【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 裝填三種形式。無(wú)論何種形式，提前 12個(gè)月開(kāi)始計(jì)劃反應(yīng)器的裝填工作將會(huì)確保反應(yīng)器得到有效和正確的裝填。技術(shù)人員應(yīng)該制定一張?jiān)敿?xì)的準(zhǔn)備工作日程表以求新反應(yīng)器催化劑裝填或者老反應(yīng)器的換劑工作正常進(jìn)行。 1) 準(zhǔn)備工作 催化劑裝填前應(yīng)具備的條件 : ①反應(yīng)部分的干燥完畢，反應(yīng)器降至常溫（任意一點(diǎn)反應(yīng)器溫度小于60℃ ）。 ②反應(yīng)系統(tǒng)壓力降至常壓，反應(yīng)系統(tǒng)無(wú)爆炸氣，（反應(yīng)系統(tǒng)爆炸氣分析合格）反應(yīng)器具備開(kāi)頭蓋條件。 ③ 反應(yīng)器部分隔離 按隔離方案用盲板將反應(yīng)器系統(tǒng)與其它工藝系統(tǒng)徹底隔離。 對(duì)不能用盲板隔離的部位而用閥門隔離的部位，關(guān)閉后，須掛上警示牌“裝催化劑期間，任何人不能動(dòng)此閥門”。 ④反應(yīng)器頂部新鮮水、氮?dú)?、儀表風(fēng)、工業(yè)風(fēng)線作好明顯標(biāo)志，防止混用。裝置儀表風(fēng)和氮?dú)庀啻牟课患用ぐ甯綦x。 ⑤電動(dòng)葫蘆、抽真空器、供風(fēng)用的風(fēng)壓機(jī)試運(yùn)正常。 ⑥準(zhǔn)備發(fā)裝劑所用器材。 ⑦作業(yè)平臺(tái)夜間安裝臨時(shí)防爆燈，保證充分照明。 催化劑裝填的準(zhǔn)備工作 2)催化劑裝填質(zhì)量的重要性 加氫催化劑的裝填質(zhì)量在發(fā)揮催化劑性能、提高裝置處理量、保證裝置安全平穩(wěn)操作、延長(zhǎng)裝置操作周期等方面具有重要的作用。 催化劑裝填質(zhì)量主要是指在反應(yīng)器內(nèi)床層徑向的均勻性和軸向的緊密性和級(jí)配性。 反應(yīng)器內(nèi)徑向裝填的均勻性不好，將會(huì)造成反應(yīng)物料在催化劑床層內(nèi)“溝流”、“貼壁”等走“短路”現(xiàn)象的發(fā)生，也會(huì)導(dǎo)致部分床層的塌陷。大部分加氫處理工藝的反應(yīng)器為滴流床反應(yīng)器，而加氫操作通常又采用較大的氫油比，反應(yīng)器中氣相物料的流速遠(yuǎn)大于液相物料的流速，這種氣、液物料流速上的差別易導(dǎo)致相的分離。一旦催化劑床層徑向疏密不均，也就是說(shuō)床層內(nèi)存在不同阻力的通道時(shí)，以循環(huán)氫為主體的氣相物流更傾向于占據(jù)阻力小、易于通過(guò)的通道，而以原料油為主體的液體物流則被迫流經(jīng)裝填更加緊密的催化劑床層，從而造成氣、液相分離，使氣、液間的傳質(zhì)速率降低，反應(yīng)效果變差。另外，由于在此狀態(tài)下循環(huán)氫帶熱效果差，易造成床層高溫“熱點(diǎn)”的出現(xiàn)。熱點(diǎn)一旦出現(xiàn)，將會(huì)造成熱點(diǎn)區(qū)的催化劑結(jié)焦速度加快，使得該區(qū)域的床層壓力降增大，又反過(guò)來(lái)使得流經(jīng)該熱點(diǎn)床層區(qū)的氣相物料流量更少，反應(yīng)熱量不能及時(shí)帶走，使得該點(diǎn)溫度更高，形成惡性循環(huán)。這樣一來(lái)，一方面影響裝置的操作安全，另一方面由于高溫點(diǎn)的存在而縮短裝置的操作周期。 反應(yīng)器內(nèi)軸向催化劑裝填的緊密性會(huì)影響到催化劑的裝填量，在反應(yīng)器體積一定的情況下，催化劑的裝填量與裝置處理量有關(guān)，并影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和催化劑的壽命。