重整装置再生系统问题的解决
14 连续重整再生系统故障分析及处理-庆阳-许佳
催化重整再生系统故障分析及处理1庆阳石化第部分再生器艺流程结构第二部分再生器工艺流程及结构第部分生器常故障处第三部分再生器常见故障及处理第部分第四部分结论简介•庆阳石化60万吨/年催化重整装置于2010年9月建成投产，装置以直馏石脑油、加氢石脑油和其它石脑油为原料生产高辛烷值汽油组分和苯，同时还副产含氢气体、液化气和少量燃料气。
重整装置的催化剂再生流程采用法国石油研究院(IFP)研发的Regen C2技术的“冷循环回路”工艺。
重整再生器是保证催化剂再生效果的关键设备，再生器发生故障将导致再生系统停工甚至重整装置停工。
连续重整装置运行3年来，再生器曾发生约翰网变形漏剂等故障，针对庆阳石化连续重整装置再生器运行过程中遇到的约翰逊网变形漏剂、内构件连接部位漏剂、约翰逊网堵塞、死区剂等问题，进行分析并提出了解决办法。
再生器的最上层是催化剂缓冲区，中间为一检修通道，上部采用盖板进行密封便于催化剂均匀流入沿圆周分布的输送管及停工检修时作为检修通道设备内工检修时作为检修通道。
设备内第二、三层为约翰逊网，由外格栅网和中心管组成。
第四、五、六层为氧氯化区支撑床，六层以下为焙烧区。
各层之间有6根催化剂输送管，由法兰连结和厚壁套管密封，以保证输送管的自由伸缩再生器缓冲区段烧焦伸缩。
再生器缓冲区、一段烧焦区支持床与支撑圈的连接采用可再生器结构示意图拆卸的螺栓卡件，支持板采用环形钢板焊接在再生器筒体上。
再生器主要设计参数项目参数项目参数设计压力/MPa0.78主体材质0Cr18Ni10Ti设计温度/℃565容器类别Ⅰ类焊接接头系数0.85容积/m319.9腐蚀余量/mm0.75设备自重/kg14065水压试验压力 1.96(立式)/2.10（卧式）设备尺寸/mmφ1630/830x14898.5x16/12再生器约翰逊网材质为0Cr18Ni10Ti，在高温环境（设计最高560℃左右）下运行，内部结构装配紧凑如图所示，内构件容易发生变形及破损原设计约翰逊网间隙为易发生变形及破损。
国产化连续重整催化剂再生系统运行存在问题及对策-广石化黄冠云
国产化连续重整催化剂再生系统运行存在问题及对策摘要 本文介绍了采用国产化超低压连续重整技术的广州石化100万吨/年催化重整装置催化剂再生系统存在再生器内网损坏、催化剂氯含量偏低的问题，分析了问题的成因并提出调整措施，为国产化连续重整技术的推广及应用提供了经验。
关键词 国产化；催化剂再生；问题；措施作者简介 黄冠云（1973.01-），男，罗定人，学士，高级工程师，从事石油加工工作。
huanggy@,82124500, 中国石化股份有限公司广州分公司炼油二部，510726。
前言中国石化股份有限公司广州分公司100万吨/年催化重整联合装置采用LPEC（洛阳石化工程公司）自行开发、具有自主知识产权的超低压连续重整成套技术，于2009年4月12日一次投料开车成功。
重整催化剂再生系统设计处理能力为1135kg/h，由一套与反应部分密切相连又相对独立的设备组成，起到实现催化剂连续循环而同时完成催化剂再生的作用，流程见图-1。
来自重整第四反应器积炭的待生催化剂被提升至再生部分，沉降的催化剂进入闭锁料斗，闭锁料斗处于催化剂循环回路中压力最低点，通过专设的可编程逻辑控制器(PLC)编程控制三个气体控制阀，改变闭锁料斗变压区中的压力，使催化剂分批装入和卸出闭锁料斗变压区，从而完成将催化剂从低压的分离料斗向高压的再生器的输送，同时控制整个再生系统催化剂的循环量。
然后，催化剂从缓冲区依次进入烧焦区、氯化氧化区、干燥〔焙烧〕区进行烧焦、氯化氧化及干燥〔焙烧〕。
完成这三个步骤后的催化剂〔称为再生催化剂〕，被提升至还原室进行催化剂的氢气还原，还原后的催化剂循环回到重整第一反应器。
再生器氯化区的含氯气体单独抽出与再生气体混合碱洗脱氯，而不直接进入烧焦区，可以减少再生器的氯腐蚀。
烧焦区循环气体经过换热冷却及干燥脱水后实现“干、冷”循环。
