王潇晗
中国石油化工股份有限公司天津分公司炼油部 天津市 300270
摘要：蜡油加氢裂化装置是非常关键的炼油装置，其技术重点被应用在深度加工任务上，在高氢分压、合适的催化剂作用下，大分子烃类被裂化成小分子烃类，最终产生优质液化气、汽油、柴油以及石脑油、尾油等化工原料。蜡油加氢裂化装置生产过程伴随着高温、高压、临氢等多种工作状况。本文重点介绍蜡油加氢裂化装置长久以来关键难题飞温的原因，同时给出对应的处理措施。
关键词：蜡油加氢裂化装置;反应器;飞温原因;措施
引言
石化企业生产过程中需要利用蜡油加氢裂化装置，蜡油加氢裂化装置利用减压蜡油作为生产原料，但是蜡油中具有很多杂质，如果没有经过过滤处理，直接在蜡油加氢裂化装置中投入这种蜡油，可能会导致换热器等设备发生结垢问题，换热器的换热效果会因此受到影响，此外还会污染催化剂，降低催化剂的活性，增大反应器床层的压降，最终无法发挥出催化剂的作用，石化企业只能因此停工，直接影响到石化企业总体生产量，同时会增加整体生产成本。为了避免发生上述问题，在蜡油加氢裂化装置中需要利用反冲洗过滤器，有效滤除蜡油杂质，因此需提高蜡油的质量，延长蜡油加氢裂化装置使用周期。
1蜡油加氢处理工艺基本内容研究
随着我国经济与科技的飞速发展，在石油生产工业中要适应高硫原油等的加工，就需要借助于蜡油加氢处理工艺技术来提高加工深度，使得轻质油品的回收效率达到最高，也可保证炼油化工生产符合基本工艺技术要求。在对蜡油加氢处理工艺技术优化进行研究之前，要先对该工艺的重要作用进行探究，以下为蜡油加氢处理工艺基本内容及重要意义。蜡油加氢处理工艺技术在石油生产中具有重要的作用，该技术主要针对重油的轻质化，所使用的工艺技术包括加氢裂化及催化裂化等，经过工艺处理之后可得到质量较高且符合市场要求的油品。在蜡油加氢工艺技术中所使用的催化裂化工艺技术主要对原有进行二次加工，属于油品生产的主要技术，使用该项技术不仅可有效提升原油的加工深度，也可确保所生产的油品满足我国环保的质量要求，使得油品生产更加符合现代化市场的基本要求。在油品加工生产过程中，油品的质量会受到所使用蜡油品质的影响，故要使生产出的油品质量更高，就要对所使用蜡油进行加氢化处理，具体过程如下：使用蜡油当作催化裂化或者加氢裂化等工艺的主要原料，之后进行加氢处理后可有效降低蜡油中杂质的含量，极大改善进料的质量情况，使得相关工艺装置的运行效率提升。此外，施工蜡油加氢技术也可将原油中硫化物的排放量降低，使得油品生产对环境的污染更低。
2蜡油加氢裂化装置引发反应器飞温的原因解析
2.1循环氢流量降低或者终止
蜡油加氢裂化装置在生产过程中，反应器床层内部释放出的大量反应热量要通过循环氢带走，一旦循环氢流量降低或终止则会失去带走床层反应热的手段。循氢机停止运转之后，反应流出物从反应器内带走的热量远低于反应放出的热量，多余的反应热无法被带走，同时原料油、氢气在催化剂床层停留的时长超长，反应深度加深，放热量增加，最终导致催化剂床层温度升高，急剧放热，温度飞升，产生温度失控的飞温局面，最终要通过紧急泄压快速降低反应器内氢分压，尽快终止反应，控制温度。此外，单独某一床层入口冷氢量快速上升，会造成其他床层入口产生冷氢量抢量、导致流量不足的状况。
2.2过度清洗
设定程序时间为30min，设备实现4次反冲洗工作，系统将会发出过度冲洗的报警信号。这是因为系统高压差引发的问题，也可能是因为工作人员频繁点击手动冲洗按钮，引发错误操作。进入到过度反冲洗状态，工作人员首先转变现场操作面板旋钮到STOP位置，随后再转回RUN，清零重启系统，随后修改设置参数，保障反冲洗工作状态。技术人员可以减少清洗工作的间隔时间，适当的增加反向冲洗的时间，合理降低压差的设定值，这样可以消除错误。如果滤芯太脏，那么需要清洗滤网。
