宋舉業(yè) 張悅 呂海寧
摘要:中國(guó)石化洛陽(yáng)分公司220×104ffa蠟油加氫處理裝置于2015年9月28日停工,進(jìn)行四年一次的裝置大檢修工作。2015年11月28日,裝置生產(chǎn)出合格的蠟油,開(kāi)工成功。對(duì)氮?dú)?氫氣氣密,催化劑裝填、干燥以及預(yù)硫化,分餾系統(tǒng)冷熱油運(yùn),切換原料油等開(kāi)工主要步驟進(jìn)行詳細(xì)的闡述,并將主要步驟與開(kāi)工統(tǒng)籌相對(duì)照,分析完成情況及原因,同時(shí)對(duì)開(kāi)工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題提出了解決建議,為后續(xù)蠟油加氫裝置開(kāi)工提供了借鑒。
關(guān)鍵詞:蠟油加氫;開(kāi)工;總結(jié)
中圖分類(lèi)號(hào):TE 624 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-0460(2017)01-0123-04
洛陽(yáng)石化220×104婦蠟油加氫裝置是中國(guó)石化洛陽(yáng)分公司油品質(zhì)量升級(jí)改造第一階段實(shí)施工程之一。裝置以減壓蠟油、焦化蠟油、脫瀝青油的混合油為原料采用中石化撫順石油化工研究院開(kāi)發(fā)的FFHT蠟油加氫處理工藝技術(shù),為下游催化裂化裝置提供硫含量較低的精制蠟油。裝置主要由反應(yīng)部分,分餾部分,富氫氣體脫硫部分,公用工程等部分組成,所需新氫由配套制氫裝置供應(yīng)。
裝置于2009年5月20日開(kāi)車(chē)成功,2011年進(jìn)行第一次停工大檢修,此次大檢修于2015年11月21日檢修完畢進(jìn)入開(kāi)工階段,2015年11月28日生產(chǎn)精制蠟油供催化裂化,裝置開(kāi)工成功。
1 開(kāi)工步驟
1.1 催化劑裝填
在催化劑裝填之前,需完成現(xiàn)場(chǎng)及反應(yīng)器內(nèi)部的清理工作,對(duì)催化劑進(jìn)行檢查,準(zhǔn)備好所需工具設(shè)備,向反應(yīng)器通風(fēng)保持其內(nèi)部微正壓,當(dāng)氧含量分析結(jié)果大于20%,有毒有害氣體濃度小于1%時(shí),方可進(jìn)行催化劑裝填,同時(shí)需注意做好防雨工作。催化劑采用普通裝填的方法,底部裝填中13鳥(niǎo)巢型支撐瓷球,從第三層往上按照表1的裝填量和裝填高度進(jìn)行裝填。
裝填過(guò)程中需確保催化劑裝填均勻并及時(shí)將分配盤(pán)、急冷箱及其它反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件復(fù)位,裝填完畢待技術(shù)人員確認(rèn)后復(fù)位頂部頭蓋。
1.2 氮?dú)庵脫Q、氣密
為確保開(kāi)工安全,需進(jìn)行氮?dú)庵脫Q,為檢驗(yàn)管線、設(shè)備及法蘭口耐壓、密封性能是否符合工藝生產(chǎn)要求,為檢查檢修工程施工質(zhì)量,及早發(fā)現(xiàn)安全隱患,需進(jìn)行氮?dú)鈿饷?。氮?dú)鈿饷芊?.0、2.5、3.5MPa三個(gè)等級(jí)進(jìn)行,氮?dú)鈿饷茈A段和標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。