闭锁料斗布置于再生器上方，利用再生器上部的缓冲区作为闭锁料斗的高压区，实现“新型无阀输送”，可减少催化剂磨损；闭锁料斗高压区压力更加稳定、操作更加平稳可靠；再生器内催化剂流动严格连续，再生器内构件不会受损；降低了再生器框架总高度；充分发挥设备的烧焦能力【1】。
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。
连续重整再生系统运行问题与对策
198舟山石化116万吨/年连续重整装置是中海石油舟山石化四大装置之一。
主要有石脑油加氢分馏、重整反应、催化剂再生、芳烃分馏等部分组成。
催化剂再生部分采用采用的是美国环球油品公司（UOP）CycleMax三代专利技术，再生规模2000Ib/h。
积碳后的催化剂在气力输送下通过“L”阀组以连续的方式送到分离料斗，催化剂在重力的作用下依次通过再生器、氮封罐、闭锁料斗，在还原段还原后，得到再生后的催化剂。
其中闭锁料斗是实现连续催化重整催化剂连续循环和再生的关键，通过催化剂再生控制系统来完成催化剂的提升，并控制催化剂的提升循环速率[1]。
由于连续重整反应在低压、高温条件下进行，失氯和积碳速率较大[2]，催化剂再生系统的连续正常运行是实现整个连续重整装置长周期运行的关键。
1 再生系统频繁触发热停的问题连续重整催化剂再生过程控制系统比较先进，基本可以实现异常状态下自动安全停车。
在既要实现再生催化剂靠重力作用在再生过程中的流动，又要在空气和氢气环境间的切换，主要通过在氢和空气环境间设立氮气泡通过控制合理的差压控制来实现，只有氮封罐压力同时略高于再生器、闭锁料斗才能在满足催化剂流动的情况下隔离空气和氢气环境，否则异常波动就会有安全风险，就需要触发强制停车动作，以保护装置的安全。
2 造成热停的原因分析造成再生热停的触发条件主要为氮封罐与闭锁料斗或氮封罐与再生器的差压小于0.5KPa延时10S触发热停车动作。
再生器压力通过排空气量控制再生器压力与闭锁料斗差压为零，氮封罐通过补氮调节控制氮封罐压力与闭锁料斗和再生器差压为5KPa，在正常情况下再生系统压力的高低有闭锁料斗压力决定。
闭锁料斗器直接排放至重整反应产物空冷前，所以再生系统压力基本和重整高分罐压力相等，同时随高分罐压力波动而波动。
通过分析确定闭锁料斗压力波动于排放气后路压力有关。
主要有两个因素，一是由于公司仅有一套重整装置，产氢大部分送下游馏分油加氢装置，无其它氢气来源，氢源比较单一，整个氢气管网相对比较薄弱，受外界因素影响比较大，重整气液分离罐（V3201）压力波动大。
连续重整再生系统联锁热停车原因分析及对策实践
连续重整再生系统联锁热停车原因分析及对策实践发布时间：2021-03-17T10:43:52.260Z 来源：《科学与技术》2020年32期作者：李瑜[导读] 催化剂再生系统是整个连续重整装置的核心，李瑜中国石化塔河炼化有限责任公司新疆库车 842000摘要：催化剂再生系统是整个连续重整装置的核心，再生系统的平稳运行关系到催化剂的再生效果，进而影响到整个连续重整装置的长周期运行。
再生系统频繁联锁热停车不但影响催化剂的再生效果，同时对再生系统切断阀的寿命提出了挑战，热停车后对中压氮气系统管网造成冲击，增加了动力系统中压氮气的消耗，也增大了人员劳动强度。
本文通过对塔河炼化连续重整装置2017年至2019年三年间再生系统联锁热停车的统计分析，找出了导致再生联锁热停车的主要原因，分析制定了措施，来降低再生系统联锁热停车的次数，进而保护催化剂，确保装置长周期运行。
通过2020年的实践验证了制定措施的有效性，再生热停车次数得到了有效控制。
关键词：连续重整；再生系统；联锁热停车；仪表；操作；设备1 绪论塔河炼化公司60×104t/a连续重整装置于2014年7月开工，以混合石脑油为原料，主要由石脑油加氢部分、重整及再接触部分、催化剂连续再生部分及公用工程等部分组成。
主要生产高辛烷值汽油调合组分，副产重整氢气和液化石油气等。
催化剂再生部分采用已经工业验证的具有自主知识产权的国产催化剂连续再生技术，再生能力500kg/h，以确保超低压、高苛刻度的连续重整工艺的实施。
所以催化剂再生系统的平稳运行直接影响催化剂活性，产品质量及装置能耗，也是装置长周期平稳运行的前提。
