szorb裝置運(yùn)行問(wèn)題與解決辦法

1、<p>　　S Zorb裝置運(yùn)行問(wèn)題與解決辦法</p><p>　　總結(jié)S Zorb 裝置投入運(yùn)行以來(lái)，關(guān)鍵設(shè)備過(guò)濾器ME101、原料換熱器E101的運(yùn)行狀況，并對(duì)摘要：裝置運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的吸附劑脫硫活性下降、過(guò)濾器ME101失效、E101換熱效率下降等典型事例、裝置綜合能耗及吸附劑消耗進(jìn)行解剖分析，并制訂對(duì)策，以確保裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)行。</p><p>　　過(guò)濾器；吸附劑；換熱器

2、；S Zorb </p><p><b>　　關(guān)鍵詞：1 前言</b></p><p>　　煉油廠1#催化汽油吸附脫硫裝置（以下簡(jiǎn)稱(chēng)1#S Zorb裝置）是油品質(zhì)量升級(jí)改擴(kuò)建項(xiàng)目裝置之一。采用中國(guó)石化（SINOPEC）整體收購(gòu)美國(guó)ConocoPhillips石油公司開(kāi)發(fā)的S Zorb吸附脫硫?qū)＠夹g(shù)，是SEI將S Zorb吸附脫硫技術(shù)國(guó)產(chǎn)化設(shè)計(jì)的首批裝置，設(shè)計(jì)規(guī)模為

3、120萬(wàn)噸/年。裝置于2009年8月25日動(dòng)土施工， 2010年11月20日切換催化汽油出合格產(chǎn)品。第一個(gè)生產(chǎn)周期連續(xù)運(yùn)行40個(gè)月，經(jīng)歷了開(kāi)工初期吸附劑脫硫活性下降與活性恢復(fù)事件；裝置第一次大檢修，進(jìn)行了擴(kuò)能改，裝置規(guī)模從120萬(wàn)噸/年提高到150萬(wàn)噸/年。第二個(gè)生產(chǎn)周期運(yùn)行35個(gè)月，經(jīng)歷了ME101泄漏跑吸附劑及更換ME101濾芯事件；裝置完成了第二次大檢修，進(jìn)入第三周期的生產(chǎn)。裝置年平均綜合能耗如圖7、辛烷值損失如表1、吸附劑消耗量

4、如表2。</p><p>　　2 裝置運(yùn)行情況 </p><p>　　1#S Zorb裝置自2010年建設(shè)投產(chǎn)以來(lái)，經(jīng)歷了二次大檢修，并在第一次大檢修期間擴(kuò)能改造至150萬(wàn)噸/年，先后完成了國(guó)Ⅳ、國(guó)Ⅴ汽油產(chǎn)品質(zhì)量升級(jí)，2017年6月進(jìn)入第三生產(chǎn)周期。</p><p>　　2.1 運(yùn)行基本情況</p><p>　　2.1.1 裝置運(yùn)行

5、大事記</p><p>　　1）、2010年11月20日裝置首次投料運(yùn)行；</p><p>　　2）、2011年1月5日至2011年2月15日，因吸附劑的硫下降至5%左右，吸附劑脫硫活性下降，產(chǎn)品硫出現(xiàn)波動(dòng)，進(jìn)行大量換劑；</p><p>　　3）、2014年3月16日，裝置切斷進(jìn)料停工，進(jìn)行第一次大修，并對(duì)F101、E101、ME101進(jìn)行擴(kuò)能改造。</p&

6、gt;<p>　　4）、2014年5月10日，裝置完成第一次大修與擴(kuò)能改造，投料運(yùn)行；</p><p>　　5）、2015年10月14日至10月18日，因ME101泄漏吸附劑，裝置切斷進(jìn)料，進(jìn)行更換；</p><p>　　6）、2017年4月11日，裝置切斷進(jìn)料停工，進(jìn)行第二次大修，；</p><p>　　7）、2017年6月2日，裝置完成第二次大修，

7、投料運(yùn)行。</p><p>　　2.1.2 主要運(yùn)行參數(shù)</p><p>　　裝置主要運(yùn)行參數(shù)如表1。</p><p>　　表1 裝置主要運(yùn)行參數(shù)表</p><p>　　架橋嚴(yán)重，堆積較多的吸附劑，其余五個(gè)扇區(qū)沒(méi)見(jiàn)異常。經(jīng)分析認(rèn)為，主要原因是該扇區(qū)的反吹閥UV2130F 在運(yùn)行后期經(jīng)常性故障，該扇區(qū)反吹不正常，形成吸附劑架橋。</p