軸向的級(jí)配性是指不同催化劑種類之間，或者催化劑與瓷球之間的粒度的級(jí)配關(guān)系。在反應(yīng)器入口部分，級(jí)配性的好壞直接影響到床層壓降上升的速度，而在催化劑床層底部，級(jí)配性的好壞將決定催化劑床層是否會(huì)發(fā)生遷移。改級(jí)配性的有效措施是采用形成床層孔隙率逐步變化的分級(jí)裝填法。 所謂分級(jí)裝填法是指采用一種或數(shù)種不同尺寸大小、不同形狀、不同孔容、不同活性的高孔隙率活性和 /或情性瓷球、保護(hù)劑系列裝填于主催化劑床層上部，使床層從上到下顆粒逐漸變小、床層孔隙率逐步減低的分級(jí)過(guò)渡裝填方法。分級(jí)裝填技術(shù)對(duì)于加工污染雜質(zhì)含量較高的原料油、重質(zhì)餾分油，特別是渣油尤其重要。加工這些原料時(shí)，為保護(hù)主催化劑免于金沉積中毒，避免反應(yīng)器人口物流中高濃度烯烴、膠質(zhì)等快速反應(yīng)引起催化劑結(jié)焦失活等現(xiàn)象發(fā)生，分級(jí)裝填區(qū)的各種物質(zhì)（活性和 /或情性瓷球、保護(hù)劑系列乃至主催化劑）按照床層容垢能力由大到小、脫金屬（脫鐵、鎳、釩等）能力由強(qiáng)到弱、脫硫氮活性逐漸增加的順序及優(yōu)化的比例進(jìn)行裝填。 工業(yè)應(yīng)用實(shí)踐表明，頂部床層采用分級(jí)裝填法可以有效地延緩壓降的上升，同時(shí)也可以改善流體在反應(yīng)器內(nèi)的徑向分布。分級(jí)裝填技術(shù)的應(yīng)用效果與分級(jí)床層數(shù)、各床層高度、各床層裝填顆粒物形狀、床層顆粒物大小及級(jí)配、顆粒物對(duì)脫除雜質(zhì)的活性等因素有關(guān)。用戶通常需要請(qǐng)求催化劑供應(yīng)商或加氫技術(shù)專利商根據(jù)特定的加工原料提出適宜的分級(jí)裝填方案。 對(duì)于床層底部，采用分級(jí)裝填技術(shù)可有效地防止發(fā)生催化劑顆粒遷移，避免催化劑顆粒堵塞反應(yīng)器出口收集器甚至后續(xù)的換熱設(shè)備及管線，并同時(shí)消除由此引起的反應(yīng)器內(nèi)催化劑床層塌陷的可能。 因此，對(duì)催化劑的裝填必須高度重視，嚴(yán)格按照要求進(jìn)行。 3) 催化劑的裝填方法 加氫催化劑的裝填方法可以分為兩種，一種是普通裝填，一種是密相裝填。其中普通裝填方法因其多采用很長(zhǎng)的帆布袋作為催化劑從反應(yīng)器頂部向床層料位的輸送管子而被稱為布袋裝填法。實(shí)際上，普通裝填方法中也有較多廠家不用帆布袋而改用金屬舌片管來(lái)輸送催化劑的。普通裝填方法適用于目前各種外形的催化劑：球形、圓柱形、擠條形、環(huán)形等等。由于普通裝填方法簡(jiǎn)單易行，人員上幾乎不需要特別的技術(shù)培訓(xùn)，設(shè)備上不需要專利技術(shù)，因此被國(guó)內(nèi)許多煉油企業(yè)所采用。 采用密相裝填方法，可以將條狀催化劑在反應(yīng)器內(nèi)沿半徑方向呈放射性規(guī)整地排列，從而減少催化劑顆粒間的孔隙，提高催化劑裝填密度。例如，在同一體積內(nèi)密相裝填法比普通裝填法多裝填重量 10%～ 25%的催化劑，密相裝填除了可以多裝催化劑以外，由于裝填過(guò)程催化劑顆粒在反應(yīng)器橫截面上規(guī)整排列，因此其沿反應(yīng)器縱向、徑向的裝填密度也非常均勻。 由于密相裝填方法的上述兩個(gè)特性，它帶來(lái)的好處是 : ?反應(yīng)器內(nèi)可多裝填催化劑，使裝置總處理量增加。 ?處理量相同時(shí)，密相裝填的重量空速較小，可使催化劑初期運(yùn)轉(zhuǎn)溫度降低。 ?處理量相同時(shí)，密相裝填的催化劑運(yùn)轉(zhuǎn)周期延長(zhǎng)。 ?催化劑床層裝填均勻，緊密一致，可避免床層塌陷、溝流等現(xiàn)象的發(fā)生，從而避免“熱點(diǎn)”的產(chǎn)生。 ?催化劑床層徑向溫度均勻，可以提高反應(yīng)的選擇性。 此外，密相裝填方法采用專門的機(jī)械，連續(xù)化作業(yè)，因此催化劑的裝填速度也可以大大提高，裝填速度最大可以達(dá)到 24t/h。密相裝填由于催化劑堆積緊密，所以開(kāi)工初期反應(yīng)器壓降略大于普通裝填，其中催化劑床層壓降比布袋裝填高 50%～ 80%[5]。但是布袋裝填時(shí)易出現(xiàn)催化劑條斷裂、部分床層塌陷、溫度熱點(diǎn)等現(xiàn)象，隨著運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的延長(zhǎng)，這些因素導(dǎo)致床層緊實(shí)化和孔隙率下降速度快于密相裝填。因此其壓降上升的速度快于密相裝填。 4）催化劑裝填步驟及注意事項(xiàng) 無(wú)論采用何種裝填方法，在催化劑裝填過(guò)程中始終應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)： ? 預(yù)先模擬測(cè)算催化劑床層的裝填密度（也稱作為裝填堆比），在實(shí)施催化劑裝填后，及時(shí)計(jì)算實(shí)際裝填堆比，并與測(cè)算值比較，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)裝填中存在的間題。 ? 氧化態(tài)催化劑具有高吸水性，因此應(yīng)避免在高潮濕和雨天的情況下進(jìn)行催化劑的裝填。 ? 反應(yīng)器內(nèi)操作的人員不能直接站立在催化劑床層料面上，以防催化劑顆粒被踩碎。較好的方法是穿雪靴或站立在一塊木板上，使人體的重量得到分散。 ? 在催化劑床層已裝填到適當(dāng)位置時(shí)及時(shí)安裝熱偶套管。 ? 可采用抽真空設(shè)備及時(shí)地從反應(yīng)器內(nèi)抽吸出裝填過(guò)程中出現(xiàn)的粉塵。這些粉塵會(huì)引起開(kāi)工初期壓降偏高。 ? 床層每升高 lm應(yīng)檢查一次料面的水平度?？山邮艿拇矊铀铰洳顟?yīng)該控制在反應(yīng)器直徑的177。 %，這個(gè)數(shù)據(jù)是根據(jù)大量工業(yè)密相裝填及投產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)后的物流分布結(jié)果得到的。當(dāng)床層水平度不能滿足上述要求時(shí)，就需要進(jìn)行人工平整。不要使用尖刺的耙子耙平催化劑料面，除非耙子的尖刺已經(jīng)用膠皮帶等包裹好。 ? 控制催化劑裝填速度。在普通裝填的情況下，催化劑的下料速度控制在4～ 9m3/h。在密相裝填的情況，催化劑下料速度可以更快，但隨裝填設(shè)備不同而有所不同，通?？梢赃_(dá)到 15m3/h，最大速度可以達(dá)到 2Ot/h。對(duì)于普通裝填法，掌握下料速度不要過(guò)快可以帶來(lái)至少兩個(gè)好處，一是減少催化劑顆粒在下料管中高速流動(dòng)產(chǎn)生的高壓靜電危險(xiǎn)，二是避免催化劑快速堆積在料面上引起催化劑床層疏密不均的現(xiàn)象發(fā)生。 ? 嚴(yán)格控制不同種類催化劑或瓷球之間界面的尺寸。 ? 確認(rèn)反應(yīng)器按要求隔離，避免串入其它有毒有害物質(zhì)。 ? 裝劑人員必須穿好連體服，戴好防塵眼鏡、口罩、手套，穿好勞保鞋，晝避免與催化劑直接接觸，裝劑人員應(yīng)系好保險(xiǎn)繩。 ? 進(jìn)反應(yīng)器作業(yè)人員必須持有進(jìn)容器作業(yè)證。只要反應(yīng)器內(nèi)有人作業(yè)，就必須保證空氣抽吸器的正常運(yùn)行。 ? 反應(yīng)器內(nèi)作業(yè)人員與守候在反應(yīng)器的監(jiān)護(hù)人員要用聲音、目視和報(bào)話機(jī)保持聯(lián)絡(luò)。