11月21日8:00,系統(tǒng)氮?dú)庵脫Q,氣密;從新氫壓縮機(jī)C5101入口給0.7MPa氮?dú)?,至高壓瓦斯罐,?duì)5個(gè)常壓罐做氣密,高壓瓦斯總管氣密,分別給脫硫化氫汽提塔T5101、產(chǎn)品分餾塔T5102充壓,對(duì)分餾系統(tǒng)氣密。從新氫壓縮機(jī)入口緩慢引入4.0MPa氮?dú)?,?.3~0.5MPa/h的速度升壓,對(duì)反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行1.0和2.5MPa的氣密。關(guān)閉C5101A/B出口4.0MPa氮?dú)?,從C5101A/B入口引4.0MPa氮?dú)?,啟?dòng)新氫機(jī),用新氫機(jī)向臨氫系統(tǒng)沖壓,進(jìn)行3.5MPa氣密試驗(yàn)。
1.3 催化劑裝填
加氫催化劑在貯運(yùn)和裝填過(guò)程中會(huì)吸附1~5%的水分,未經(jīng)干燥處理的催化劑易破碎,活性和強(qiáng)度會(huì)受到影響,所以對(duì)催化劑干燥可以確保催化劑在使用過(guò)程中具有良好的活性和機(jī)械強(qiáng)度。干燥程序如表3所示。
11月22日10:00,引3.5MPa蒸汽進(jìn)裝置,19:00引高壓瓦斯進(jìn)裝置,點(diǎn)反應(yīng)器進(jìn)料加熱爐F5101,開(kāi)循環(huán)氫壓縮機(jī)C5102,以氮?dú)鉃楦稍锝橘|(zhì),對(duì)催化劑進(jìn)行干燥。干燥過(guò)程中可適當(dāng)提高氣劑比以加快催化劑上水分的脫除,升溫速度不宜過(guò)快,并保證250℃恒溫時(shí)間不少于8h。干燥期間通知保運(yùn)人員對(duì)反應(yīng)器、換熱器和熱高溫管線法蘭進(jìn)行熱緊。當(dāng)熱高分放不出水,循環(huán)氮?dú)庵兴坎蛔儠r(shí),催化劑干燥結(jié)束。
1.4 分餾系統(tǒng)開(kāi)工
分餾部分開(kāi)工主要分為墊油,冷油循環(huán),熱油循環(huán)三個(gè)步驟。
11月23日10:20,氮?dú)庵脫Q、氣密結(jié)束后,引開(kāi)工柴油,開(kāi)始?jí)|油。引燃料氣將分餾部分各塔、罐控至所需壓力,開(kāi)工柴油自冷蠟調(diào)節(jié)閥至原料油緩沖罐,液位達(dá)到80%靜置脫水后,通過(guò)原料油泵墊油線向脫硫化氫汽提塔墊油至80%液位,開(kāi)蠟油產(chǎn)品進(jìn)料泵經(jīng)分餾塔進(jìn)料加熱爐F5102至產(chǎn)品分餾塔,建立80%液位,分別引石腦油至TS101頂分液罐V5109,T5102頂分液罐V5110,引柴油至柴油分餾塔T5103,均建立80%液位,停止引油,靜置2h后在分餾系統(tǒng)各罐、塔底部脫水。
啟動(dòng)蠟油產(chǎn)品進(jìn)料泵P5105,通過(guò)調(diào)節(jié)FV3401/A~D控制油進(jìn)入T5102流量,維持T5101液位60%。啟動(dòng)蠟油泵P5106A/B,通過(guò)調(diào)節(jié)FV3421控制返回T5101循環(huán)油量,維持T5101、T5102液位60%。啟動(dòng)石腦油泵P5103A/B,P5104A/B,柴油泵P5107A/B,建立V5109,V5110,T5103自循環(huán)。
汽包進(jìn)除氧水,控制液位在60%,投用T5101頂部換熱器E5107、T5102頂部換熱器E5108循環(huán)水,啟動(dòng)空冷A5102、A5103。點(diǎn)F5102,控制升溫速度在15~20%/h,出口溫度達(dá)到250℃后恒溫?zé)峋o,T5101入口溫度、T5102底溫達(dá)到200℃時(shí)開(kāi)始向塔底引入汽提蒸汽并適當(dāng)調(diào)整。保持塔頂全回流,建立三塔循環(huán),并控制T5101進(jìn)料溫度在200℃左右,T5102底溫在250℃左右,各塔液位控制在60%,各罐液位控制在50%。
1.5 臨氫系統(tǒng)氫氣氣密
