浅析石油催化加氢技术的工艺安全策略

李 农 李国旗 杜忠伟 王玉涛

山东胜星化工有限公司 山东东营 257335

在节能减排政策不断深化的背景下，提高汽油质量、降低汽油污染成为了炼油化工企业的重要任务。优化石油催化加氢技术能够有效缓解日益严重的空气污染压力，在保证企业经济效益的前提下推动石化企业整体的稳定发展。近年来，虽然可再生能源的应用比例越来越高，但不可再生能源是主要能源的事实仍未发生转变，社会发展对石油能源的需求依然十分庞大。为了全面保障石油生产与处理工作的整体质量、保障员工的生命健康权，化工企业需要切实提升石油催化加氢的安全性，提升工艺水平，为石油产品与企业员工负责。

1 较为常见的加氢工艺与反应釜

石油催化加氢工艺主要包括两种类型，一种是间歇釜式加氢工艺，另一种是固定床加氢工艺。其中，间歇釜式加氢工艺是一种固定反应时间的工艺类型，所有物料都统一加入釜中，反应时间相同。随着时间的变化，各类物料的浓度或反应速率也会发生相应的改变。这种处理工艺适合生产种类较多、生产总量较小的情况，不适合大规模生产。连续加氢固定床工艺则是一种适合大规模生产的工艺类型，其中的流体停留时间可根据标准自主控制、调节温度催化剂用量，能够在高温状态下提升控制的整体质量。但这种工艺容易在固定与加热反应中出现超压与温度飞速增长的情况，工作人员需要严格控制流体流速，避免“飞温”[1]。

2 石油化工企业催化汽油加氢工艺存在的问题

在石油市场趋于饱和的状态下，石油企业的经营状况受市场形势的影响，面临着较大的经营压力。当前人均石油化工企业之间竞争日益激烈，企业仅靠传统市场份额以及价格竞争的方式，已经无法保证自身企业经济效益，因此必须要强化对产品质量、生产效率提升的重视。在石油化工企业催化汽油加强技术应用的过程中，必须要高度明确技术工艺的主要特点，制定针对性的工艺安全处理措施。比如，若烯烃含量不正常增高，不但会对环境造成较为严重的污染，还会影响生产人员的健康安全。因此，为规避技术工艺操作不当带来的不安全现象，炼油化工企业应根据现有情况做充分分析，制定可靠的管理措施，严格落实生产安全标准。企业选择催化汽油技术与工艺的优化路径时，应强化对节能环保工作的重视，对所面临的不良影响进行优化管控，并通过节能环保工艺的有效结合，实现清洁汽油生产目标[2]。

3 石油炼制加氢工艺技术路线探究

3.1 选择加氢工艺技术

催化加氢方法是石油化工企业催化汽油的主要方法，但会在降低汽油产品中硫含量的同时，降低汽油产品烯烃值。石油化工企业需要对脱硫反应器进行科学合理的控制，确保生产工艺严格遵守规范标准，以此推进加氢脱硫工作的有序进行，降低加氢所带来的成本。在进行优化处理阶段，还应该重点了解对反应器合理设置，加快汽油芯片的恢复，保证汽油质量。在应用加氢工艺技术前合理判断使用应使用该技术，严格遵守规范标准，提升加氢工艺技术选择的合理性，确保将该技术应用于最适合的场景。

3.2 S- Zorb 催化汽油吸附脱硫工艺技术

S- Zorb 工艺技术是一种汽油脱硫工艺，在实际进行选择的过程中，必须要根据实际情况进行优化控制，以便增加科学轨道进行探究，减少多种因素影响。在实际进行优化阶段，必须要严格遵循工艺技术的运行要求，充分了解加轻工艺技术运行存在的问题，为后续优化提供保障[3]。

3.3 着重控制硫含量

油品中主要包含两种硫化物。加强脱硫技术则是一种较为常见的脱硫方案，在实际应用阶段，可以通过加强脱硫技术的科学选择，有效降低有品种硫含量，通过协调控制减少辛烷值的损失。在技术工艺流程中，操作人员需要对碱洗脱除要点有一定把握，便于更加科学合理运用加氢技术。因此，在工艺技术优化运用阶段，操作人员应着重控制石油中的硫含量，通过物理与化学反应分析，更加科学选择催化剂，实现加氢过程的优化。

4 催化加氢工艺安全风险分析

4.1 加氢反应超压风险

加氢反应是一种强烈的放热反应，在生产过程中加氢放热反应，热量逐步增大，若速率大于热量移去速率时，会导致温度无法控制，而温度在短时间会高速提升，这样会导致反应釜内大量液体汽化，因局部压力提升导致失控状态的产生，较为严重的还会产生爆炸事故。所以，在实际进行优化阶段，需要严格遵守各项标准，科学地进行规范，制定针对性问题应对方案，推进后续工作稳步进行的同时，对引起催化载体结构有一定了解，更好地把握风险，为后续问题处理提供保障[4]。

