应活性需要,长期注氯化剂。从装置的反应单元到分馏再到下游苯抽提单元,氯对连 续重整的影响都是非常重大的。 1 氯对反应单元的影响 长庆石化连续重整装置反应器填装的催化剂为铂———锡双金属催化剂。此种催化剂活性 和选择性较好,温度对烷烃脱氢环化反应的速率影响大于加氢裂化速率,比固定床半再生重整 的铂———铼催化剂性能更优越,能在0.2-0.3MPa 的超低压和510毅C 高温下长期运转。催 化剂采用的氯化剂为四氯乙烯,在平稳生产时氯化剂注在再生器的氧氯化段。该剂能够在再生 器氧氯化段分解成氯组分,与催化剂载体Al2O2 的氧桥发生交换反应[1],使氯被固定在载体 表面上。氯的补充使得催化剂同时具备了金属性和酸性功能。酸性功能催化烃类的重排反应, 含氧氯化铝提供的酸性功能通过羰离子机理在异构化和加氢裂化中接到结合或断开C-C 键的重 要作用。实际生产催化剂的氯含量在0.9-1.1%之间。 如果环境中水含量高,或者再生循环气中水含量较高(一般水含量控制在50ppm 以下)催 化剂的水氯平衡被破坏,氯就很容易流失。重整反应中流失的氯会被反应产物带走。一方面由 于氯的大量流失使得正常注氯量不能及时补充,催化剂的酸性功能减弱,影响重整反应特别是 异构化和加氢裂解反应的进行;另一方面,催化剂再生中流失的氯存在于再生气中,与水结合 形成具有强腐蚀性的盐酸,给流经的设备造成严重的腐蚀,事实上从装置大检修期间腐蚀最严 重的部位外观特点来看,主要就是氯引起的。 2 氯对装置的腐蚀影响 2.1 对再生电加热器腐蚀 催化剂经提升流动同管线磨损,比表面积下降,持氯能力减弱。为了良好的重整反应深度 和转化率,就必须提高注氯量,保证催化剂氯含量。可增加的注氯量又不能完全被催化剂所吸收,氯在再生部分被损失掉进入再生气中,这些酸性气结合还原室中反应产生的水变成了强酸,在低温部位容易沉积,这就引起了再生电加热器的腐蚀。 2.2 脱氯罐下游单元的腐蚀

催化重整危险因素分析及防范措施

整体解决方案系列 催化重整危险因素分析及 防范措施 (标准、完整、实用、可修改)

编号:FS-QG-92146催化重整危险因素分析及防范措施Analysis of Catalytic Reforming Risk Factors and Preventive Measures 说明:为明确各负责人职责,充分调用工作积极性,使人员队伍与目 标管理科学化、制度化、规范化,特此制定 (一)开停工时危险因素及其防范 1.停工过程中危险因素及其防范 (1)在停工降温降量过程中,严防超温,遵守先降温后降量的原则,不准不降温或慢降温快降量,严格按照反应器降温曲线图操作,以防止温度过高对催化剂造成损害。掌握好降温速度,防止降温过快导致临氢系统高温高压法兰泄漏着火。 (2)氮气置换过程不能留死角,各分离罐切水线、采样阀,仪表引压线,反应器副线及换热器都不可遗漏。防止在检修动火过程中发生油气引燃,烧毁管线、设备,造成人员伤亡等事故。采样分析系统中“烃+氢”含量 (3)预加氢催化剂再生过程中注意事项: ①再生介质为水蒸气和空气。②烧焦起始时,催化剂床

层温度如200℃才可进蒸汽,防止蒸汽遇冷凝结成水破坏催化剂。③再生过程中防止温度大幅度波动造成催化剂破碎。 ④催化剂床层温度措施:减少或停补空气,降低炉出口温度,严重时可以熄火。 (4)重整催化剂再生过程注意事项: ①再生介质为氮气和氧气。②各阶段均应严格控制温升,当温升接近指标时应尽快减少补空气量,当温升超标时,应停补空气,仍未能使温升下降时各炉可降温或熄火,必要时通氮气冷却、置换系统。 (5)如需更换催化剂,开反应器大盖时应确保在氮气环境下,“烃+氢”含量 (6)在催化剂的装卸及反应器进入清扫检查过程中应注意人身安全,作业前要做反应器内氧含量、硫化氢含量分析。严格执行相关作业票证制度,分析合格后,搭好软梯,系好安全带,佩戴强制通风呼吸器进入反应器作业,反应器外要有监护人,防止发生人员中毒窒息事故。 2.开工过程中危险因素及其防范 (1)重整预加氢系统所属的临氢设备、仪表、管线、阀门、

