航煤加氢装置存在的问题及解决策略研究

航煤加氢装置存在的问题及解决策略研究

作者：李方志

来源：《中国化工贸易·下旬刊》2020年第05期

摘要：通过现代化技术，可将汽油加氢装置改造成航煤加氢装置。但是，很多经过改造后航煤加氢装置生产出来的产品，不但质量不达标，还存在能源消耗过大的问题。为此，本文分别针对航煤加氢装置所存在的问题及其解决策略进行了探索与研究。

关键词：航煤加氢装置;存在问题;解决策略

0 引言

航空煤油加氢装置具有较强的抗风险能力，所以具有较高的经济效益和环境效益。通过在油品当中加氢，不但可以改善其气味和颜色，还可以提高油品的安定性和整体质量，在降低生产成本的同时，为环保事业做出积极的贡献。但是，在航煤加氢装置运行的过程中，还存在一些问题与不足，亟待相关技术人员对其进行有效解决，使该装置的作用与性能得到最大限度的发挥。

1 航煤加氢装置运行中存在的问题

1.1 加氢反应器进出口压差过大

正常情况下，当原油料加热后，从反应器入口到反应器出口的压力差值应为0.25MPa。反应器压差是固定床加氢反应器中一项非常重要的控制参数，当压差加大时，会导致压缩机负荷的增大，与此同时，反应器或者管道的物流变乱，从而使加氢效果受到不利影响。例如在装置处理量为30.1t/h的条件下，反应器的实际压降为0.3MPa，较规定指标相整整高出20%。为此，操作人员特别针对设备运行情况进行了数据分析，并得出以下分析结论：首先，当原料油处理量增大时，原料油组分变重或者带有一定的水分，导致进料负荷增大，甚至超出反应器的正确处理范围;其次，反应器中的催化剂存在局部粉碎或者结焦现象，由此产生一定的阻力，导致原料在流通过程中受阻，最终造成反应器压差增大;最后，由于设计方案不够科学合理，使得压缩机自身排量较小。在这种情况下，即使反应器处于满负荷运行状态，其出口压力依然低于设计指标。

1.2 原料过滤器滤芯鼓胀或破损

为了能够有效去除原料中大于25μm的杂质颗粒，在绝大多数航煤加氢装置中，都会根据实际工艺条件安装一定数量的滤芯，避免杂质在催化剂床层聚集，对设备的运行质量造成不利影响。生产厂家不同，在过滤器压差的设计上也存在一定的差异。但是，无论是哪一种类型的

过滤器，在其运行一段时间之后，压差都会随着杂质颗粒的不断沉积而有所上升，当上升到设计压差时，说明聚结滤芯已经存在较为严重的堵塞现象，甚至导致设备无法正常运行。为了避免此类问题的发生，需要对过滤器进行反吹扫操作，也可以称之反冲扫操作。但是，反吹扫操作要想收到良好的成效，需要频繁进行，一旦中途更换其他操作人员，极有可能因为反吹扫压力不同而出现多次反吹扫，导致滤芯滤网鼓胀，有些腐蚀较为严重的地方，甚至出现破损现象。另外，有些截留在滤芯外部的颗粒杂质，通过反吹扫操作难以将其完成清洗掉，只能将滤芯与系统相分享，再通过人工方式对其进行清洗。这样虽然可以达到彻底清除颗粒杂质的目的，却加大了操作人员的工作量，更不利于设备的正常运行。因此，相关技术人员应对这一问题给予高度重视，尽快提出有效的解决措施。

1.3 航煤产品银片腐蚀不合格

在航煤加氢装置中，银片腐蚀试验是一项非常关键的技术指标，其主要作用是为了确认喷气燃料的质量是否能够满足发动机的运行需求。从理论上看，喷气燃料的腐蚀情况与介质中的硫化物和元素硫密切相关，这里所说的硫化物主要包括硫醇、硫醚、二硫化物、硫化氢等。在检验银片腐蚀是否合格时，主要查看介质中硫化物和元素硫的质量分数是否达标。具体的说，只要喷气燃料中硫化氢的质量分数值约为1×10-6，或者元素硫的质量分数值约为2×10-7，就意味着银片腐蚀试验未通过。经研究发现，在分馏塔、塔底产品中存有少量的硫化氢，是导致银片腐蚀的根本原因。

