炼厂渣油加氢装置催化剂寿命预测及原油加工建议

左红影

[摘 要]针对炼厂当前使用的渣油加氢装置具体生产的情况进行分析，文章将要阐述催化剂寿命受影响的因素，并预测催化剂使用的寿命，最后再结合已有经验，阐述一些有关原油加工的思考和建议。

[关键词]炼厂渣油加氢装置催化剂影响因素寿命预测思考和建议

中图分类号：TE624.9 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）31-0001-01

一、分析影响催化剂寿命的各种因素

结合已有经验我们认为影响催化剂寿命最主要的一个因素是加氢装置工作苛刻度的水平大小，即苛刻度越高所需要的温度越高，而较高的苛刻度会影响到金属物的结焦量与沉积量，随之催化剂的积垢便会受到影响而加速失活速率。

由此可见，当RFCC进料的残炭、硫以及金属等含量低或者原料残炭、含硫以及金属含量高，即设计值小于工作苛刻度时，催化剂的寿命便会降低。为了将催化剂设计的寿命控制在一定范围内，我们必须将苛刻度控制在设计目标水平之上，并且还需要做好相关的维护工作，以防催化剂原本的生产工艺条件受到污染或扩大污染范围。

另外，氢分压以及进料量也会影响到催化剂寿命，当氢分压低于设计的氢分压或者进料速率高于设计的进料速率时，均会对催化剂的寿命造成影响。当加氢装置的进料速率增加，不仅会导致大量金属物沉积在催化剂上，还会影响到催化剂的寿命，即寿命缩短。

当我们为了满足产品生产的品质要求而增大进料量时，我们需要不断升高进料温度，以将更多的进料杂质脱除。但如果氢分压受到温度影响而被减小，必然会增加结焦的速率，紧接着便会缩短催化剂的寿命。

二、预测催化剂的寿命

（一）在混合原料加工量的遵循下进行预测

首先如图1所示，自加氢装置开启后，已连续工作了三百二十四天（高负荷运行），相应的本批次催化剂同样连续工作了三百多天，累积加工重蜡油、二号常减压渣油、催化一中油以及三号常减压渣油共一百九十五点四万吨。我们根据三百万吨的加工设计总负荷量进行预估，本次催化剂的工作寿命不到半年。

（二）在沉积金属量的遵循下预测催化剂的寿命

本次运行周期内渣油加氢装置加氢后的常渣金属含量以及滤后的原料油含量等分析的频次较高，平均每天在一次以上。针对这一情况，我们使用到平均值估算法对催化剂寿命进行预测，这一方式主要是在金属沉积指标的利用下对催化剂剩余的运行时间进行判断（如：表一所示，催化剂的技术指标）。

从表中我们能够看出，当原料Ni+V产品中金属的含量上升时，会加快催化剂中金属沉积的速率，随后催化剂的寿命便会受到影响而降低，相应的金属的容量也会受到影响而降低（如：表2所示，装置中实际的金属沉积量）。

从上表中我们能够将分析数据的平均值计算出来，即截至去年十月份，已经有一百二十七点一吨金属物沉积在催化剂表面，我们根据最大沉积（一百九十五吨）金属总量对催化剂寿命进行预测，为五点七个月。

（三）在反应温度的遵循下预测催化剂的寿命

从图2、图3中我们能够看出，截至去年十月为止催化剂的平均温度已接近四百摄氏度，而我们预期设计的温度为三百八十到四百零三摄氏度，当催化剂温度进入稳定期后，逐步加快了提温的速度比，根据图表内容显示，平均每个月的提温速度为两摄氏度。而出现以上情况最主要的一个原因是因为原料中存在的金属含量高，为了对下游装置中的原料要求进行满足，结合已有经验，只有将温度提高才能够提高金属物脱除的效率。随后我们根据平均每月两摄氏度的提温速度计算催化剂寿命，本批次催化剂能够继续运行八个月。

三、原有加工的思考与建议

从以上分析中可以看出，本次周期内加工的总苛刻度比实际设计水平要低，但在实际的操作中，依然存在着原油含硫以及金属物不易脱除、不活泼等问题。正是因为在操作中存在着这些问题，以致催化剂利用的效率难以达到一个十分均匀的水平狀态，进而存在不同的活性损失率。而想要充分有效地对催化剂剩余的活性进行利用，便要求对原油加工的性质进行相应的思考，以提出一些建立。

前文中已经有提到影响催化剂寿命的最主要一个原因是操作苛刻度。因而在日后的运行操作中，我们如果想要使操作的周期寿命延长，就必须按照加氢装置运行的要求对实际的操作苛刻度进行控制，至此才能够将运行周期内最大的催化剂利用效率实现。

此外当加氢装置是固定在渣油床上时，我们应当将加工的原料划分成三个不同层次进行加工，即难以处理的原料、容易处理的原料以及中等难度的原料等。针对难以处理的原料，我们首先应当对原料的性质有所了解，即所需要的催化剂平均温度较高或需要的空速较低等；针对容易处理的原料，实质上指的是原料中含有的金属物以及硫性能活泼，容易被脱除等；针对中等难度的原料则是原料自身属性活泼，且含有的金属和硫易被脱除等。

四、总结

综上所述，文章主要阐述了一些影响催化剂使用寿命的因素，并结合已有经验，提出了一些思考和建议。想要延长催化剂使用的寿命，就必须从原料性质出发，严格的对生产过程中的苛刻度进行控制。除此之外，还必须合理选择原油加工的比例和种类。

参考文献

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