李锡杨
中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司 辽宁辽阳 111003
摘要：渣油加氢装置在处理重质油当中极其的关键，不仅会直接影响到处理效率和处理质量，而且还会影响到企业的经济效益，所以必须使渣油加氢装置稳定运行，以显著增强企业的经济效益，可见提高渣油加氢装置的运行效率非常的重要，于是本文就对影响渣油加氢装置长周期运行因素展开了深入的探究，着重对某企业的3.3Mt/a渣油加氢装置进行研究，以得出渣油加氢装置在运行时，需重点关注的内容，然后对影响其长周期运行的因素展开研究，并找出有效的优化方法，以使渣油加氢装置能够长周期的运行。
关键词：渣油加氢装置；长周期运行；影响因素
通常渣油加氢装置在运行过程中，其压力和温度均很高，同时还涉及到氢气及硫化氢等反应过程，所以装置的材质就非常特殊，从而装置的成本就会非常大。此外，渣油加氢装置的催化剂一般周期为300天，每个催化剂的填装量是530吨左右，可见成本非常大，所以就必须使渣油加氢装置长周期运行，以提高经济效益。经过研究发现，影响渣油加氢装置运行周期的因素有：原料油属性、操作技术及催化剂强度等等。在此就着重对这些影响因素展开了详细的分析。
一、原料油属性
原料油属性对渣油加氢装置运行周期影响非常大，而且影响因素及程度都不相同，影响因素主要包括：硫含量、氮含量、残炭含量及金属含量等等，由于各种含量的不同影响程度也会不同。
（一）硫含量和氮含量的影响
在渣油加氢装置当中，需要加入氢，以使有机硫转变成无机硫，即硫化氢，不过硫化氢会腐蚀设备，同时会与NH3于205℃时结晶为铵盐，从而堵塞换热器的管线，影响换热效率，如果严重还必须实施处理。由此可见，硫含量和氮含量对渣油加氢装置长周期运行的影响因素就是腐蚀性及盐类结晶。为有效解决此问题，便对氮实施加氢精制，使其变为氨，当氨浓度较大时，就会影响催化剂的活性中心。为探究影响效果，便控制渣油加氢装置中的硫含量在5.2%以下，经过整理数据能够发现硫含量始终小于5.08%，说明硫含量符合设计要求，然后又控制了氮含量，使其在3300ppm以下，经过整理数据能够发现氮含量在3300ppm以上的点占30%多，就说明氮含量对渣油加氢装置长周期运行的影响较大。
（二）残炭含量的影响
如果原料油中的残炭含量较大，就说明易结焦的物质较多，极易造成催化剂失活。经过研究发现，渣油转化率升高，会使脱残炭率变大，使催化剂结焦速度变快，催化剂失活较快，从而渣油加氢装置的运行周期变短。为有效解决上述问题，便对原料油的残炭值进行了研究，发现残炭值具有很大要求，如果装置的残炭含量低于15%，则残炭含量始终小于15%，可见残炭含量符合要求。
（三）金属含量的影响
原料油的金属主要为镍与钒，这两种金属会附着在催化剂的表面，堵塞催化剂的孔隙，使催化剂失去活性，严重时还需要停工更换催化剂，这便严重缩短了催化剂的使用时间以及装置的运行周期。
为有效解决上述问题，也必须管控好镍与钒的含量，将它们的含量分别控制在120ppm以下，经过整理数据能够发现镍与钒的含量基本都在120ppm以下，说明金属含量符合要求。
二、操作技术
（一）反应温度
在渣油加氢装置中，如果反应温度不佳，则会严重影响装置的运行周期，而温度又是极其灵活的一个参数，所以必须严格管控。通过研究可知，能够影响反应温度的因素有两个，分别为：（1）反应器进料换热器的结焦程度。如果此部分结焦程度越大，则反应温度越低。（2）进料换热器出口到加热炉炉管的结焦程度。如果此部分结焦严重，就会导致结焦物大量附在管壁上面，一旦装置再次运行，管壁上面的结焦物就会发生脱落，进到反应器中。如果反应温度过大，会加剧烃类分子在催化剂床层上的结焦程度，从而增大引起床层的压降情况。
（二）氢气纯度及氢油比
如果氢气中的一氧化和二氧化碳量较大，不仅会造成氢分压下降，而且还会促使催化剂产生甲烷化反应，释放大量的热，从而造成催化剂炭结焦情况严重，所以要想防止上述情况发生，就必须控制好氢油比，进而防止催化剂发生积炭，加大能耗量。在实际当中，必须严格遵循氢油比的规定，规定要求循环氢的纯度应大于90%，如果纯度较低，就会抑制渣油加氢装置的长周期运转。
（三）操作条件
如果操作参数大程度变化的时候，就会导致附在换热器与加热炉上的焦炭发生脱落，进到反应器中，引发床层压降增大；如果氢气大程度变化的时候，会严重影响反应器的床层差压，进而导致氢气量被降低，使反应器中的热量没发马上排出，加大催化剂积炭情况，减小催化剂的使用时间。
三、催化剂强度
催化剂按照装填方法不同，可分为两种，即密相装填与普通装填。以某企业的3.3Mt/a渣油加氢装置为例，其第五反应器使用的是密相装填，其他反应器都使用的是普通装填。催化剂的装填密度严重影响了床层的压力降，所以装填时应当采用合理的装填密度，并均匀装填，当装填完催化剂，就需要对催化剂展开脱水和干燥。
四、总结
通过上述内容可知，渣油加氢装置是处理重质油极为关键的一个设备，能够影响企业的经济效益，所以必须使渣油加氢装置长周期的运行。而影响渣油加氢装置长周期运行的因素有很多，主要包括：原料油属性、操作技术及催化剂强度等等。必须对这些影响因素展开全面的分析，并找到有效的解决方法，使渣油加氢装置能够长周期的运行下去。具体方法就是严密管控循环氢的纯度，使其纯度大于90%；控制好氢油比，严格依据规定控制氢油比；优化好各个参数，以防止反应器经常提降温，尤其是反应器的入口温度，必须保证每次提温幅度在1℃之内，并且提温间隔大于2h。上述内容均会影响到渣油加氢装置的长周期运行，必须高度重视。
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