连续重整装置催化剂再生系统运行问题分析及对策

连续重整装置催化剂再生系统运行问题分析及对策 任研研;郭建波;汤帅 【摘要】The regeneration system of catalyst is an important part of the catalytic reforming unit. In this paper, the problems in the catalyst regeneration system of a 700 kt/a continuous catalytic reforming unit in Luoyang petrochemical company were introduced (such as chlorine corrosion of the low temperature part, loss of catalysts and so on),reasons to result in the problems were analyzed, and the solutions were finally put forward.%催化剂再生系统是连续重整装置的重要组成部分。针对中石化洛阳分公司70万t/a连续重整装置在运行中存在低温部位氯腐蚀、再生器和反应器中心筒跑剂问题、反应器下部料腿堵塞和空料腿现象、重整反应器上部料斗提升氢后路约翰逊网堵塞问题和再生频繁热停问题,分析了这些问题产生的原因并提出具体应对措施。 【期刊名称】《当代化工》 【年(卷),期】2014(000)006 【总页数】4页(P1072-1075) 【关键词】连续重整;催化剂;再生 【作者】任研研;郭建波;汤帅 【作者单位】中国石油化工股份有限公司洛阳分公司,河南洛阳 471000;中国石油化工股份有限公司洛阳分公司,河南洛阳 471000;中国石油化工股份有限公司洛阳分公司,河南洛阳 471000

连续重整装置再生器压降升高原因分析及解决措施

连续重整装置再生器压降升高原因分析 及解决措施 摘要:连续重整装置再生器压降升高将直接影响本装置的正常生产。本文对某炼油厂连续重整装置再生器内网堵塞造成压降升高的情况进行了分析,并提出了解决措施,消除了再生器内网堵塞隐患。 关键词:连续重整装置;再生器;压降升高 1重整装置的工艺特征 连续重整技术是一种对石油进行二次加工生产的技术,其加工用到的原料主要为低辛烷值的直馏石脑油以及加氢石脑油等成分,之后在其内加入Pt-Re双金属催化剂催化其反应,促使其分子之间进行重新排列、异构,从而实现进一步增产芳烃,提高汽油辛烷值的技术。在连续重整联合装置之中,催化剂需要连续、依次流经串联的四个移动床反应器。经过这一套流程,从最后一个反应器流出的待生催化剂之中其碳含量大致上能够达到5%~7%(质量分数)的水平,待生催化剂就将通过重力作用或者气体提升手段输送到再生器之中进行再生。等到催化剂的活性恢复之后就将其传送回到第一个反应器再次进行反应,由此以来在整个系统之中形成一个闭路循环。UOP连续重整以及IFP连续重整工艺其反应所需要用到的条件基本上处于相似的状态,都需要用到铂铼催化剂,并且这两种技术在经过了长时间的发展和改进以后都逐渐趋于先进和成熟的水平。从外观进行观察,UOP连续重整的四个反应器都处于叠置的状态,催化剂主要是依靠重力作用实现从上到下依次流经各个反应器,等到从最后一个反应器流出的时候在利用氮气将其提升到再生器的顶部位置。IFP连续重整的三个反应器则略有不同,这三个反应器处于并行排列的状态,催化剂在每两个反应器之间都利用氢气进行提升,将其提升到下一个反应器的顶部部位,等到待生催化剂从最后一个反应器流出之后的操作便与UOP相同。