8、><p>　　2.2.1.2 ME101第二周期運(yùn)行情況</p><p>　　第二生產(chǎn)周期，ME101采用國(guó)產(chǎn)濾芯。裝置擴(kuò)能后，因ME101管板尺寸不能變，通過(guò)增加濾芯根數(shù)與長(zhǎng)度，以滿足擴(kuò)能要求，即在原有基礎(chǔ)上增加12根濾芯，每根濾芯增加長(zhǎng)度30cm，增加過(guò)濾器的氣體通量約20%。裝置原料油加工量平均達(dá)到145t/h以上，同時(shí)吸附劑循環(huán)采用反應(yīng)器橫管下料方式（為確保閉鎖料斗能從反應(yīng)器橫管收到

9、吸附劑，反應(yīng)進(jìn)料需保持在160t/h以上、反應(yīng)器吸附劑藏量45t左右）。2014年5月反應(yīng)器過(guò)濾器ME101投用后，差壓上升較快，2015年9月確認(rèn)ME101泄漏，2015年10月對(duì)ME101濾芯進(jìn)行更換。第二生產(chǎn)周期 </p><p>　　ME101的差壓變化圖，如圖2、圖370165160601555015040145301402013510反應(yīng)進(jìn)料流ME10差1302第二周201月2011ME10的差壓變從

10、中可以看出ME10投用后在反應(yīng)進(jìn)料160t/，裝置運(yùn)行初ME10差壓達(dá)30KP左右，過(guò)濾器差壓初期差壓較 </p><p>　　高M(jìn)E10差壓隨運(yùn)行周期逐步上漲較1002008015060100405020反應(yīng)進(jìn)料流差ME1003第二周2011月201ME10的差壓變從中可以看出2011月更換ME10投用后ME10差壓隨運(yùn)行周期逐步上漲，為ME10因差壓高泄漏，裝置不得不降低反應(yīng)進(jìn)料流量，維持運(yùn)行末期的安全生2.

11、2.1.3 ME10第三周期運(yùn)行為長(zhǎng)1S Zor裝置第三周ME10的差壓變化圖裝置201日開(kāi)始裝劑日反應(yīng)進(jìn)油日切換催化汽油進(jìn)裝置出合格產(chǎn)品。ME10運(yùn)行情況來(lái)看，采用安泰科最新改造生產(chǎn)的大通量過(guò)濾器后，在反應(yīng)進(jìn)料160t/、氫油0.2、反應(yīng)線0.31m/操作條3 </p><p>　　下，ME101差壓不超過(guò)16KPa，并且ME101差壓隨反應(yīng)進(jìn)料量同步變化，回復(fù)性較好。</p><p>

12、;　　圖4 長(zhǎng)嶺1#S Zorb裝置第三周期ME101的差壓變化圖 2.2.2 E101運(yùn)行情況 2.2.2.1 E101第一周期運(yùn)行情況 E101在第一運(yùn)行良周期運(yùn)行狀態(tài)良好。管程從最初的換熱終溫達(dá)到380℃，到裝置運(yùn)行40個(gè)月后停工前，換后溫度仍然維持在355℃以上，E101熱端溫差由運(yùn)行初期的50℃漲至65℃，僅上漲15℃。 裝置主要采取主有措施有：1）、原料汽油盡量不進(jìn)中間原料

13、罐；2）、增加一臺(tái)原料過(guò)濾器。 2.2.2.1 E101第二周期運(yùn)行情況 管程換熱終溫從開(kāi)工初期的372℃，下降到裝置停工檢修前的310℃左右，下降了62℃，末期因D104入口溫度高，T201塔頂負(fù)荷大，裝置不得不降量運(yùn)行。E101管程換熱終溫變化情況，如圖5。E101管束結(jié)垢情況，如圖6。</p><p>　　圖5 E101管程換熱終溫 從圖5中可以看出，E101管程換熱終溫在2015年

14、4月及2016年10月至2017年1月出現(xiàn)了兩次大幅下降，分別由356℃下降至344℃、345℃下降至310℃。主要原因是： 1）、催化汽油中間原料罐區(qū)停留時(shí)間長(zhǎng)。2015年4月由于渣油加氫裝置停工換劑期間，催化汽油硫含量高達(dá)650ppm以上，1#S Zorb裝置產(chǎn)品硫含量高，裝置降負(fù)荷后，部分催化汽油進(jìn)原料罐區(qū)。后又逐步全部摻煉加工完，導(dǎo)致E101結(jié)垢，換熱終溫下降。 2）、2016年10月，汽油國(guó)Ⅴ質(zhì)量升級(jí)后，巴陵汽油經(jīng)