2 煤加氢装置运行问题的解决策略

2.1 反应器进出口压差过大的解决策略

要想让反应器进出口压差过大这一问题得到有效解决，需要操作人员全面了解设备的实际运行情况，之后再采取相应的解决措施。例如在实际操作的过程中，控制好反应器的温度、压力、氢油比等等。具体可以参考以下步骤进行操作：首先，在降低原料油处理量的同时加强原料脱水。由于原料的控制条件与反应器进出口压力之间存在较大的关联，所以在日常设备运行管理的过程中，必须针对原料质量进行严格控制，防止出现较大的压差变化;其次，如果催化剂存在局部粉碎或者结焦问题，应立即产品质量进行分析。如果产品质量合格，仅是压差较大，可等到检修时一并进行处理;最后，在压缩机当中增设无级气量调节系统。这样不但可以达到为装置系统压降的目的，还可以降低装置的能源消耗。通过上述解决策略可以看出，要想从根本上解决反应器进出口压差大这一问题，需要操作人员在进行设备检修时，根据实际问题提出调整方案，如果涉及到加氢催化剂的装填，则要制订科学的催化剂装填方案，确保设备具有较高的空速比。

2.2 滤芯鼓胀并破损的解决策略

在解决滤芯滤网鼓胀及破损问题时，建议采取以下几项措施：首先，操作人员结合设备运行情况，制定一个科学合理的反吹扫压力标准，并且严格按照这一标准执行反吹扫操作。通常情况下，都将进料压力设定为0.4MPa。因此，反吹扫压力要小于0.4MPa;其次，在反吹扫操作中，要保证滤器内部存有部分油液，这样就可以做到油气一起冲洗。每次吹扫时间不宜过长，吹扫次数为2-3次为宜，这种方式可以有效延长滤芯的使用寿命。再次，分离滤芯要选用永久式滤芯，这一类滤芯在无机械损伤的情况下可长期使用。一旦需要更换聚结滤芯，最好先将其拆下来，再进行清洁和检查处理;最后，在符合航煤生产规范的基础上，建议原料油过滤器使用不锈钢烧结式滤芯。同时，条件允许时，最好使用自动反冲洗过滤器。因为这种过滤器阀组动作可由PLC程序控制，无需通过人工操作，这不仅减轻了操作人员工作量，很大程度上降低了人为操作失误，还可以将过滤、反冲洗衔接过程波动控制在最小范围之内，使工艺介质的连续稳定进料得到了有效保障。

2.3 銀片腐蚀不合格的解决策略

要想从根本上消除由银片腐蚀不合格所带来的质量问题，有必要采取以下措施：首先，将反应产生的硫化氢气提干净，并且保证分流塔存有一定的余量;其次，优化各操作步骤。在正常生产的过程中，操作人员要定期对分馏循环线进行排凝处理，确保污水线、污油线上加装盲板与系统处于隔离状态;同时，采用正确的银片腐蚀质量管理办法，具体包括避免出现操作波动、在停工状态下加强系统氮气置换、定期清洗过滤器、做好原料质量分析、尽量采用直供料、避免原料与空气直接接触等等。在针对航煤加氢装置缓冲罐进行氮气保护，要确保各个管理点的有效落实。最后，可将增加硫化氢吸附装置作为必要的补充措施，使氧化锌脱硫剂强度得到优化调整，使大罐产品的银片腐蚀趋于稳定状态。

3 结语

总而言之，通过航煤加氢装置的应用，不但提高了企业的生产效率和经济效益，对于环境保护也做出了积极的贡献。在这种情况下，务必针对设备运行中存在的问题给予高度重视，并结合问题的根源提出切实有效的解决策略，使设备的作用性能得到最大限度的发挥。这样不仅可以确保设备运行过程中的安全稳定性及科学合理性，还可以更好的促进企业发展，同步推动社会经济建设和环保事业的可持续发展。

参考文献：

[1]段建宁，李万军，马超.航煤加氢装置存在的问题及解决方案[J].石化技术，2018，25（07）：292.

[2]冯连坤，陈晓华，冯连朋.航煤加氢装置存在的问题及解决措施[J].石化技术与应用，2018，36（03）：198-201.