电解海水制氯系统运行常见故障分析

电解海水制氯系统运行常见故障分析 电解海水制氯系统是一种通过电解海水来制备氯气的设备,常用于水处理、污水处理、游泳池消毒等领域。在系统运行过程中,可能会出现一些故障,影响设备的正常运行。本 文将对电解海水制氯系统常见故障进行分析。 1. 电极堵塞:在电解海水制氯过程中,电解池中的电极容易积聚杂质、钠盐等物质,导致电解反应受阻。这时应对电解池进行清洗或更换电极,以恢复设备的正常运行。 2. 水流量不稳定:水流量的不稳定可能是由于管道阻塞、水泵故障或电解池堵塞等 原因引起的。需要对各个部位进行检查和清洗,确保水流量稳定。 3. 氯浓度不均匀:电解海水制氯过程中,氯浓度不均匀可能是因为电极间距不正确、电极磨损或电解池堵塞等原因导致的。要对电极间距进行调整,清洗电极,确保氯浓度均匀。 4. 氯浓度过高或过低:根据需要,设备通常要求有一定的氯浓度,电解海水制氯系 统如果出现氯浓度过高或过低的情况,可能是由于电解池电流设置不正确、电解池堵塞或 电极磨损等原因引起的。需要检查电流设置、清洗电解池和更换电极等措施,以调整氯浓度。 5. 电源故障:电解海水制氯系统的正常运行需要稳定的电源供应,一旦电源故障, 系统将无法正常工作。需要检查电源供应是否正常,排除电源故障。 6. 设备损坏:电解海水制氯系统的各个部件如电极、水泵、管道等都可能发生损坏,导致系统无法正常运行。需要定期检查设备的运行情况,及时更换损坏部件。 电解海水制氯系统在运行过程中可能出现多种故障,需要对设备的各个部件进行定期 维护和保养,及时处理故障,确保设备的正常运行。应定期对设备进行检查和维修,预防 故障的发生,提高设备的稳定性和使用寿命。

连续重整装置碱洗塔腐蚀原因分析及改进措施

连续重整装置碱洗塔腐蚀原因分析及改进措施 某石化80万t/a连续重整装置采用IFP技术,于1997年11月建成投用,2012年检修由60万t/a 扩容改造为80万t/a。催化剂再生烧焦是连续重整装置催化剂活性的关键工艺。为了保证催化剂的活性,催化剂烧焦过程中需要不断地注氯。再生烧焦后的放空气体(再生烟气)中含HCl量为500~2500µg/g。法国Axens公司的再生烟气处理工艺采用碱洗方式,虽运行成本低、处理后完全达标,但存在操作复杂、设备易腐蚀、碱洗塔运行效率低等问题,为了保证再生气达到环保要求和减少系统腐蚀,在再生系统设置一套洗涤系统,再生气先在静态混合器中与碱液接触中和,再进入碱洗塔进一步洗涤。再生系统碱洗塔D305主要作用是利用除盐水清洗再生气碱洗之后存在的HCl等腐蚀性离子。碱洗塔顶部喷洒除盐水,而经过碱洗之后再生气从底部进入,在筒体内完成气液交换,达到对再生气的洗涤作用。 存在问题 该碱洗塔为立式容器,一共有5层泡罩塔盘,容积为17.5m3,其规格尺寸为φ1900mm×7 681mm×16mm。该容器属于一类压力容器,其主要设计参数见表1。 该塔于1997年11月投用,2012年检测发现塔壁裂纹,2013年整体更换了新塔(未更换塔盘),新塔从2016年7月份开始第一次发生塔壁腐蚀穿孔泄漏,一直到2017年停工检修共发生4 次泄漏,均采用塔壁包套等临时堵漏。运行过程中从罐底排出的废液(碱液)呈红色,类似于铁锈。腐蚀集中于碱洗罐东、南、西3个方位,圆泡罩塔盘段如图1所示。气体入口孔在塔的北方位,北方位没有腐蚀穿孔现象。

原因分析 工艺条件分析 主要工艺流程如图2所示,由于催化剂再生需要注入一定量的氯(二氯乙烷),再生循环气中含烧焦过程中产生HCl等酸性气体,碱液通过P301注入循环气中,经过混合器M308与循环气混合后经冷却器E303进入碱洗塔中下部,在碱洗塔上部注入除盐水,通过5层泡罩塔盘进一步洗去循环气中残留的碱液及少量酸性气体。