15、轉(zhuǎn)輸后（罐區(qū)停留時(shí)間平均在5天以上）進(jìn)裝置，致?lián)Q熱器結(jié)垢，換熱終溫下降，后將巴陵汽油經(jīng)加氫預(yù)處理后，換熱終溫趨于穩(wěn)定。 4 </p><p>　　6 E101C管束結(jié)垢情況圖H等元素。的垢樣采樣分析，結(jié)果顯示主要以硫、鐵、C、對(duì)圖62.3 R101分配盤(pán)與高溫管線狀況底部油氣分配盤(pán)正常，但反應(yīng)器鍋底與入口管線均有吸附劑。這與停工時(shí)R101第一運(yùn)行周期，循環(huán)機(jī)停機(jī)有關(guān)。底部油氣分配盤(pán)出現(xiàn)了吸附

16、劑沖蝕現(xiàn)象，其中有四個(gè)帽罩被吸附劑沖刷，R101第二運(yùn)行周期，。反應(yīng)器入口高溫油氣管線，低溫下長(zhǎng)時(shí)間8帽罩底板沖蝕一大塊，油氣分配盤(pán)沖蝕情況如圖7、圖所示。暴露在空氣中后，管線表面的結(jié)垢層會(huì)起皮、松動(dòng)、脫落，如圖9</p><p>　　圖9 入口高溫油氣管結(jié)垢情況8 圖7 分配盤(pán)帽罩沖蝕情況 圖分配盤(pán)底板沖蝕情況分配盤(pán)底板與帽罩被吸附劑沖蝕的原因主要是，第一次裝置大檢修期間，檢修孔在回裝的過(guò)程中，密封不好

17、，高溫油氣在檢修孔邊沿泄漏，形成高速流動(dòng)的氣體，帶動(dòng)吸附劑形成局部循環(huán)，導(dǎo)造成沖刷。。入口高溫油氣管線，垢物采樣分析，結(jié)果如表2R101w%）表2 R101入口高溫油氣管線垢物分析（</p><p>　　從表2中看出，垢樣的主要元素是C、H、S、Fe。</p><p>　　2.4 主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)情況</p><p>　　2.4.1 能耗情況</p>

18、<p><b>　　5 </b></p><p>　　#S 進(jìn)料， 12014年改造后設(shè)計(jì)能耗為7.2Kgoil/t裝置建設(shè)投產(chǎn)時(shí)設(shè)計(jì)能耗為8.61Kgoil/t進(jìn)料，</p><p>　　Zorb裝置能耗情況，如圖107.16.06.05.5.85.75.2012012012012012012010裝置能耗從中可以看出，裝置運(yùn)行第一年201年）能耗較高，達(dá)

19、7.11 kgoil/進(jìn)料201年以從降低裝置燃料氣、水、蒸汽、電的消耗方面進(jìn)行了全面的優(yōu)化，年均能耗5.86 kgoil/進(jìn)2.4.2 吸附劑消耗裝置設(shè)計(jì)吸附劑消耗量4年，裝吸附劑消耗，如所3裝置吸附劑消耗情</p><p>　　月5日出現(xiàn)吸附劑脫硫能力下降、汽油產(chǎn)品硫超標(biāo)現(xiàn)象元月8日開(kāi)始往系統(tǒng)補(bǔ)充新吸附劑，20天內(nèi)置換了35噸吸附劑，產(chǎn)品硫含量才滿足質(zhì)量要求。吸附劑的硫含量變化圖，如圖11。</p>

20、;<p>　　圖11 吸附劑的硫含量變化圖 從圖8中看出： 1）、2010年12月31日至2011年元月5日，吸附劑的硫含量發(fā)生了較大變化，待生劑的硫含量從9.85%降低至5.88%，再生劑量的硫含量從5.81%降低至2.71%。 2）、2011年元月5日至2011年元月18日，吸附劑硫含量維持在較低狀態(tài)。 3.1.2 吸附劑活性下降原因分析 石科院分析數(shù)據(jù)顯示吸附劑中硅酸鋅含量大于40％

21、。通過(guò)排查，排除了R102、D110取熱盤(pán)管泄漏、原料汽油、氫氣、氮?dú)狻⒃偕諝鈳纫蛩亍?對(duì)操作參數(shù)進(jìn)行分析，認(rèn)為吸附劑活性下降的主要原因有： 1）、閉鎖料斗循環(huán)順暢后，再生風(fēng)量大、再生強(qiáng)度太大，導(dǎo)致吸附劑再生過(guò)度； 2）、閉鎖料斗第8步，再生后的吸附劑在氫氣調(diào)壓過(guò)程中，溫度達(dá)到420℃； 采取的主要措施有： 1）、嚴(yán)格控制再生風(fēng)量，維持待生劑硫含量大于9%，再生劑硫含量大于6%； 2）、將再生器

