szorb裝置運行問題與解決辦法

1、<p>　　S Zorb裝置運行問題與解決辦法</p><p>　　總結S Zorb 裝置投入運行以來，關鍵設備過濾器ME101、原料換熱器E101的運行狀況，并對摘要：裝置運行過程中出現(xiàn)的吸附劑脫硫活性下降、過濾器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行解剖分析，并制訂對策，以確保裝置的長周期運行。</p><p>　　過濾器；吸附劑；換熱器

2、；S Zorb </p><p><b>　　關鍵詞：1 前言</b></p><p>　　煉油廠1#催化汽油吸附脫硫裝置（以下簡稱1#S Zorb裝置）是油品質量升級改擴建項目裝置之一。采用中國石化（SINOPEC）整體收購美國ConocoPhillips石油公司開發(fā)的S Zorb吸附脫硫專利技術，是SEI將S Zorb吸附脫硫技術國產(chǎn)化設計的首批裝置，設計規(guī)模為

3、120萬噸/年。裝置于2009年8月25日動土施工， 2010年11月20日切換催化汽油出合格產(chǎn)品。第一個生產(chǎn)周期連續(xù)運行40個月，經(jīng)歷了開工初期吸附劑脫硫活性下降與活性恢復事件；裝置第一次大檢修，進行了擴能改，裝置規(guī)模從120萬噸/年提高到150萬噸/年。第二個生產(chǎn)周期運行35個月，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 裝置運行情況 </p><p>　　1#S Zorb裝置自2010年建設投產(chǎn)以來，經(jīng)歷了二次大檢修，并在第一次大檢修期間擴能改造至150萬噸/年，先后完成了國Ⅳ、國Ⅴ汽油產(chǎn)品質量升級，2017年6月進入第三生產(chǎn)周期。</p><p>　　2.1 運行基本情況</p><p>　　2.1.1 裝置運行

5、大事記</p><p>　　1）、2010年11月20日裝置首次投料運行；</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，進行大量換劑；</p><p>　　3）、2014年3月16日，裝置切斷進料停工，進行第一次大修，并對F101、E101、ME101進行擴能改造。</p&

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

7、投料運行。</p><p>　　2.1.2 主要運行參數(shù)</p><p>　　裝置主要運行參數(shù)如表1。</p><p>　　表1 裝置主要運行參數(shù)表</p><p>　　架橋嚴重，堆積較多的吸附劑，其余五個扇區(qū)沒見異常。經(jīng)分析認為，主要原因是該扇區(qū)的反吹閥UV2130F 在運行后期經(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第二周期運行情況</p><p>　　第二生產(chǎn)周期，ME101采用國產(chǎn)濾芯。裝置擴能后，因ME101管板尺寸不能變，通過增加濾芯根數(shù)與長度，以滿足擴能要求，即在原有基礎上增加12根濾芯，每根濾芯增加長度30cm，增加過濾器的氣體通量約20%。裝置原料油加工量平均達到145t/h以上，同時吸附劑循環(huán)采用反應器橫管下料方式（為確保閉鎖料斗能從反應器橫管收到

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

10、中可以看出ME10投用后在反應進料160t/，裝置運行初ME10差壓達30KP左右，過濾器差壓初期差壓較 </p><p>　　高ME10差壓隨運行周期逐步上漲較1002008015060100405020反應進料流差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差壓隨運行周期逐步上漲，為ME10因差壓高泄漏，裝置不得不降低反應進料流量，維持運行末期的安全生2.

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

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

13、罐；2）、增加一臺原料過濾器。 2.2.2.1 E101第二周期運行情況 管程換熱終溫從開工初期的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塔頂負荷大，裝置不得不降量運行。E101管程換熱終溫變化情況，如圖5。E101管束結垢情況，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)停留時間長。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650ppm以上，1#S Zorb裝置產(chǎn)品硫含量高，裝置降負荷后，部分催化汽油進原料罐區(qū)。后又逐步全部摻煉加工完，導致E101結垢，換熱終溫下降。 2）、2016年10月，汽油國Ⅴ質量升級后，巴陵汽油經(jīng)

