重整催化剂再生床层烧焦曲线异常探讨

方元 吴娅楠 王芳

【摘  要】辽阳石化芳烃厂140万吨/年重整装置再生床层烧焦曲线异常，烧焦峰值由第4点转移至第8点，再生催化剂出现侏儒球，初步判断再生器内网或外网发生堵塞及泄漏，本文就这一异常情况分析如下。

【关键词】催化重整;再生反应;催化剂

1 前言：

催化裂化装置中烧焦的好坏直接决定了催化剂的再生效果，良好的再生可以保持催化剂的活性，提高轻质油收率，减少催化剂单耗。

2 装置现状：

140万吨/年连续重整-歧化联合装置由中国石化工程建设公司设计，连续重整部分采用UOP最新一代超低压连续重整工艺技术，催化剂再生部分采用UOP CycleMax工艺技术，并采用UOP推出的Chlorsorb工艺技术。装置由150万吨/年预处理部分、140万吨/年连续重整部分及1360千克/小时催化剂连续再生部分、50000Nm3/h氢气产能PSA提纯部分、138万吨/年歧化部分、182万吨/年苯-甲苯分馏部分及136万吨/年二甲苯分馏部分组成，其中重整单元包括前三部分。本单元的原料为炼油厂常减压装置提供的加工俄罗斯的低辛烷值直馏石脑油及炼油厂加氢裂化装置提供的加氢裂化重石脑油，直馏石脑油经拔头和加氢处理，与加氢裂化重石脑油混合，作为重整进料。主要产品是拔头油、燃料气、液化气、戊烷油、C6～C7组分、C8+重整油、含氢气体和PSA提纯氢气，其中含氢气体和PSA提纯氢气为我公司加氢改质装置提供氢源，见图1。

3 曲线异常事件的处理：

经过初步判断再生器内网或外网发生堵塞及泄漏，决定再生系统进行停工检修。

3.1 检修情况

1、检修发现再生器内网顶部预热区出现3处开裂，最大裂缝达到3mm。内网有大量粉尘及催化剂碎粒堵塞。外网未发现任何损坏情况，同样有大量粉尘及催化剂碎粒堵塞。

2、根据检修前预估和内网损坏情况，厂组织车间技术人员进行了全面的系统检查，具体如下：

经过全面检查，再生系统没有发现其他损坏和堵塞情况。并利用检修间隙，组织人员对分离料斗、再生器和闭锁料斗底部锥形死区进行了清理，防止死区堆积催化剂影响开车后循环。

3、本次再生部分共卸出及筛分催化剂178桶，筛分出可利用催化剂17000Kg，粉尘碎粒及侏儒球868kg。

4 原因分析：

4.1直接原因：

部分催化剂在循环过程中出现局部超温，催化剂发生相态改变，形成侏儒球，粉尘和侏儒球堵塞再生器内外网，导致循环烧焦风量不足，是造成再生系统烧焦峰值偏移的直接原因。

4.2间接原因：

1、内网开裂导致部分催化剂漏出掉入氧氯化区遇到高氧燃烧使催化剂的载体晶体结构发生相变，由γ-氧化铝变成α-氧化铝结构，形成侏儒球。

2、系统粉尘多，导致再生器内、外网堵塞严重，造成再生烧焦循环气分布不均匀致使催化剂烧焦流动不均匀。比较干净的区域风量大，氧总量高，会出现局部高温导致部分催化剂晶体结构发生相变。

3、内网堵塞部位存在烧焦不完全，烧焦峰温下移，导致催化剂超温相变，形成侏儒球。

4、催化剂中的侏儒球活性低且抗压强度弱，催化剂在反再系统循环过程及催化剂跑剂进入再生烟气循环系统中易磨损导致粉尘量的增加。

4.3深层次原因：

1、2019 年大檢修后开车过程中原料水含量未得到有效控制。检修后，外供原料管线存水带入重整原料中，未及时降水脱除，造成水含量大幅超指标的情况，在高苛刻度的情况下对催化剂的强度造成一定的损伤。

2、催化剂运行 4 年，处于运行中后期，催化剂抗压强度亦成下降趋势，粉尘量有所上升。

3、催化剂淘析过程操作不规范，未严格执行 UOP的技术要求，导致系统内粉尘淘析不彻底，催化剂粉尘在系统中长时间累积，导致再生器内外网聚集堵塞。

结语：

催化剂粉尘管理等同于原料管理，立即组织编制重整催化剂“一剂一策”管理手册，严格执行催化剂淘析操作规程，强化日常催化剂粉尘管理的全过程监控。催化剂再生氧表应建立定期标定管理规范，在日常操作时，要确保循环氢水分仪正常投用。

参考文献：

[1]王海明;王小梦;连续重整催化剂性能及重整反应影响因素研究[J];石化技术;2018年07期