由于氮?dú)鈿饷艿膲毫Φ燃?jí)沒(méi)有達(dá)到實(shí)際操作的工況,且氮?dú)夂蜌錃夥肿哟笮〔煌?,為了確保操作工況下裝置順利投產(chǎn)及長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn),需根據(jù)表4所示氣密階段對(duì)臨氫系統(tǒng)進(jìn)行2.5、3.5、5.0、8.0、11.0MPa五個(gè)等級(jí)的氫氣氣密。
11月24日6:00,干燥結(jié)束,降溫至150℃,8:00,停C5102,導(dǎo)通氫氣進(jìn)裝置,逐漸加大引氣量,以0.3~0.5MPa/h的速度升壓,進(jìn)行2.5MPa氫氣氣密,在系統(tǒng)壓力達(dá)到2.5MPa之前,系統(tǒng)向冷、熱低分引氫氣同步進(jìn)行氣密,合格后與高壓系統(tǒng)做好隔離。11月24日20:00,循環(huán)氫壓縮機(jī)C5102再次啟動(dòng),依次進(jìn)行3.5,5.0,8.0,11.0MPa氣密,每到一個(gè)壓力等級(jí)后,恒壓2h,升壓過(guò)程中,控制升溫速度≯25℃/h,升壓速度<1.5MPa/h。11月25日22:00時(shí),11.0MPa氣密時(shí),出現(xiàn)了熱高分頭蓋和空冷出口管線漏點(diǎn),系統(tǒng)泄壓后對(duì)漏點(diǎn)進(jìn)行緊固處理。11.0MPa氫氣氣密結(jié)束后,逐漸以≯1.5MPa/h的速度降壓至8.0MPa,準(zhǔn)備進(jìn)行催化劑預(yù)硫化。23:00,引0.5MPa蒸汽進(jìn)裝置。
1.6 脫硫系統(tǒng)開(kāi)工
25日15:00至28日20:00,進(jìn)行了脫硫系統(tǒng)氮?dú)庵脫Q、氣密工作,之后引貧溶劑進(jìn)貧溶劑罐V5123,控制液位50%,開(kāi)貧胺液泵P5117、P5108,打通富氫氣體脫硫塔流程,向循環(huán)氫脫硫塔T5104、富氫氣體脫硫塔T5105進(jìn)溶劑至60%液位。將富氨液罐V5125流程改通,等待脫硫系統(tǒng)投用。
1.7 催化劑預(yù)硫化
新鮮保護(hù)劑和再生催化劑的活性金屬組分為氧化態(tài)的MoO3、NiO、CoO,氧化態(tài)金屬組分在加氫反應(yīng)過(guò)程中活性較低,所以采用二甲基二硫化物DMDS作為硫化劑,對(duì)催化劑進(jìn)行硫化,使其活性組分轉(zhuǎn)化為具有較高活性的硫化態(tài)。硫化各階段的技術(shù)指標(biāo)如表5所示。
11月26日8:00,由冷蠟進(jìn)裝置線引柴油,起始進(jìn)油量為設(shè)計(jì)負(fù)荷的30%,待溫波通過(guò)催化劑床層后,提至設(shè)計(jì)負(fù)荷的80%,建立硫化油反應(yīng)小循環(huán)。從硫化劑罐V5121頂部用氮?dú)獬鋲?,將硫化劑壓至原料油緩沖罐V5101,控制硫化劑注入速度為20cm/h,開(kāi)始預(yù)硫化。期間定期檢測(cè)循環(huán)氫中硫化氫濃度,根據(jù)循環(huán)氫中硫化氫濃度要求,調(diào)整注硫量。當(dāng)滿足以下三個(gè)條件:硫化劑使用量達(dá)到催化劑預(yù)硫化理論需硫量的100%~130%,催化劑床層基本無(wú)溫升,熱高分生成水量無(wú)明顯增加。此時(shí)即可停止注硫,將反應(yīng)器入口溫度降至280℃,準(zhǔn)備切進(jìn)原料油。
1.8 切換原料油,裝置恢復(fù)正常流程
11月27日14:00,預(yù)硫化結(jié)束,反應(yīng)壓力維持在10.0MPa,裝置改循環(huán),保持裝置循環(huán)量170t/h,進(jìn)入初活穩(wěn)定狀態(tài);11月28日1h00,反應(yīng)溫度維持330℃,切換原料油,使用冷氫調(diào)節(jié)催化劑各床層的溫升,引減壓蠟油約50t/h進(jìn)裝置,20:00,引焦化蠟油15t/h進(jìn)裝置,在現(xiàn)有負(fù)荷下操作平穩(wěn)后,再將進(jìn)料量提高,保持裝置循環(huán)量180t/h,置換油適量外甩至罐區(qū)。11月28日20:00,出裝置采樣為全部蠟油組份,將減壓蠟油量提高至150t/h,精制蠟油改正常出裝置供催化流程,裝置開(kāi)工成功。
