润滑油加氢装置反冲洗存在的问题及对策

发表时间:2020/9/4   来源:《基层建设》2020年第11期   作者:赵旭
[导读] 摘要:润滑油加氢装置是润滑油生产中的重要操作单元,润滑油加氢装置,以减三、减四、轻脱沥青油经糠醛精制后的糠醛精制油(简称糠精油)为原料,经过高压加氢工艺改善油品的黏温性能、光安定性及热氧化安定性。
        中国石油哈尔滨石化公司  黑龙江省哈尔滨市  150056
        摘要:润滑油加氢装置是润滑油生产中的重要操作单元,润滑油加氢装置,以减三、减四、轻脱沥青油经糠醛精制后的糠醛精制油(简称糠精油)为原料,经过高压加氢工艺改善油品的黏温性能、光安定性及热氧化安定性。润滑油加氢装置的核心部分是反应器中的催化剂,为了防止杂质堵塞催化剂空隙影响反应活性,造成催化剂压降增加过快,装置设有自动反冲洗过滤器(SR-101)对原料油进行过滤,滤去原料油中大于25μm的固体颗粒和杂质。
        关键词:反冲洗过滤器;润滑油加氢;反冲洗频繁;操作优化
        引言
        润滑油加氢装置在加工废润滑油过程中,因反应器压力降快速增大至超过生产装置的安全需要时,装置停工消缺。绝大多数情况下,反应器压力降均发生在第1个反应器的催化剂床层顶部。因此,装置停工后,按计划对加氢精制反应器催化剂床层顶部进行“撇头消缺”。打开反应器封头后发现,加氢精制反应器顶部的泡罩塔盘被垢物掩盖,垢物板结较严重且硬度较大。此外,反应器顶部瓷球及保护剂表面亦被黑色絮状物覆盖,垢物松软。装置的非计划停工将严重影响企业的经济效益。为此通过对垢物的分析,以期找到结垢原因,为提出本质的解决方案提供依据。
        1润滑油加氢装置反冲洗存在的问题
        1.1产品浑浊
        装置首次开工后,生产的橡胶增塑剂基础油闪点、倾点、赛博特比色(滤后)、黏度等指标均满足HG/T5085—2016的要求,唯独出现的浑浊现象,如不加以解决,将会影响产品的推广应用。原因分析悬浮颗粒物多、浊点高、含水、含气泡、催化剂性能差等均可导致产品出现浑浊现象,这在许多化工厂也出现过类似问题。分析表明,本装置产品浑浊的主要原因在于基础油中含水。装置所用汽提蒸汽为过热蒸汽,管网温度要求为220~300℃。由于原计划要求该装置在全厂开工顺序中处于中间位置,后因需要提前至最早开工,以及管网散热等原因,致使蒸汽温度低于200℃,汽提蒸汽在塔底冷凝导致基础油中含水。
        1.2胺液发泡
        在装置首次开工过程中,出现了循环氢分液罐液位快速上升且波动幅度大(2%~30%)的现象,增加了循环氢夹带液沫的风险,严重影响到安全生产。此外,分离的液相中夹带了氢,导致下游富胺液闪蒸罐的压力由0.55MPa升至0.95MPa(高于安全阀0.80MPa的起跳压力),并且波动幅度也较高。原因分析经化验分析可知,在贫胺液中不仅含油还含有较多的机械杂质,致使其呈墨绿色(正常为淡黄色),这是导致胺液发泡造成了装置出现异常的缘故。
        1.3设备运行中的问题
        目前装置运行到第二生产周期的末期,由于反冲洗过滤器再生效果变差,沉积杂质积累过多,反冲洗频率与上一生产周期相比明显增多,由第一周期平均4~5天冲洗一次变为目前每天冲洗4~6次,甚至在原料性质变差时,反冲洗的次数能达到每天十几次,这使装置的正常生产受到了严重影响,造成了原料油的大量浪费。由于目前没有可以更换的滤芯,维持装置正常生产是第一原则,要通过优化生产条件,降低反冲洗频次,故本文对此进行了探讨。
        2解决措施与探讨
        2.1加强对原料油质量的管控