2 连续重整催化剂再生系统2.1 催化剂再生流程简图3 前三年连续重整装置再生系统联锁热停车原因统计分析3.1 近三年来再生系统联锁热停车原因分析图2上图可以看出近三年来影响再生系统联锁热停车的原因主要有四大类，触发联锁的频率由高到低依次为操作原因、设备原因、外界原因和仪表原因，三年来装置针对再生系统联锁热停车的原因逐项分析找出原因，制定解决措施，并利用局部停工检修及装置全面停工大检修的机会进行改造更新，再生系统由于操作、设备、外界及仪表原因造成的联锁热停车次数呈下降趋势。
重整再生器检修方案
26
进口切割机
1台
27
钢丝绳
1.2m、2.5m、5m
各4件
28
安全带
8个
29
盲板
DN700 2块 DN650 2块 DN300 2块 DN50 15块 DN80 2块
23块
30
绳梯
4付
六、人力资源
本次作业为抢修作业,为了提高检修效率，将检修人员分为9个小组，每个小组完成不同的工作，各工种需要密切配合，采取24小时不间断作业。（具体工作见附录1）
加热炉集合管
件
8
10
0
2011.5.30
57
金属缠绕垫片
D500-5.0
D311人孔
件
2
0
2
2011.5.30
58
金属缠绕垫片
D200-5.0 2323
D311
件
12
5
7
2011.5.30
59
双头螺栓
M33*225 25CrMOVA
D311
件
5
0
5
2011.5.30
60
金属缠绕垫
C250-2.0
D308
2套
15
手钳
8寸 3把
3
16
毛刷
6
17
气密试验用喷壶
2
18
气密试验用塑料小筒
2
19
气密试验用肥皂粉
按需领取
20
记号笔
6
21
铜刷
10
22
钢丝刷
10
23
铜棒
Φ50 2个、Φ30 2个、Φ20 2个
6
24
焊接材料
连续重整装置典型问题及处理
连续重整装置典型问题及处理摘要：本文主要总结天津分公司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。
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，产出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，目前使用石油科学研究院研制PS-Ⅶ重整催化剂。
催化剂再生部分采用UOP第三代CycleMax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，期间各单元出现了各种问题。
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 装置出现问题和解决方案2.1加氢反应器床层压降上涨，无法满足4年检修周期系统内杂质积累、频繁开停工、原料超标等多种因素均可导致加氢装置床层压降上涨。
正常情况下，加氢反应器床层压降随着装置运行增加呈缓慢上升趋势。
装置开停工，原料标会加速上涨速率。
以本装置2012年至2016年运行周期为例，2012年9月开工后至2015年6月压降由0.01Mpa缓慢增至0.05Mpa。
随后加氢压降增长速率突然加快至2015年10月加氢压降增长至0.3Mpa。
反应器压降过高，加氢氢烃比无法满足生产要求。
加氢停工检修96小时，更换部分加氢催化剂。
检修期间重整装置保持80%低负荷运转，对天津公司原料和氢气平衡产生一定影响。
本次加氢压降升高原因主要是外购石脑油中氧含量和硅杂质超标。
加氢催化剂产生结焦，此外由于加氢催化剂不具备脱硅功能硅进入重整反应系统对重整催化剂造成硅污染，持氯能力下降，活性降低。
连续重整装置再生系统问题分析及预防解决措施
371 装置简介延安石油化工厂（简称延化）120万t/a连续重整装置于2009年8月投产，以直馏石脑油为原料，经过重整反应，生产高辛烷值汽油调和组分[1]，同时生产少量苯并副产氢气及液化气。
该装置的核心是重整反应和催化剂再生部分，重整反应部分采用美国环球油品公司（UOP） 超低压连续重整工艺，反应器重叠布置；催化剂再生部分采用 UOP 第三代再生工艺“CycleMax”，设计循环量907kg/h。