2.3仪表问题造成温度失控，发生飞温事故
仪表失准也会造成反应器温度失控。反应进料加热炉出口仪表发生故障后，实际温度与仪表显示温度存在较大误差，可能导致加氢反应器入口温度异常升高，导致飞温；各床层控制点温度发生故障后，可能造成冷氢控制阀开度发生较大幅度的改变，进而导致床层温度提升或者下降。此外，冷氢控制阀失灵同样会造成冷氢流量降低或者终止，最终导致蜡油加氢裂化装置反应器催化剂床层飞温。
3蜡油加氢裂化装置反应器飞温原因分析的措施
3.1脱丁烷塔塔顶位置水冷器发生腐蚀
加氢裂化装置原料为减压蜡油，利用加氢反应转化原本蜡油中的物质，从而获得硫化氢、氨、水。一般低分油携带的非目标转化物，在脱丁烷塔便可以实现分离，塔顶气进入到冷却器内实施冷却。装置运行过程中，冷却器管束一旦发生腐蚀便会引发泄露问题。针对脱丁烷塔塔的冷却器的腐蚀泄漏总结原因，与管束材质有直接关系，通常管程介质是循环水，而壳程则是以冷凝液、液化气等为主，温度在50℃左右。观察管束材质表面可以发现管束和管板之间的焊缝存在严重腐蚀现象，而且管束表面上还会有较多的污垢与锈蚀，一旦周围环境温度低，便会在管束内有结晶析出，进而会产生垢下腐蚀。鉴于此，针对该腐蚀泄露问题，工作人员可以在常减压装置中增设脱盐设备，根据工艺指标对氯离子含量加以控制，避免进入有害杂质。脱丁烷塔处理杜绝塔顶和塔压抽出量严重波动，一旦介质流速出现改变，那么处于稳定性较差的区域便会影响保护膜的生成。除此之外，可以采用循环氢脱硫系统，以免反应系统将分流系统硫化氢含量带入其中，也可以规避下游设备腐蚀问题。
3.2循环氢压缩机平稳运行
在循环氢压缩机平稳运行的情况下，降低加热炉出口温度，及时将加热炉出口温度控制由串级控制改手动控制，手动减少燃料气流量，快速降低反应加热炉出口温度，打开原料换热器旁路，降低反应加热炉入口温度，从而确保进入反应器热量减少。借助可支配的急冷氢流量，带走超温床层多余的反应热量。此状况只要及早发现，处置得当，一般情况下不会引发恶劣的蜡油加氢裂化装置反应器飞温状况。对于蜡油加氢裂化装置引发飞温的床层，开大床层入口冷氢控制阀，把床层入口温度降低，同时开大下一床层入口冷氢量，控制下一床层入口温度，避免大量反应热带到下一床层引发二次飞温。
3.3反应压力对加氢处理-裂化反应的影响
在反应温度为360/370℃，反应空速为0.5/0.7h-1的条件下，考察了反应压力对加氢处理-裂化反应的影响。可以看出：增加反应压力，产物收率下降，密度、硫、氮质量分数略有降低，多环芳烃质量分数减少，多环芳烃脱除率、多环环烷烃质量分数和选择性均增加。这是由于提高反应压力，可增大氢分压，促进加氢反应的进行，加快芳烃加氢饱和速度，提高脱氧、脱硫、脱氮率，有利于胶质、沥青质、金属的脱除，并且较高的氢分压能有效防止生焦反应，有利于保护催化剂活性，改善催化剂的稳定性。因此，选择反应压力为15MPa，既有利于芳烃的加氢饱和反应及环烷烃的裂化反应，又可以延长催化剂使用周期。
结语
目前，蜡油加氢裂化装置的设计有许多控制反应器飞温的有效手段，可以避免大量问题，进一步保证经济效益。但由于操作人员应急反应能力不足，还会导致反应堆温度事故处理不当，导致事故，严重造成催化剂失活、设备损坏、环境污染、人员伤害，影响社会效益，降低经济效益。基于此，有必要分析加氢裂化装置反应器温度失控的原因，制定有效的控制措施，避免生产事故的发生。
参考文献
[1]王朝平.高低压加氢换热器管束腐蚀疲劳断裂分析及改进措施[J].石油化工设备技术,2020,41(04):43-47+7.
[2]董鹏飞,董相磊,曹庆峰.稠环芳烃在蜡油加氢裂化装置分布规律研究[J].炼油技术与工程,2020,50(06):11-14+19.
结束语跟题目对应不上