2 開(kāi)工統(tǒng)籌與實(shí)際情況對(duì)照
對(duì)照開(kāi)工統(tǒng)籌,主要步驟的完成情況及原因分析見(jiàn)表6。
3 開(kāi)工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決建議
這次大檢修裝置的開(kāi)工時(shí)間為11月下旬,面臨著冬季氣溫較低的考驗(yàn),裝置使用的伴熱大部分為0.5MPa蒸汽,由于本裝置處于蒸汽管網(wǎng)末端,蒸汽壓力不夠?qū)е乱徊糠职闊岵粺?,所以?1月24日氣溫突然大幅下降時(shí),出現(xiàn)了部分管線上凍的情況,現(xiàn)場(chǎng)積雪也使得現(xiàn)場(chǎng)除凍作業(yè)受到了一定的限制,給裝置開(kāi)工帶來(lái)了一定的困難。在以后的開(kāi)工工作中,需考慮天氣突然變化對(duì)開(kāi)工的影響,建議開(kāi)工之前,需要對(duì)重油進(jìn)行伴熱的,可提前將伴熱蒸汽引入裝置,或者使用自產(chǎn)蒸汽進(jìn)行伴熱,同時(shí)對(duì)各伴熱點(diǎn)進(jìn)行仔細(xì)檢查,確保達(dá)到伴熱所需溫度。
開(kāi)工期間,由于天氣寒冷,含硫污水至四聯(lián)合管線出現(xiàn)上凍現(xiàn)象,由于管線較長(zhǎng),蒸汽吹掃難度很大,給開(kāi)工帶來(lái)了一定不利影響。建議在后期增上管線伴熱,或者對(duì)這段管線增加氮?dú)饩€,在停工時(shí)進(jìn)行氮?dú)獯祾?,確保里面沒(méi)有積水。
在氫氣11MPa氣密時(shí),發(fā)現(xiàn)了空冷出口管線上的壓力表膜盒泄漏,由于此時(shí)壓力過(guò)高,無(wú)法進(jìn)行更換處理,需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行降壓,延誤了開(kāi)工進(jìn)度。造成泄漏可能是壓力表只有達(dá)到一定壓力等級(jí)情況下才會(huì)泄露,這種情況建議在壓力表安裝之前進(jìn)行仔細(xì)檢查。也可能是氣密工作中存在疏漏,建議在以后氣密工作中,不同壓力等級(jí),尤其是較高壓力等級(jí)時(shí),每一個(gè)氣密點(diǎn)需有兩組人員分別氣密,并將結(jié)果匯總對(duì)照,這樣雖然加大了工作量,但可以一定程度上降低出現(xiàn)漏點(diǎn)的可能性。
在裝置開(kāi)工過(guò)程中,出現(xiàn)了大型設(shè)備如C5101A,C5102,P5101等故障,導(dǎo)致開(kāi)工進(jìn)度出現(xiàn)了一定延后,可以加強(qiáng)保運(yùn)力量,確保設(shè)備正常投用。
4 結(jié)束語(yǔ)
中國(guó)石化洛陽(yáng)分公司220×104t/a蠟油加氫處理裝置經(jīng)歷了四年一次的大檢修之后順利開(kāi)工,并未出現(xiàn)大的問(wèn)題,未發(fā)生安全事故,為下一周期的平穩(wěn)運(yùn)行打下基礎(chǔ)。開(kāi)工過(guò)程中也存在著一些不足,如冬季開(kāi)工,伴熱失效,管線上凍,氣密等級(jí)較高時(shí)出現(xiàn)漏點(diǎn)等。裝置開(kāi)工初期,參數(shù)波動(dòng)較大,裝置不穩(wěn)定。本文對(duì)開(kāi)工流程進(jìn)行了描述,對(duì)上述問(wèn)題提出了解決建議,總結(jié)了經(jīng)驗(yàn),為后期開(kāi)工檢修工作提供了參考。