2 再生系统存在问题分析及解决措施2.1 再生系统循环不畅催化剂循环是再生系统的核心技术[2] 。
经过反应后的重整催化剂在重力作用下，从四反底部流动至待生剂提升L阀组，利用氮气，通过提升管提升至分离料斗。
在分离料斗中除去粉尘及破损催化剂颗粒后，靠重力依次经过催化剂再生器、氮封罐，再经闭锁料斗底部再生剂L阀组，用重整氢气提升至第一反应器顶部还原段。
在还原段将氧化态的催化剂用重整氢气还原至还原态后，再依靠重力下流至第一反应器进行催化重整反应。
催化剂再生系统工艺流程如图1所示。
2.1.1 存在问题连续重整装置再生系统待生、再生催化剂提升均投串级控制，运行过程中出现再生系统循环不畅，待生催化剂提升差压控制器 PDIC-0704 无法正常建立等情况，导致催化剂提升受阻，还原段料位上升，分离料斗料位下降，催化剂再生被迫手动停止循环。
图1 催化剂再生系统工艺流程图2.1.2 原因分析（1）排查再生系统粉尘量。
现场查看粉尘淘析情况，催化剂粉尘颗粒度均在 90% 以上，排除因粉尘淘析不彻底，堵塞管线导致催化剂提升不畅的因素。
（2）排查分离料斗D303 压力。
待生剂提升管的差压变送器PDIC-0704的低压端取压点处于除尘风机出口管线进分离料斗前位置。
分离料斗工艺控制流程见图2。
从日常操作来看，粉尘收集系统每次反吹（时长4min），分离料斗压力会上涨10~20kPa左右，二次提升气与收集器置换气之间的差压PDIC-0703会上涨10~13kPa，分离料斗压力上涨超过30 kPa，待生催化剂一次提升气与分离料斗淘析气之间的差压，即待生剂提升管差压PDIC0704 无法建立，极易造成待生催化剂提升不畅，通过集散控制系统（DCS）查看催化剂再生系连续重整装置再生系统问题分析及预防解决措施王琴 李晓勇 郭燕延长石油（集团）有限责任公司延安石油化工厂 陕西 延安 727406摘要：结合连续重整装置再生系统的运行情况，分析影响再生系统长周期运行的因素，针对再生系统循环不畅、再生注氯泵出口管线堵塞问题，分别进行原因分析并提出相应的预防解决措施。
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重整装置再生系统问题的解决
摘要：装置经过技术改造后，其核心部位催化剂再生系统完全利旧，随着装置加工量增加，催化剂再生系统运行中出现了一些列问题，成为装置提高处理量最大的瓶颈，提出了解决问题的优化方案，解决了装置高加工量下催化剂再生能力不足的问题，效益显著。
关键词：催化重整，再生系统，解决方案
1 前言
公司70万t/a连续重整装置，是在原有50万吨/年低压组合床重整装置基础之上，2009年经过扩能技术改造为国产连续重整技术，以重芳烃、三苯和溶剂油为目的，副产氢气、戊烷油和乙烯料，装置技术改造完全利旧原有的催化剂再生系统，催化剂再生系统是连续重整工艺的核心技术，再生系统运行状况的好坏直接影响到装置的平稳运行及装置的各项技术指标，并影响到上下游装置的运行，装置自改造开工以来，氯化段电加热器故障率较高，正常运行时间短，影响了催化剂的氯化条件，影响了再生后催化剂的活性，装置设备腐蚀、系统压降大、导致催化剂再生系统的同步运行率将低，同时也发生了两次烧焦段催化剂跑剂，催化剂烧焦能力的不足，也直接导致装置无法高负荷生产，逐渐成为装置的瓶颈，针对上述问题，经过分析和总提出了一系列的解决优化改造方案，逐步解决了问题，催化剂再生系统的同步运行率提升，催化剂循环速率提升80%以上，消除了催化剂再生能力不足的瓶颈，装置整体技术经济指标得到提升。
2 再生的工艺流程及再生器介绍
2.1 催化剂再生系统流程介绍
从四反提升器输送来的待生剂进入再生器上部的分离料斗，靠重力进入闭锁料斗，然后进入再生器。
在闭锁料斗中通过专设的逻辑程序控制器控制催化剂往下流动的流量，以控制整个再生系统催化剂的循环量。
催化剂在再生器中，依次连续地进入烧焦段、氯化段、焙烧段，进行烧焦、氯化、焙烧等过程；再生后的催化剂经提升器提至一反上部分离料斗，再下落至还原室，在还原室中通过高温、高纯度的氢气还原成高活性催化剂后下落至一反，再通过提升器依次循环进二反、三反、四反，完成催化剂循环，流程示意图见图1[1].