15、轉輸后（罐區(qū)停留時間平均在5天以上）進裝置，致?lián)Q熱器結垢，換熱終溫下降，后將巴陵汽油經(jīng)加氫預處理后，換熱終溫趨于穩(wěn)定。 4 </p><p>　　6 E101C管束結垢情況圖H等元素。的垢樣采樣分析，結果顯示主要以硫、鐵、C、對圖62.3 R101分配盤與高溫管線狀況底部油氣分配盤正常，但反應器鍋底與入口管線均有吸附劑。這與停工時R101第一運行周期，循環(huán)機停機有關。底部油氣分配盤出現(xiàn)了吸附

16、劑沖蝕現(xiàn)象，其中有四個帽罩被吸附劑沖刷，R101第二運行周期，。反應器入口高溫油氣管線，低溫下長時間8帽罩底板沖蝕一大塊，油氣分配盤沖蝕情況如圖7、圖所示。暴露在空氣中后，管線表面的結垢層會起皮、松動、脫落，如圖9</p><p>　　圖9 入口高溫油氣管結垢情況8 圖7 分配盤帽罩沖蝕情況 圖分配盤底板沖蝕情況分配盤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，形成高速流動的氣體，帶動吸附劑形成局部循環(huán)，導造成沖刷。。入口高溫油氣管線，垢物采樣分析，結果如表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)濟指標情況</p><p>　　2.4.1 能耗情況</p>

18、<p><b>　　5 </b></p><p>　　#S 進料， 12014年改造后設計能耗為7.2Kgoil/t裝置建設投產(chǎn)時設計能耗為8.61Kgoil/t進料，</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，裝置運行第一年201年）能耗較高，達

19、7.11 kgoil/進料201年以從降低裝置燃料氣、水、蒸汽、電的消耗方面進行了全面的優(yōu)化，年均能耗5.86 kgoil/進2.4.2 吸附劑消耗裝置設計吸附劑消耗量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)品硫超標現(xiàn)象元月8日開始往系統(tǒng)補充新吸附劑，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、。通過排查，排除了R102、D110取熱盤管泄漏、原料汽油、氫氣、氮氣、再生空氣帶水等因素。 對操作參數(shù)進行分析，認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，再生風量大、再生強度太大，導致吸附劑再生過度； 2）、閉鎖料斗第8步，再生后的吸附劑在氫氣調壓過程中，溫度達到420℃； 采取的主要措施有： 1）、嚴格控制再生風量，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中取熱盤管的取熱介質0.4MPa飽和蒸汽改為凝結水，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。通過進一步著色檢查發(fā)現(xiàn)，濾芯焊接口有四處出現(xiàn)裂紋。對應的濾芯破了一個洞，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，屬個例現(xiàn)象。破損1過濾器）、ME101114根濾芯，在運行了16個月后，有1的濾芯和脫落的反吹噴嘴一一對應，分析原因可能是：濾芯 </p><p>　　有缺陷。泄漏的吸附劑一直對濾芯出口處的

24、噴嘴進行沖刷、磨損，將噴嘴周圍的焊縫和母材強度減薄，在某次高壓反吹時脫落，并直接沖擊濾芯，進而導致其損 </p><p>　　壞。左右，、）反應進料量大、反應器吸附劑藏量高。為確保橫管裝劑正常，反應器藏量較高在45t2</p><p>　　～165t/h，均不利于ME101運行。160反應進料維持在3.2.2 ME101長周期運行措施）、穩(wěn)定反應進料量、循環(huán)氫量及吸附劑藏量，避免超負荷運

25、行。確保反應器吸附劑床處于穩(wěn)1態(tài)，減少對過濾器的沖擊；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。技術第一批國產(chǎn)化裝置，均存在反應器橫管收不到料的問題，不能過分依靠提高空S Zorb3）、</p><p>　　ME1

26、01速與吸附劑藏量來維持橫管收料，完善反應器底部提升措施，有利于長周期運行。4 結語年多，從裝置運行經(jīng)驗來看，要保證裝置的安穩(wěn)優(yōu)運行，就必須抓好1#S Zorb 6裝置已經(jīng)運行的安全高效運行。保持原料的清潔度，提高工藝ME101關鍵設備如原料換熱器E101、反應器過濾器平穩(wěn)運行水平等均有利于裝置的長周期運行。重點關注裝置能耗及吸附劑消耗指標，避免吸附劑過度再生造成吸附劑失活、關鍵設備故障造成停工等事件的發(fā)生。在裝置生產(chǎn)中應牢固樹立“平

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