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裂解汽油加氢装置反应系统工艺设计的改进.doc

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裂解汽油加氢装置反应系统工艺设计的改进.doc

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裂解汽油加氢装置反应系统工艺设计的改

第l9卷第5期
2001年10月
石化技术与应用
PetrochemicalTeclmolo~&ApplicationVol_19]

工业技术(305—307)
裂解汽油加氢装置反应系统工艺设计的改进
安兆辉
(~o)摘要:从裂解汽油加氢的过程及原理出发,分析了裂解汽油加氢装置中二段加氢反应器压降升高过
快的原因,改进了一段加氢反应器的设计,稳定了一段加氢反应器出口的双烯值;在二段加氢反应器的
设计上,采用了催化剂系统的尺寸梯度和活性梯度装填方式,有效解决了灰垢在催化剂床层上的沉积,
并通过严格控{5l二段催化剂在硫化态下运行,保证了催化剂的选择性,防止了压降的过快升高.
关键词:裂解汽油加氢;一段加氢;二段加氢;压降;固定床反应器;设计中圈分类号::B文章蛔号:1009—0045(2OO1)05—0305—03齐鲁石化公司烯烃厂原裂解汽油加氢装置
与齐鲁3O万a乙烯裂解装置配套建设,年处理
,采用美国Lummus公
司的DPG2段加氢工艺,一,二段加氢催化剂分
别为G一68C,G一35B,于1987年从日本成套引
进,,已运行10多年,期间曾多次发生过装置负荷提高受限,二段反应器压降上升过快等问题.
在齐鲁45万t/a乙烯改造中,新建1套裂解汽油加氢装置,,二段加氢催化剂分别采用兰州石化公司石化研究院开发的LY一8601,,在设计中,对新装置反应系统的工艺作了些改进.

原设计一段反应器出口,裂解汽油产品质量控制溴价15—
段反应器出口双烯值与二段反应器压降上升存在着密切的关系.
当一段反应器的出口双烯值小于2时,,如果一
,则压降上升变快,并且随着时间的延长,二段反应器压降会加速上升.
=段加氢催化剂选择性差
原裂解汽油加氢装置二段反应器所用的催化剂为日本公司生产的G一35B,该催化剂只有在硫化态状况下,才具有良好的选择性,而在硫含量较小的环境中,选择性相对较差,
%,在对装置中的循环氢气采样分析后,%.
—360?,而实际生产中该温度一直在330—360?.过高的人口温度,使二段反应器床层温度高达390?以上,床层温升高达50—60?(设计值仅为30?).通过对二段反应器前后物料组成采样分析发现二段加氢后,苯,甲苯,二甲苯及c|均有不同程度的减少,,过高的人口温度使得催化剂活性太强,选择性下降,致使反应床层温度分布极不合理,二段加氢的反应主要集中在反应器的上部,而中下部基本上没有反应发生.
使得烯烃加氢的同反应器局部的剧烈反应,
时,部分烯烃,双烯烃,芳烃发生了聚合反应或与进收一日期:2001—05—23:}惨目日期:2001—07—10作者筒介:安兆辉(1965一).男,山东雌坊人,工程师,.
3O6石化技术与应用第19卷
料中的溶解氧发生氧化反应,生成的聚合物为胶状和树脂状物质,聚合在催化剂表面,,—200jIIIn焦块层.
从工艺流程及反应机理还可以看出,产生压
降的原因还有:从上游装置设备带来的灰垢在催化剂床层表面沉积;.
2裂解汽油加氢装置反应系统工艺设计的改进针对齐鲁原裂解汽油加氢装置中二段反应器压降上升过快的原因,在齐鲁新建裂解汽油加氢装置中,
在本设计中,一段加氢反应器用El(一8601催化剂,采用滴流床型式.
确定滴流床加氢反应器结构需要解决以下几个基本关系:
(1)液体分布器及喷淋密度;
(2)上层填料的规格及堆填高度;
(3)催化剂床层高度.
滴流床反应器的液体预分布,主要由顶部液体分布器及催化剂上部的瓷球填料层完成,其目的是使液体进人催化剂床层时,整个床层横截面上液体的流速尽可能均匀.
对于液体分布器来说,无论如何只可能做到以点源形式滴流,点源越多,预分布效果越好,,必须通过上部瓷球来再分配以保证流体的均匀分布.
分布的好坏还与填料的高度有关,填料高度越高,,经过预热后的加氢原料油吉有较高的不饱和烃,容易在填料层中聚合生成胶质,
部分催化剂则可解决上述向题.
对上述基本关系,无通用的关联方程式,但是,根据经验,无论反应器的内径有多大,催化剂的高度仅与液体的物性,催化剂的形状大小以及液体的喷淋密度直接相关.

段反应器的结构简图如圈1所示,,,出口物料双烯值等指标均达到设计要求,运行良好.
圈1一殷反应?一圈

-II加.
6一12
J
1
l『ll
舶一1ln
田2藏体分布嚣两圈
=段值化捅的选择性
考虑到LY一8602催化剂的反应压力与乙烯裂解氢的压力匹配,并且国内已有多家使用,,,为确保其选
-307
择性,根据对循环氢中硫含量的分析监控,控制其排放量.

(见图3),+12瓷球高度为150mm外,其余均为100mm.
田3二{羹反应?1l田

如果含有铁离子的物料通过催化剂床层,物料中具有很高反应活性的含铁有机化合物就很容易转化为FeS,,烯烃和双烯烃可能发生聚合反应,形成胶质(积炭先导物),造成催化剂床层堵塞.
当进料中活性很高的物质在催化剂床层顶部发生反应时,,催化剂床层顶部应装填加氢活性低的催化剂,顺着物流的方向,催化剂的加氢活性逐渐增加,这种带有活性梯度的装填方式,可使FeS粉粒或积炭先导物均匀地分散于催化剂床层,,催化剂床层顶部装填sw一3活性瓷球,实现了催化剂系统的活性梯度(见图3);
丽原设计床层顶部瓷球为惰性瓷球.
3结束语
通过对原二段反应器压降升高过快的原因
进行分析,在齐鲁新建裂解汽油加氢装置中,改

氢反应器出口双烯值,实现了对二段反应器物料

计上,采用了催化剂系统的尺寸梯度装填方式和

床层上的沉积,
装置从1998年4月开车至今,从未因二段反应器
压降升高过快而停车,保证了装置的稳定运行.
?简讯?
新型钻石薄膜的特点和用途
美国新墨西哥州桑迪亚国家实验室研究人员采用一种新技术,生产出一种用途广泛,价廉物美的钻石薄膜,其硬度
相当于钻石硬度的90%,,而且生产方便,
方法生产的钻石薄膜,涂覆一个物体的表面需花费48h,,就可
以完成同样的工作量,而且涂覆时,它不仅可以有效控制涂层的厚度及物悻上所需求涂覆的准确位置,井可雌在室内常
温下进行,,而传统方法生产的钻石保护膜涂
,,该实验室已开发出依照此项技术生产钻石薄膜的垒套生产设备
该新钻石薄膜的用途是:(1),如将它用在引擎阁封一上,可毗减少摩
擦力,太大提高引擎的工作效率;(2),性能
好,用它生产出来的话筒比现在话
(3)用它制造出的化学传感器的灵敏度将是普通化学传感器的1岢的质量高得多;
数十倍;(4)用于按汽车和建筑物免遗忌劣天气的侵蚀.(林哲明供稿)