氯碱系统检修安全管理及典型事故案例分析

氯碱系统检修安全管理及典型事故案例分析 首先,氯碱系统的检修安全管理需要做好规划与组织,明确检修工作的流程、内容和安全 措施。在检修之前,需要进行详细的检修计划编制,并严格执行,包括检修人员的岗前培 训和技能考核,检修设备的停车与开车程序、设备检查、通风排毒等预防措施,以及检修 期间的安全防护和应急预案等。 其次,氯碱系统的检修安全管理需要加强对检修人员的监督和指导。检修人员需要具备丰 富的生产实践经验和严格的工作纪律,必须严格执行安全操作规程,做到安全第一,提高 安全意识,杜绝麻痹大意和不负责任的行为。 另外,氯碱系统的检修安全管理还需要加强设备的日常维护与保养工作,及时发现并解决 潜在的安全隐患。例如,电气设备的定期检查和维修、设备密封性的检查和维护等,都是 保障氯碱系统安全运行的必要措施。 而在典型的氯碱系统事故案例中,常发生的包括设备爆炸、化学泄漏、化学反应失控等。 通过案例分析可以发现,这些事故大多是由于检修工作中的不当操作、设备老化损坏、安 全防护设施不全等原因引起的。因此,氯碱系统的检修安全管理必须高度重视,并且不断 完善和提高安全管理水平,避免发生类似的事故。 综上所述,氯碱系统的检修安全管理需要加强对检修工作的规划与组织、对检修人员的监 督与指导,以及对设备的日常维护与保养工作。只有这样,才能保障氯碱系统的安全运行,确保员工的生命财产安全,也为企业的可持续发展提供保障。氯碱系统是化工生产过程中 不可或缺的设备,主要用于氯碱工业的生产。然而,由于其生产过程中潜在的危险性,氯 碱系统的检修安全管理显得尤为重要。在实际生产中,对于氯碱系统的检修安全管理必须 要有系统的规范和严格的执行,以确保设备安全稳定的运行,并防止事故发生。 一些典型的氯碱系统事故案例,比如设备爆炸、化学泄漏等事故,都是由于检修工作中的 不当操作或是设备本身的缺陷所引起的。在某个化工企业的氯碱系统检修过程中,一名操 作员因为没有切断气体控制阀就进行维修,导致了气体泄漏并引发爆炸事故,造成了严重 的后果。由此可见,氯碱系统的检修工作必须十分谨慎和严格,绝对不能有丝毫马虎。 在进行氯碱系统的检修工作时,需要对检修人员进行严格的培训和考核,确保其熟知操作 规程和安全措施。此外,检修人员在进行检修工作时,需要遵守相关的操作规程和操作条例,严格执行检修计划,切实做好安全防护措施,比如佩戴必要的防护用具、遵守安全操 作流程等。 此外,设备的日常维护与保养工作也是至关重要的。设备的正常维护能够有效地减少设备 的故障率,提高设备的安全运行,减少了事故发生的可能性。例如,对设备的紧固件进行 定期检查和维护,对设备的密封性进行检查和保养等,都可以有效地防止潜在的安全隐患。 在氯碱系统的检修安全管理中,应急预案也是不可或缺的一部分。一旦发生了意外情况, 能够迅速做出正确的反应对于事故的后果有着重要的影响。因此,企业需要建立健全的应

UOP连续重整装置催化剂循环故障分析及处理

UOP连续重整装置催化剂循环故障分析及处理 朱亚东 【摘要】介绍了UOP连续重整装置再生器或反应器中因催化剂颗粒间隙中气体线速发生变化而对催化剂颗粒移动产生的影响,并对几种异常现象进行分析,包括:①气体线速过高会造成催化剂贴壁或空腔现象,引起还原段料位和分离料斗料位突然降低;②再生剂和待生剂下料管线中,气体流动方向与颗粒移动方向相反,气体流速过高导致催化剂无法向下移动,引起催化剂循环中断;③对于闭锁料斗来说,如果闭锁区的下料管中催化剂料封被高压差破坏,气体就会互串导致闭锁区与缓冲区之间连通,且闭锁料斗的催化剂循环中断.通过对以上3种案例进行分析可知,分离料斗补充氮气量、氮封罐补充氮气量、闭锁料斗的补偿气流量异常增加均意味着输送故障已经发生.使连续重整两器的各处流量保持在正常范围是催化剂稳定输送的前提.当装置出现异常现象导致输送停止或波动后,需采取针对性措施加以解决和恢复. 【期刊名称】《炼油技术与工程》 【年(卷),期】2014(044)010 【总页数】6页(P5-10) 【关键词】连续重整装置;催化剂;贴壁;空腔;故障分析 【作者】朱亚东 【作者单位】中国石油化工股份有限公司荆门分公司,湖北省荆门市448039 【正文语种】中文

