vrds裝置增加上流式反應(yīng)器的技術(shù)分析

1、VRDS裝置增加上流式反應(yīng)器的技術(shù)分析裝置增加上流式反應(yīng)器的技術(shù)分析孫振光孫振光穆海濤穆海濤齊魯石化公司勝利煉油廠（山東淄博255434）摘要介紹了世界上第一套上流式反應(yīng)器技術(shù)（UFR）在勝利煉油廠渣油加氫脫硫（VRDS）裝置的生產(chǎn)運(yùn)行情況。結(jié)果表明：UFR技術(shù)可以極大地優(yōu)化VRDS裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)，減少裝置運(yùn)轉(zhuǎn)的苛刻度，有效地延長裝置運(yùn)轉(zhuǎn)周期，提高了裝置的經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞渣油加氫脫硫UFR技術(shù)固定床反應(yīng)器11前言目前世界正面臨著原油變重變劣

2、的趨勢，加上環(huán)保法規(guī)要求的日益嚴(yán)格和市場對重質(zhì)燃料油的需求量逐步減少，對輕質(zhì)油品的需要量大幅增加，為了追求煉廠效益的最佳化，煉油企業(yè)紛紛進(jìn)行渣油的深度加工及轉(zhuǎn)化。盡管渣油沸程高，粘度大，雜質(zhì)多而難于加氫，但用加氫法加工渣油的優(yōu)點(diǎn)十分突出，如產(chǎn)品收率高、質(zhì)量好、環(huán)保效果好，因此渣油加氫技術(shù)正在越來越被煉廠重視，并已成為一些新型煉廠的關(guān)鍵裝置。渣油加氫技術(shù)主要有固定床、沸騰床、移動床三種形式，其中固定床技術(shù)占渣油加氫總能力的84%。1986

3、年，齊魯石化公司引進(jìn)Chevron公司固定床渣油加氫專利技術(shù)，由北京設(shè)計院完成工程設(shè)計，建成了我國第一套渣油加氫（VRDS）裝置，裝置處理量為0.84Mta，用于處理孤島減壓渣油，并于1992年5月21日一次投料試車成功。裝置設(shè)計的目標(biāo)是把原料中＞538℃的餾分轉(zhuǎn)化50%，主要生產(chǎn)低硫燃料油（加氫渣油），和高質(zhì)量的催化裂化原料（加氫VGO），同時生產(chǎn)十六烷值高達(dá)50的優(yōu)質(zhì)柴油餾分。通過不斷的技術(shù)摸索和消化，使裝置保持了較好的運(yùn)轉(zhuǎn)水平，特

4、別是1993年我廠實施VRDSFCC組合工藝后，VRDS裝置的重要性更顯突出，為我廠提高輕油收率，增加經(jīng)濟(jì)效益做出了巨大貢獻(xiàn)，渣油加氫裝置也越來越在全廠的加工流程中占有舉足輕重的作用。同時VRDS裝置的引進(jìn)也取得了很好的社會效益，為我國發(fā)展渣油加氫這一高難技術(shù)奠定了很好的基礎(chǔ)。1998年，根據(jù)中石化總公司整體原油加工方案的安排，齊魯石化公司需要摻煉75%（6.0Mta）的進(jìn)口中東高硫原油，該公司以加工勝利原油為主的加工流程難以適應(yīng)劣質(zhì)高

5、硫原油的加工，必須進(jìn)行改造。改造的重點(diǎn)—VRDS裝置的減壓渣油處理量需要從.084Mta擴(kuò)大到1.2Mta，并且還要處理0.3Mta的高硫減壓蠟油，改造難度很大，為此齊魯石化公司采用Chevron公司的最新專利技術(shù)——上流式反應(yīng)器（UpFlowReact）技術(shù)對裝置進(jìn)行改造，來滿足原料性質(zhì)、處理量及產(chǎn)品等大幅度變化的要求。VRDS裝置于1999年10月份停工改造，并于2000年1月7日順利投產(chǎn)，至今裝置已運(yùn)行了4個周期，共使用了4批UF

