VRDS渣油加氢装置工艺指标调整

VRDS渣油加氢装置工艺指标调整

1.1 工艺调整总体原则

1. 严格按工艺卡片操作，对参数的调节要求准确迅速；

2. 在保证开工周期的前提下，优化操作条件，提高轻油收率和保证产品质量；

3. 在保证工艺指标合格的前提下，降低装置能耗；

4. 操作不正常时，减小危害性操作，尽快实现平稳；

5. 发生事故时，严格遵循事故处理原则，化解和减小事故造成的危害。

1.2 工艺调整方案

1.2.1 反应系统调整

目前，UFR/VRDS装置催化剂的设计寿命为480天左右。装置有两列并联的反应器系列，每列由四台反应器组成，其中包括一台上流式反应器和三台固定床反应器，这些反应器包括多层催化剂系统，表8-1为UFR/VRDS装置反应部分的设计操作条件。

表8-1 设计操作条件

注：1.仅以活性催化剂为基础（不考虑制成催化剂和级配催化剂）。

2.仅以减渣为基础。

3.开工初期定义为首次进渣油后30天。

4.新氢加上循环氢进入第一台反应器。

5. 所述排放速度和泄漏量为纯氢气。

1.2.1.1 反应温度

温度是加氢反应的重要控制参数，提高反应温度可以极大地提高加氢反应的速度，从而使原料油中硫、氮、金属等杂质的脱除率提高，原料油的裂化程度提高，轻油收率提高。在具体的工艺过程中，其它工艺参数（如原料性质、进料量、反应催化剂活性等）对加氢反应的影响可以通过反应温度的调整加以补偿。

通常所说的反应温度为整个催化剂床层温度的加权平均值（CAT）。

上流式反应器（R-1305/R1306）和固定床一反（R-1310／R1311）所装的是脱金属催化剂，提高温度有利于提高金属杂质的脱除率。但过高的脱金属温度，会使得金属杂质较快地沉积在催化剂的表面，造成差压上升和催化剂的迅速失活从而缩短开工周期；太低的脱金属温度又会造成金属脱除率降低，使金属沉积到后部活性较高的转化催化剂上引起催化剂失活，同样会影响开工周期。所以合适的脱金属温度的选择是至关重要的。

固定床二反和三反装的是脱S和脱N转化催化剂，提高该温度可提高S、N的脱除率和转化深度，但温度提高到一

定程度，渣油热裂化反应的速度大于加氢反应的速度，产品中不饱和烃增加，并且伴随热裂化反应的进行，缩合生焦反应加剧，将很快造成催化剂的生焦失活。

UFR/VRDS装置的催化剂平均温度，上流式反应器UFR≤400℃，固定床反应器≤411℃，因而正常生产中要严格控制提温幅度为≯2℃/月，提温速度过快将极大地缩短运转周期，所以当由于各种原因造成提温速度过快时，应以降低转化率或改善原料性质的手段来减缓提温速度。

与反应温度（CAT）同样重要的是各床层的温度分布，保持良好的床层温度分布对发挥催化剂的性能（从初期至末期）具有重要意义。设计推荐的温度分布为：在运转初期的50天前采用提温速度较快的上升温度曲线（370～393℃），以后采用提温速度较缓的上升温度曲线（393～410℃），以使催化剂均匀失活。

1.2.1.2 反应压力

反应压力的实际因素是氢分压，提高系统的氢分压，可促使加氢反应的进行，烯烃和芳烃的加氢速度加快，脱S、脱N率提高，对胶质、沥青质的脱除也有好处，故所得产品的金属含量低，含S含N化合物少，油品安定性好，同时还可防止或减少结焦，有利于保持催化剂的活性，提高催化剂的稳定性。

氢分压可随下列各项的变化而增加，反之则减少：

a、整个系统的压力增加

b、补充氢的纯度增加

c、循环氢的纯度增加

d、循环氢的流量增加

e、循环气的排放量增加

f、V1370气体回收量降低

工艺设计是以反应器的平均氢分压在运转初期14.5MPa和运转末期为13.9MPa为基础的。通常我们是以上流式反应器入口氢分压为基准的，它约比反应器床层氢分压高10%，反应器入口氢气分压可用下式求得：

PH2：＝RIP×fH2×RFG/（26.7×OFR+ RFG）式中PH2：氢分压MPa

RIP：反应器入口压力MPa

fH2：反应器进料气中氢的摩尔分率

RFG：反应器进料气的流量m3/h

OFR：进料油流量m3/h

反应压力的选择与处理的原料性质有关，原料中含多环芳烃和杂质越多，则反应压力越高。操作中，在确保高压回路系统的全部设备的工作压力处于允许范围内的同时要尽可能维持前置反应器入口压力接近设计值16.57MPa。

1.2.1.3 氢油比

氢油比的大小或循环气量的大小直接关系到氢分压和油品在催化剂上的停留时间以及分布，并且还影响油的汽化率。循环气量的增加可以保证系统有足够的H2分压，有利

于加氢反应。此外，过剩的氢气可起到保护催化剂表面的作用，在一定范围内可防止油料在催化剂表面缩合结焦，同时，氢油比增加可及时的将反应热从系统带出，有利于反应床层的热平衡，从而使反应器内温度分布均匀，容易控制平稳。

但过大的氢油比会使系统的压降增大，油品和催化剂接触时间缩短，从而导致反应深度下降，循环机负荷增大，动力消耗增大，反应炉超负荷。

氢油比=循环氢量（m3/h）/进料量（m3/h）

在正常操作中，循环氢流量在催化剂整个运转周期内应保持恒定，因为经常改变循环机的操作是不允许的。为适应设计进料率，UFR混合进料的气/油比设计为304m3/m3(以减渣为基础)，气体以22600m3/h的流量进入每台上流式反应器（UFR），上流式反应器入口的循环氢流量必须维持在22600±2400 m3/h。

另外，为了避免破坏UFR内的流动状态以及可能产生的催化剂损耗，UFR的气体流量应不超过27000 m3/h。剩余气体则用作固定床反应器进料气，设计气/油比是761m3/m3,气/油比也是以减渣为基础计算得来的。

1.2.1.4 空速

空速是指单位时间内，单位体积（或重量）催化剂所通过原料油的体积（或重量）数，体积空速表示为：m3原料油/m3催化剂时，重量空速表示为：吨原料油/吨催化剂时，或