连续重整装置中只有催化剂提升线中颗粒的运动属于气力输送(流化床),其他区域如反应器、再生器及分离料斗内催化剂的移动均为重力输送(移动床)。颗粒依靠重力向下移动,如果气流方向与颗粒移动方向垂直或相反,气体对颗粒的移动就会产生阻碍作用。在闭锁料斗中,正是通过改变缓冲区与闭锁区的差压,调整闭锁区下料管内气体流速,实现对催化剂输送的控制。 在UOP连续重整装置再生器及反应器中,气体流动方向与颗粒移动方向垂直,气体线速过高会造成催化剂贴壁或空腔,引起局部催化剂运动受阻。再生剂和待生剂下料管线中,气体流动方向与颗粒移动方向相反,气体流速过大会导致催化剂无法向下移动,引起催化剂循环中断。闭锁料斗闭锁区与缓冲区的差压过大,闭锁区下料管内气体流速会迅速上升,导致闭锁区下料管内的催化剂料封被破坏。一旦闭锁区与缓冲区连通,如果闭锁料斗循环中断,反应器和再生器的催化剂循环也将停止。 1 催化剂贴壁及空腔现象分析与处理 1.1 发生机理 贴壁(Pinning)和空腔(Cavity)是移动床径向反应器特有的非正常操作现象(见图1),在移动床径向反应器中,当气流速率足够大时,这种气固错流将对颗粒的移动产生不利的影响。由于反应器床层结构和颗粒的物理性质不同,随着气体流量的增大,可能在床层中出现空腔、贴壁死区现象,或二者现象同时出现[1]。 从图1可以看出,空腔和贴壁两种现象的最终结果都是导致局部区域的催化剂停 止流动而出现空洞。由于气体流速增加是产生的贴壁(空腔)的主要原因,流速降低,会导致贴壁(空腔)现象消失,周围的催化剂迅速填补空洞,引起上方容器料位的波动。 对于重整的反应系统,贴壁现象主要发生在第一反应器(一反)中,因为一反内的气速大,气体密度相对较大。另外如果催化剂的粉尘量过大,粉尘会堵住中心管上部,

连续重整装置运行中的问题及应对措施

连续重整装置运行中的问题及应对措施 摘要:本文对连续重整装置运行过程中常见问题进行分析,主要包括还原电加热器失效、再生注氯线不畅、预加氢补氢线堵塞、重整进料板式换热器冷侧压降不正常等问题,并提出相应的解决对策及改进措施,希望能对广大炼油厂工作者有所助益。 关键词:连续;重整装置;运行;催化剂 所谓连续重整,是移动床反应器连续再生式重整的简称,是一种石油二次加工技术,该技术工艺主要利用铂Pt-铼Re双金属催化剂,在500℃左右的高温条件下将低辛烷值的直馏石脑油、加氢石脑油等进行分子重排与异构,提升芳烃产量与汽油辛烷值【1】。在连续重整装置中,催化剂会连续依次流过移动床反应器,最后一个反应器流出的待生催化剂含碳量为5%-7%,待生催化剂在重力或是气体的提升作用下进入再生器再生。待再生催化剂活性恢复后便会返回第一反应器进行反应,从而在整个装置系统中形成闭路循环。基于工艺角度来看,正因为催化剂能够频繁再生,因此可选择较为苛刻的反应条件,如低反应压力(0.8-0.35MPa)、低氢油比(摩尔比,4-1.5)以及高反应温度(500℃-530℃),从而有利于烷烃芳构化反应,提升液体收率与氢气产率【2】。然而,在连续重整装置运行中依旧存在一定的问题,文章便针对于此展开分析,并提出具体的应对措施。 一、还原电加热器失效问题及应对措施 一般来讲,还原电加热工艺会选用含氢气体作为介质,将含氢气体加热至377℃,从而满足催化剂还原工作的技术要求。但是从实际运行情况来看,会出现还原电加热失效的情况,导致催化剂的还原效果与使用寿命有所下降,究其原因就在于含氢气体中的氢浓度过低,并且其中还有重烃组分,正因为重烃加热氢解之后会产生积碳,长时间运行之后便会造成电加热器加热管上积碳累积,加热管的传热性能便会逐渐下降,倘若长时间加热运行,便极易导致加热管温度异常升高,从而出现失效或是损坏等问题。 为有效应对还原电加热器失效的问题,结合工作实践应当基于如下几点着手解决:1)应急操作开展前,先降低还原气体的流量,提高还原电加热器负荷,进而保证催化剂还原性能得到良好发挥;2)合理调整再接触系统操作,目的在于保证再接触罐压力保持平稳;3)对增压器聚液器脱液管线后路进行检查,保证其畅通,避免存在还原气带液情况。同时,还需拆除增压器聚液器脱液管线上的限流孔,利用手阀控制流量,降低后路堵塞发生几率;4)做好巡视检查工作,及时展开脱液工作;5)如果电热器加热元件出现损坏,立即进行更换;6)通过添加还原氢提存系统,提高氢气纯度以及降低电加热器烧毁概率。 二、再生注氯线不通畅问题及应对措施