下反應(yīng)器作業(yè)人員每次兩人，每次作業(yè)時(shí)間 20～ 25分鐘。 ? 開(kāi)電動(dòng)葫蘆人員持證上崗。嚴(yán)禁任何人員站在運(yùn)輸催化劑吊斗下。 ? 有關(guān)負(fù)責(zé)人、技術(shù)人員要記錄當(dāng)日催化劑裝填報(bào)告和催化劑裝填記錄表。 ? 現(xiàn)場(chǎng)必須有醫(yī)務(wù)監(jiān)護(hù)人員。 3．聯(lián)鎖調(diào)試及反應(yīng)系統(tǒng)緊急泄壓試驗(yàn) 根據(jù)工藝要求，加氫裝置在開(kāi)車前應(yīng)對(duì)各系統(tǒng)聯(lián)鎖及反應(yīng)系統(tǒng)的緊急泄壓設(shè)施（ 、 ）進(jìn)行調(diào)校試驗(yàn)。聯(lián)鎖調(diào)試及反應(yīng)系統(tǒng)緊急泄壓試驗(yàn)的目的是考查反應(yīng)系統(tǒng)處于事故狀態(tài)時(shí)，各自保聯(lián)鎖系統(tǒng)的安全可靠性以及進(jìn)行一次事故狀態(tài)的實(shí)際訓(xùn)練；檢查按設(shè)計(jì)要求已安裝的緊急泄壓孔板是否符合泄壓速度的要求，并且進(jìn)行調(diào)校。 緊急泄壓試驗(yàn)一般要求在系統(tǒng)內(nèi)氫氣狀態(tài)、壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值的情況下進(jìn)行。泄壓試驗(yàn)完成后，進(jìn)行泄壓孔板的計(jì)算及調(diào)校。 緊急泄壓注意事項(xiàng) ?現(xiàn)場(chǎng)緊急泄壓閥處派專人看守，并隨時(shí)與主控室操作人員保持聯(lián)系，一旦發(fā)現(xiàn)有 異常情況及時(shí)通知主控室操作人員關(guān)閉緊急泄壓閥。 ?泄壓時(shí)，派專人監(jiān)視火炬線所裝壓力表指示情況，若火炬線壓力 知主控室操作人員停止泄壓，查明原因并排除再恢復(fù)泄壓試驗(yàn)。 ?泄壓時(shí)，操作人員應(yīng)密切注意各床層差壓，任一反應(yīng)器差壓超過(guò) ，應(yīng)停 止泄壓，并尋找差壓增大的原因。 ?泄壓前要通知火炬線相關(guān)崗位人員，火炬系統(tǒng)一定不能存液。 4．催化干燥、高壓氣密及預(yù)硫化 （ 1）催化干燥 加氫反應(yīng)器催化劑裝填結(jié)束后，即可開(kāi)始裝置的氮?dú)鈿饷芄ぷ鳎凑毡竟?jié)前面部分的要求對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行氮?dú)庵脫Q及氣密工作。在氮?dú)鈿饷芙Y(jié)束后，如果催化劑供應(yīng)商要求對(duì)催化劑進(jìn)行氮?dú)飧稍?.則可以在氣密結(jié)束后進(jìn)行。 絕大多數(shù)加氫催化劑都以氧化鋁或含硅氧化鋁作為載體，屬多孔物質(zhì)，吸水性很強(qiáng)，一般吸水量可達(dá) 1%～ 3%，最高可達(dá) 5%以上。催化劑含水至少有如下危害：當(dāng)潮濕的催化劑與熱的油氣接觸升溫時(shí)，其中所含水分迅速汽化，導(dǎo)致催化劑孔道內(nèi)水汽壓力急劇上升，容易引起催化劑骨架結(jié)構(gòu)被擠壓崩塌。而且，這時(shí)反應(yīng)器底部催化劑床層還是冷的，下行的水蒸氣被催化劑冷凝吸收要放出大量的熱，又極易導(dǎo)致下部床層催化劑機(jī)械強(qiáng)度受損，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生催化劑顆粒粉化現(xiàn)象，從而導(dǎo)致床層壓降增大 [6]。因此，建議在催化劑進(jìn)行預(yù)硫化前要進(jìn)行氮?dú)飧稍锩撍? 