4.2 高压冲低压风险

催化加氢工艺需要较强的压力和反应温度，化学反应相对较为复杂，对实际操作要求较高，高压反应单元与进料单元处理温度存在串压风险，若无法进行优化控制，则会导致设备损坏甚至物料泄漏以致威胁工作人员的生命安全。所以，针对高压串低压风险，必须要得到广泛重视。

4.3 氢脆风险

氢是最小的元素，氢脆表现为延迟断裂的现象，主要就是设备加氢相应力集中的部位扩散聚集。氢脆问题会衍生各种缺陷，各种缺陷的产生会严重影响生产安全，一旦无法对压力进行调控，则会导致设备开裂的问题，同时氢脆与原子扩散时间浓度及温度有关，在进行优化探究阶段，必须要根据现在情况进行可靠性管理，科学性控制，对发生开裂以及造成氢气外漏等问题有着一定把握，更加科学进行调控，避免风险的产生。

5 催化加氢工艺安全控制对策

相关人员采用催化加氢工艺时，需在生产运行监控阶段有效对报警连锁管理，实现监控生产、负荷调整、变更管理等多种工作，提升工艺运行的安全性。

5.1 实时监控重点工艺参数

在对重点工艺参数进行监控阶段，参数较高的问题较为常见。技术管理人员应制定相应的监控及报警管理制度，提升整体工作的质量。并且，还应对催化加氢工艺生产过程做好事后数据分析，了解重点工艺参数，推进工艺卡片管理工作的顺利进行，针对各项参数设置，必须要科学对高低限预警进行规范，采取科学的控制模式，避免仪表失灵及其衍生问题。在实践探究阶段，应注重虚化加氢反应的反映参数，根据参数判断实验状况，了解反应物质配料比、冷却介质流量加热介质流量以及反应压力等基本情况，建立连续加氢固定床工艺，提升工艺参数监控的可靠性。与此同时，加氢进料量或配比等工作的开展，必须要加强对监控工作的重视，确保可以遵循反应工艺要求，不断提高温度并遵守工艺制度，对工艺参数进行监控，在反应压力影响处理阶段，科学进行管控，推进后续工作稳步进行，及时发现异常问题，从而能够更加可靠进行管理[5]。

5.2 报警及安全连锁管理

首先，针对报警管理工作的开展，主要就是通过仪表和报警值的合理化控制，对仪表进行甄别，了解各个仪表所设定的报警值，针对其存在的异常情况，科学应用处理，提升报警情况处理方案的及时性和合理性。其次，对于装置紧急卸压系统管理，若反应釜出现异常超压的情况，系统会存在警告，通常加氢装置会设置两种紧急泄放模式，对于不同类型泄放必须要做好全面分析，通过对炼油加氢裂化装置的操作压力进行全面分析，进而更好地对速度进行把控，在加氢工艺设计阶段，根据工艺类型反应机理及催化床装置的运行情况，综合考虑泄压速度，从多角度展开全面探究，充分考虑承压能力，提高运行可靠性的同时，还可以通过辅助操作等多种工作的运行，更好进行优化控制，避免受装置运行故障而导致问题的产生。最后，对于单机连锁系统，必须要根据装置大型装备的运行情况，进行更加可靠的管控，通过严格遵守各项标准，对新氢及循环氢的运行情况有一定了解，充分考虑单机连锁与紧急泄压系统的运营情况，从而能够通过报警系统的建立，更加可靠对安全连锁信息进行管控，避免工艺风险的产生，从设置到生产运行的各阶段加强相关管理工作，充分识别风险，从而做好安全预案管理[6]。

5.3 加氢反应釜操作管理

在实际进行优化管理的过程中，使用催化加氢技术的工艺安全较为重要，为了能够更好保证工艺安全性，强化对加氢反应釜日常操作的认识，这样可以做好严格控制，推进后续工作的稳步进行，在实践探究阶段还应该了解温度上升存在的影响，通过审批后标准作业程序的规范，进一步签订有关措施，避免因设备温度过高而导致问题的产生。同时，在实践探究阶段还应定期完善多种工作，确保可靠资金管理，避免设备因温度骤变而导致设备损坏问题的产生。工作中更要严格遵循各项标准，对加氢工艺操作与温度压力进行优化控制，反应釜压力不应该超过设置压力值，必须要限制反应幅度最低升压温度，通过对温度的全面监控进行优化，通过安全角度限制反应幅度最低升压温度，科学应用管理。除此之外，自主研发实验性加氢工艺，在试验阶段必须加强对研究工作的重视，科学经营管理，才能够保证各项操作更加安全符合相关标准，同时可以切实推进后续工作的稳步进行，发挥不可替代的作用及价值[7]。

6 结语

催化加氢反应作为放热反应的重要组成，当反应物反应不均匀或反应釜发生堵塞的情况，则会导致物料受热不均匀，严重影响后续工作的顺利进行，甚至会导致反应釜泄漏或局部温度升高的情况，无法有效对加氢工艺安全经营保障。所以，为了能够有效推进工艺的合理化运用，必须从加轻工艺展开分析，这样可以重点研究有关参数，通过报警管理系统的建立，有效推进后续工作的稳步进行，提升整体工作优化效果。