连续重整装置运行过程中出现的问题分析及处理

连续重整装置运行过程中出现的问题分 析及处理 摘要:本文主要总结了天津分公司0.8Mt/a重整运行过程中出现的典型问 题以及采处理措施。分析问题产生的原因,通过技术改造、工艺参数优化和设备 更新等方式,解决装置运行过程中出现的原料硅含量超标、加氢反应器压降增高、重整进料换热器堵塞、再生运行不稳定等问题。通过持续优化调整改造,实现了 装置在不断变化生产条件下稳定高效运转。 关键词:重整硅含量压降优化加氢压降重整进料换热器连续再生运行 1概况 中国石化天津分公司0.8Mt/a连续重整装置于2000年6月建成投产。采用 全馏分石脑油和重石脑油作为原料,重整产品作为下游芳烃联合装置原料。加氢 部分处理能力0.6Mt/a,采用先分馏后加氢工艺设计。重整部分采用超低压重整 技术,设计反应压力0.35Mpa,目前使用石油化工科学研究院研制PS-Ⅶ催化剂。催化剂再生部分采用UOPCycleMax连续再生工艺,催化剂再生能力681kg/h。装 置投产后一直高负荷连续运行,期间出现了各种问题。针对出现问题,经过不断 优化改造满足了生产条件变化,实现了高效、稳定生产。 2装置出现的问题和解决方案 2.1预加氢反应器床层压降异常增加 装置从2012年9月开工后至2015年6月,压降由0.01MPa缓慢增至 0.05MPa。随后预加氢压降增长速率突然加快,至2015年10月预加氢压降增长 至0.3MPa。反应器压降过高,预加氢氢烃比无法满足生产要求。预加氢停工检修96小时,更换部分预加氢催化剂。检修期间重整装置保持80%负荷运转,对天津 公司原料和氢气平衡产生一定影响。

正常情况下,预加氢反应器床层压降增加一般是由于系统内杂质积累、频繁 开停工、原料超标等多种因素引起,并且随着装置运行时间延长呈缓慢上升趋势[1]。系统内常见的杂质主要是铁,原料中超标主要是烯烃特别是二烯烃,铁锈的形 成累积及焦块的形成是导致预加氢反应器床层压降增加的常见主要原因。 按照上述常见原因进行了分析,发现本次预加氢压降升高并非属于上述常见 情况。通过对原料进行系统分析,发现外购石脑油原料中氧和硅含量超标,硅含 量最高达到了16.5μg/g (见表1)。预加氢进料主要由外购石脑油和炼厂自产重 石脑油两部分组成,针对这几部分原料进行了进一步的分析,发现硅和氧主要是 外购石脑油中氧含量和硅含量杂质超标(见表1)。石脑油原料微量氧含量超标是 导致预加氢反应系统压降增加的主要原因[1~2]。而石脑油中的Si具有较强的穿透 和迁移能力[3],精制油中硅含量超标后,进入重整反应系统造成重整催化剂硅中毒,持氯能力下降,活性降低。 表1 原料中杂质含量分析结果 为增强加氢装置抗风险能力,满足4年运行周期的要求,2016年检修改造中 在加氢反应器前增加保护罐,保护罐进出口设置旁路可以在线切入切出。保护罐 内目前装填石科院RSI-1脱硅保护剂,装填量7吨。改造后加氢流程如图1所示。

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