當(dāng)實(shí)施催化劑氮?dú)飧稍锊襟E時(shí)，考慮到系統(tǒng)需要升溫，為防備系統(tǒng)內(nèi)泄漏進(jìn)人氫氣、烴類氣體等，引起催化劑活性金屬還原或表面結(jié)焦，影響催化劑活性，因此一般要求氮?dú)饧兌?%（體）、氧含量 %（體）、（氫 +烴）含量 %（體）、水含量 300181。L/L。除了分析系統(tǒng)內(nèi)氮?dú)饧兌纫酝猓€應(yīng)該在氫氣進(jìn)裝置、高分氣體去瓦斯管網(wǎng)、原料油進(jìn)高壓系統(tǒng)管線、低分氣體去瓦斯管網(wǎng)、低分油去分餾系統(tǒng)等管線上加裝隔離盲板。 （ 2）反應(yīng)系統(tǒng)高壓氣密 1）高壓氣密步驟 ①為了進(jìn)行氫氣氣密，保證在引氫前反應(yīng)器任意一點(diǎn)溫度低于 190℃ ， 防止催化劑被氫氣還原。同時(shí)保證反應(yīng)器和熱高分最低表面溫度大于 51℃ （首次開(kāi)工）。 ②自新氫線引氫進(jìn)反應(yīng)系統(tǒng)。以 ≯ ，進(jìn)行 各壓力等級(jí)下的氫氣氣密，一般以 。為保 證循環(huán)機(jī)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，逐步置換系統(tǒng)的氫純度大于 90%。氣密過(guò)程 要對(duì)各個(gè)密封點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)有檢查，每個(gè)氣密等級(jí)的漏點(diǎn)要逐一消項(xiàng)處 理，才能繼續(xù)下一步的氣密，否則保壓待命。 ③隨反應(yīng)系統(tǒng)的氣密，對(duì)循環(huán)機(jī)機(jī)體、封油系統(tǒng)，新氫機(jī)系統(tǒng)，高壓儀 表進(jìn)行氣密。 ④動(dòng)壓降的測(cè)試：最高等級(jí)壓力下氫氣氣密合格后，停新氫機(jī)，關(guān)新氫 機(jī)來(lái)氫線。觀察動(dòng)壓降。小于 ，否則，查處問(wèn)題處 理。 2）高壓氣密注意事項(xiàng) ①高壓氣密要責(zé)任到人，對(duì)每一個(gè)密封點(diǎn)進(jìn)行仔細(xì)的檢查。 ②每氣密一個(gè)等級(jí)，在高壓法蘭上用不同的噴漆做記號(hào)。 （ 3）催化劑器內(nèi)預(yù)硫化 大部分加氫催化劑在硫化態(tài)下發(fā)揮加氫催化作用，因此在催化劑接觸原料油之前應(yīng)先將其活性金屬組分轉(zhuǎn)化成硫化態(tài)。加氫催化劑的器內(nèi)預(yù)硫化可以分為氣相（干法）預(yù)硫化和液相（濕法）預(yù)硫化兩大類。不同的硫化方法對(duì)同一種催化劑表現(xiàn)出不同的硫化效果，不同的催化劑和不同的工藝有時(shí)要求不同的預(yù)硫化方法。目前，國(guó)內(nèi)工業(yè)加氫裝置大都實(shí)行器內(nèi)預(yù)硫化方法，除對(duì)于強(qiáng)擇形裂解活性、弱加氫活性的臨氫降凝催化劑、分子篩加氫裂化催化劑的預(yù)硫化大多采用干法硫化以外，其他的加氫精制、加氫處理裝置的催化劑普遍采用濕法強(qiáng)化硫化方法。 硫化劑的選擇應(yīng)考慮 : ①硫化劑在臨氫和催化劑存在的條件下，能在較低反應(yīng)溫度下分解生成玩 H2S，以有利于催化劑硫化的順利進(jìn)行，提高硫化效果； ②硫化劑硫含量應(yīng)較高，以減少硫化劑的用量，避免其他元素對(duì)硫化過(guò)程的不利影響； ③硫化劑價(jià)格便宜，毒性小，使用安全。 通過(guò)大量的試驗(yàn)研究及工業(yè)實(shí)踐，濕法預(yù)硫化的硫化劑大多采用廉價(jià)、硫含量高、與硫化攜帶油互溶、易于分解、工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的硫化合物，如二硫化碳（ CS2）、二甲基二硫（ DMDS）等硫化劑。 判斷預(yù)硫化完成的幾個(gè)主要指標(biāo)為 : ? 預(yù)硫化最終恒