6、R催化劑，2批固定床催化劑，運(yùn)用UFR上流式反應(yīng)器技術(shù)后明顯地優(yōu)化了VRDS裝置的運(yùn)行操作，延長了裝置運(yùn)行時間，提高了裝置運(yùn)轉(zhuǎn)水平。2采用UFR技術(shù)的必要性齊魯石化公司摻煉進(jìn)口高硫原油后，由于全廠原油加工種類的改變，VRDS裝置改造前后的原料性質(zhì)差別很大，現(xiàn)將其性質(zhì)對比列于表1。表1VRDS裝置改造前、后的設(shè)計原料性質(zhì)對比項目改造前改造后原料油100%的孤島減壓渣油沙特輕油和科威特油與孤島減壓渣油1：1混合油3.2主要技術(shù)特點(diǎn)a)采用了

7、Chevron公司的最新專利技術(shù)，該技術(shù)應(yīng)用在世界上僅此一套，代表了最先進(jìn)的渣油加氫工藝技術(shù)；b)UFRVRDS裝置反應(yīng)系統(tǒng)為并聯(lián)的兩列，通過進(jìn)一步的技術(shù)改造、改進(jìn)和優(yōu)化，實現(xiàn)了反應(yīng)系統(tǒng)的并聯(lián)操作和單系列開、停工，屬國內(nèi)先進(jìn)技術(shù)；c)UFR反應(yīng)器設(shè)置在固定床反應(yīng)器之前，可以大幅度降低進(jìn)料中的金屬含量，保護(hù)固定床層反應(yīng)器催化劑，防止其過早失活；d)油氣混合物進(jìn)料從UFR反應(yīng)器底部向上通過反應(yīng)器催化劑床層，反應(yīng)器內(nèi)液相連續(xù)，氣相呈鼓泡形式通

8、過催化劑床層，使整個催化劑床層輕微膨脹，金屬和焦炭等沉積物可以均勻地沉積在整個催化劑床層，避免集中在某一局部，較好地發(fā)揮了各點(diǎn)的催化劑性能，減緩催化劑床層壓降的快速增長；e)UFR反應(yīng)器混氫相比通常的固定床反應(yīng)器較低，僅有238m3t原料。UFR混氫與固定床反應(yīng)器入口混氫分開，循環(huán)氫有預(yù)熱流程，其中UFR的混氫與原料油混合進(jìn)入高壓換熱器和反應(yīng)進(jìn)料加熱爐，以強(qiáng)化傳熱，防止結(jié)垢；f)UFR反應(yīng)器采用催化劑多層級配技術(shù)：每列UFR反應(yīng)器分為三

9、個床層，內(nèi)部裝填為Chevron公司的脫金屬催化劑，一床裝填加氫活性較低的ICR138QS，二床和三床裝填加氫活性較高的ICR152QS。通過這種方式的催化劑級配可以有效降低金屬結(jié)垢堵塞催化劑床層的可能性，使催化劑的效能和壽命得到最好的發(fā)揮；g)UFR反應(yīng)器采用急冷油代替冷氫，使反應(yīng)器床層流態(tài)更穩(wěn)定，物流分布更均勻；h)UFRVRDS進(jìn)料采用了內(nèi)稀釋油和外稀釋油兩種方案，以控制原料合適的粘度和保持催化劑物流的最佳流態(tài)。最大限度地降低催化

10、劑床層事故和反應(yīng)器壓降。4UFR工業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)41UFR運(yùn)行情況改造后的的UFR第1個生產(chǎn)周期于2000年1月份開工，運(yùn)行至2001年5月18日停工，第1周期共加工原料1.65Mt，加工純渣油1.14Mt，第1周期的運(yùn)行結(jié)果表明改造后的UFRVRDS裝置在原料性質(zhì)更惡劣的情況下可以有效地滿足了我廠兩套催化裂化裝置的摻煉渣油的要求，表2是UFR第一周期中加工原料情況。表2第1周期加工原料情況時間密度（kg.m3）（＞538℃）φ，%S，%N，%