22、接收器D110中取熱盤(pán)管的取熱介質(zhì)0.4MPa飽和蒸汽改為凝結(jié)水，D110溫度由350℃降至270℃以下，控制閉鎖料斗在氫環(huán)境中的溫升。 3.</p><p>　　狀不規(guī)則，噴嘴內(nèi)部不光滑的情況，脫落的反吹噴嘴 7 </p><p>　　13。通過(guò)進(jìn)一步著色檢查發(fā)現(xiàn)，濾芯焊接口有四處出現(xiàn)裂紋。對(duì)應(yīng)的濾芯破了一個(gè)洞，如圖12、圖</p><p>

23、　　濾芯情況圖13 ME101 圖12 ME101反吹嘴情況</p><p><b>　　原因分析： </b></p><p>　　根濾芯出現(xiàn)破損，屬個(gè)例現(xiàn)象。破損1過(guò)濾器）、ME101114根濾芯，在運(yùn)行了16個(gè)月后，有1的濾芯和脫落的反吹噴嘴一一對(duì)應(yīng)，分析原因可能是：濾芯 </p><p>　　有缺陷。泄漏的吸附劑一直對(duì)濾芯出口處的

24、噴嘴進(jìn)行沖刷、磨損，將噴嘴周?chē)暮缚p和母材強(qiáng)度減薄，在某次高壓反吹時(shí)脫落，并直接沖擊濾芯，進(jìn)而導(dǎo)致其損 </p><p>　　壞。左右，、）反應(yīng)進(jìn)料量大、反應(yīng)器吸附劑藏量高。為確保橫管裝劑正常，反應(yīng)器藏量較高在45t2</p><p>　　～165t/h，均不利于ME101運(yùn)行。160反應(yīng)進(jìn)料維持在3.2.2 ME101長(zhǎng)周期運(yùn)行措施）、穩(wěn)定反應(yīng)進(jìn)料量、循環(huán)氫量及吸附劑藏量，避免超負(fù)荷運(yùn)

25、行。確保反應(yīng)器吸附劑床處于穩(wěn)1態(tài)，減少對(duì)過(guò)濾器的沖擊；左右，7%11%、、2）保持吸附劑載硫、載碳平穩(wěn)。裝置運(yùn)行數(shù)據(jù)表明，待生吸附劑載硫載碳分別在以下顆左右，能滿足裝置脫硫能力，吸附劑粒徑分布較好，20um再生吸附劑載硫載碳分別在9%、6%</p><p>　　粒含量很少。技術(shù)第一批國(guó)產(chǎn)化裝置，均存在反應(yīng)器橫管收不到料的問(wèn)題，不能過(guò)分依靠提高空S Zorb3）、</p><p>　　ME1

26、01速與吸附劑藏量來(lái)維持橫管收料，完善反應(yīng)器底部提升措施，有利于長(zhǎng)周期運(yùn)行。4 結(jié)語(yǔ)年多，從裝置運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，要保證裝置的安穩(wěn)優(yōu)運(yùn)行，就必須抓好1#S Zorb 6裝置已經(jīng)運(yùn)行的安全高效運(yùn)行。保持原料的清潔度，提高工藝ME101關(guān)鍵設(shè)備如原料換熱器E101、反應(yīng)器過(guò)濾器平穩(wěn)運(yùn)行水平等均有利于裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)行。重點(diǎn)關(guān)注裝置能耗及吸附劑消耗指標(biāo)，避免吸附劑過(guò)度再生造成吸附劑失活、關(guān)鍵設(shè)備故障造成停工等事件的發(fā)生。在裝置生產(chǎn)中應(yīng)牢固樹(shù)立“平

27、穩(wěn)操</p><p>　　作，把好產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)，保護(hù)好吸附劑”的操作理念，為裝置高水平運(yùn)行提供保證。參考文獻(xiàn)：, 李亞娟煉制技術(shù)與工程. S Zorb 裝置進(jìn)料換熱器壓力降增大原因分析及對(duì)策.,,[1] 劉進(jìn)平張聰玲2014 ,44 ( 11): 18-20 </p><p>　　.2009,39(8):7-12 .S Zorb[2] 朱云霞，徐惠技術(shù)的完善及發(fā)展煉油技術(shù)與工程.</