        反冲洗过滤器冲洗频率过多,可能是原料中杂质含量超载引起的。装置的原料对反冲洗效果的影响是最直接的,要增加装置原料油的化验频次,对原料的胶质、金属、含水量等指标进行重点监控,一旦数据超标,要进行及时调整。目前装置原料采用糠精油经油品罐区边收边付的方式供给,原料的沉降时间与单收单付方式相比要少,若反冲洗频次过多,需及时地更改收付方式,增加物料的沉降时间,减少原料中的杂质。此外,还要对原料油进行适当脱水,减少原料油因含水对反冲洗的影响。此外,上游装置要保持平稳操作。装置润滑油生产采取正序方式,润滑油加氢的原料是减三线、减四线、轻脱沥青油的糠精油。

糠精油在进入加氢装置前要进行糠醛的溶剂回收,溶剂回收温度在210~220℃,而糠醛的结焦温度是230℃,因此在溶剂回收系统中要严格按照工艺指标,避免糠醛的超温结焦,减少原料中的杂质含量。此外还要控制好精制液汽提塔的液位,防止由于汽提塔液位波动,造成原料带水引起反冲洗压降快速增大。
        2.2控制效果
        加氢裂化精馏塔塔底蜡油氮含量和异构脱蜡系统减压塔塔底基础油的倾点见表7。从表7可以看出,通过提高加氢裂化、异构脱蜡反应温度及采用减二线低氮原料油等相关措施,使加氢裂化精馏塔塔底蜡油氮质量满足异构脱蜡单元对进料氮质量分数不大于2μg?g、异构脱蜡系统减压塔塔底基础油倾点不高于-15℃的指标要求,同时,加氢裂化反应器热点未出现。
        2.3提高加氢裂化和异构脱蜡反应温度
        提高加氢裂化反应温度可提高脱氮率但有一个制约因素,即加氢裂化反应器第4床层出现3个热点TI131B,TI132B,TI133B,尤以TI132B点最严重,最大温差曾经达到23℃。提高加氢裂化反应温度时,需时刻关注TI132B温度。在此情况下,通过提高加氢裂化反应温度和降低处理量以降低精馏塔塔底蜡油氮含量时,存在一定的安全风险。加氢裂化精馏塔塔底蜡油氮含量出现不合格后,采取将加氢裂化反应温度由375℃升至385℃的措施,并视热点情况进行小幅度调整。装置开工正常后,通过提升异构脱蜡反应温度和适当降低处理量以提高反应深度来改善倾点。将异构脱蜡反应温度由350℃升至363℃,但基础油产品倾点仍未达到指标要求,说明异构脱蜡催化剂在处理氮含量超标的原料时可逆性中毒失活,要得到基础油倾点合格的产品,必须对异构脱蜡催化剂活性进行恢复。
        2.4优化反冲洗操作条件
        装置反冲洗采用的是手动冲洗模式,因此操作人员不同的操作习惯会导致反冲洗效果的差异,在能够维持装置正常生产的前提下,建议反冲洗时的压差不要过高,避免对滤芯产生永久性伤害。装置所用的冲洗油为滤后原料油,由于反冲洗后污油罐与低瓦系统相连,污油罐的压力相比滤后原料罐较低,在反冲洗模式下,会有较大量的原料油冲击滤芯,致使滤芯的堵塞加深,为了避免滤芯不能有效再生,建议此时适当降低滤前原料缓冲罐出口阀阀位;为了使原料油能够较多地流入冲洗中的滤芯,建议反冲洗时,适当关小滤后原料油的入口阀。此外,还可以根据反冲洗时,过滤压差的变化,判断各组滤芯的堵塞情况,对堵塞较严重的滤芯进行多次冲洗。优化操作后反冲洗效果对比,通过几轮的反冲洗优化操作后,反冲洗的上升趋势逐渐变缓,反冲洗时间可以延长至原来冲洗时间的1.5倍,表明通过优化反冲洗操作,可以在一定程度上改善反冲洗效果。
        2.5频繁上压时,对滤芯进行吹扫处理
        反冲洗过滤器的核心部位是滤芯,当反冲洗压差频繁上压时,滤芯可能被堵塞,不能进行有效地再生,需要对滤芯进行过热蒸汽吹扫,清洗滤芯外部的杂质。装置经过蒸汽吹扫后,反冲洗后的压差与冲洗前相比有了很大的降低,反冲洗频次也有了很大的改善。
        结束语
        本文通过对反冲洗过滤器效果变差的原因进行分析,提出了加强原料油质量的管控、反冲洗操作的优化以及对滤芯的吹扫处理等具体措施,装置反冲洗频繁上压的问题得到有效缓解,在一定程度上维持了装置的正常生产,减少原料油的浪费。
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