图1 重整催化剂再生系统流程示意图
2.2 再生器简介
连续重整装置再生器是重整催化剂连续再生的核心设备，催化剂在该设备内完成烧焦除
炭、氯化更新和干燥三个步骤。
其中再生器中完成催化剂烧焦任务的烧焦区设备结构最为复杂。
待生催化剂从再生器顶部的缓冲区沿着8根DN50的催化剂输送管依靠重力自上而下地流入再生烧焦区的环形空间
内，与径向流动的480℃烧焦气接触并烧去其中的碳，然后再依靠自重流入再生器氯化区、干燥区。
再生器烧焦区环形空间由内外两个约翰逊筒构建而成，催化剂被围在该空间内，而烧焦气则在催化剂烧焦后可以穿过约翰逊进入中心筒中，并沿着流程循环使用，再生器烧焦段结构示意图见图2。
图2 再生器烧焦段结构示意图
3 催化剂再生系统运行出现的问题和处理
装置自2009年改造开工以来，前期装置运行负荷较低，催化剂再生系统虽然故障率高，但烧焦能力能够满足反应积碳速率，但随着2011年以后装置处理量增加，催化剂积碳量增加，使得再生系统故障率高，催化剂烧焦能力低的问题凸显，成为影响装置加工负荷的关键因素之一，通过技术改造、工艺优化、控制方案优化等采取了一系列的改进措施，基本解决了出现的问题，确保了装置长周期的运行。
3.1 催化剂再生系统出现的主要问题
2013年装置高负荷运行以来，重整催化剂再生系统出了以下一些列的问题：
1)催化剂再生器烧焦段超温造成中心筒破损；
2)操作难度大，烧焦温度高，但催化剂烧焦能力仅仅达到设计负荷的50%；
3)再生气碱水洗系统设备腐蚀堵塞问题严重；
4)氯化段电加热故障频率高；
3.2 催化剂再生系统主要问题原因分析及处理
3.2.1催化剂再生器烧焦段超温
2014年8月和11月再生器烧焦段先后出现两次超温，并造成再生器中心筒变形破损，出现再生器跑剂的情况，两次超温过程和原因基本一致，具体超温过程如下：
再生器结构示意图如图2，当再生器烧焦区和氯化区差压过小时（当时不足10KPa），烧焦区至氯化区下料管（DN80）催化剂会不流通，烧焦区“黑剂”积碳燃烧完毕后，再生器床层温度逐渐降低，基本不消耗氧气，由于烧焦气氧分析仪长期处于故障测量不准状态，导致操作员判断错误继续补空气，使得烧焦气中氧含量持续上升，远远超过了工艺指标值，并对再生器下部催化剂继续循环提升，使再生器氯化区形成“空腔”，再生器烧焦区和氯化区差压缓慢上升到20KPa时，烧焦区催化剂迅速下落至氯化区“空腔”，缓冲区“黑剂”也迅速下落至烧焦区，高碳催化剂在高氧含量的环境下迅速燃烧，导致再生器床层“飞温”。
3.2.1.1 超温原因分析
超温直接原因烧焦气中氧含量过大，远远超过工艺指标值，造成“黑剂”迅速燃烧“飞温”，若烧焦。