航煤加氫裝置存在的問(wèn)題及解決策略研究

李方志

摘 要：通過(guò)現(xiàn)代化技術(shù)，可將汽油加氫裝置改造成航煤加氫裝置。但是，很多經(jīng)過(guò)改造后航煤加氫裝置生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品，不但質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，還存在能源消耗過(guò)大的問(wèn)題。為此，本文分別針對(duì)航煤加氫裝置所存在的問(wèn)題及其解決策略進(jìn)行了探索與研究。

關(guān)鍵詞：航煤加氫裝置;存在問(wèn)題;解決策略

0 引言

航空煤油加氫裝置具有較強(qiáng)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力，所以具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。通過(guò)在油品當(dāng)中加氫，不但可以改善其氣味和顏色，還可以提高油品的安定性和整體質(zhì)量，在降低生產(chǎn)成本的同時(shí)，為環(huán)保事業(yè)做出積極的貢獻(xiàn)。但是，在航煤加氫裝置運(yùn)行的過(guò)程中，還存在一些問(wèn)題與不足，亟待相關(guān)技術(shù)人員對(duì)其進(jìn)行有效解決，使該裝置的作用與性能得到最大限度的發(fā)揮。

1 航煤加氫裝置運(yùn)行中存在的問(wèn)題

1.1 加氫反應(yīng)器進(jìn)出口壓差過(guò)大

正常情況下，當(dāng)原油料加熱后，從反應(yīng)器入口到反應(yīng)器出口的壓力差值應(yīng)為0.25MPa。反應(yīng)器壓差是固定床加氫反應(yīng)器中一項(xiàng)非常重要的控制參數(shù)，當(dāng)壓差加大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)負(fù)荷的增大，與此同時(shí)，反應(yīng)器或者管道的物流變亂，從而使加氫效果受到不利影響。例如在裝置處理量為30.1t/h的條件下，反應(yīng)器的實(shí)際壓降為0.3MPa，較規(guī)定指標(biāo)相整整高出20%。為此，操作人員特別針對(duì)設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析，并得出以下分析結(jié)論：首先，當(dāng)原料油處理量增大時(shí)，原料油組分變重或者帶有一定的水分，導(dǎo)致進(jìn)料負(fù)荷增大，甚至超出反應(yīng)器的正確處理范圍;其次，反應(yīng)器中的催化劑存在局部粉碎或者結(jié)焦現(xiàn)象，由此產(chǎn)生一定的阻力，導(dǎo)致原料在流通過(guò)程中受阻，最終造成反應(yīng)器壓差增大;最后，由于設(shè)計(jì)方案不夠科學(xué)合理，使得壓縮機(jī)自身排量較小。在這種情況下，即使反應(yīng)器處于滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，其出口壓力依然低于設(shè)計(jì)指標(biāo)。

1.2 原料過(guò)濾器濾芯鼓脹或破損

為了能夠有效去除原料中大于25μm的雜質(zhì)顆粒，在絕大多數(shù)航煤加氫裝置中，都會(huì)根據(jù)實(shí)際工藝條件安裝一定數(shù)量的濾芯，避免雜質(zhì)在催化劑床層聚集，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量造成不利影響。生產(chǎn)廠家不同，在過(guò)濾器壓差的設(shè)計(jì)上也存在一定的差異。但是，無(wú)論是哪一種類型的過(guò)濾器，在其運(yùn)行一段時(shí)間之后，壓差都會(huì)隨著雜質(zhì)顆粒的不斷沉積而有所上升，當(dāng)上升到設(shè)計(jì)壓差時(shí)，說(shuō)明聚結(jié)濾芯已經(jīng)存在較為嚴(yán)重的堵塞現(xiàn)象，甚至導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)行。為了避免此類問(wèn)題的發(fā)生，需要對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行反吹掃操作，也可以稱之反沖掃操作。但是，反吹掃操作要想收到良好的成效，需要頻繁進(jìn)行，一旦中途更換其他操作人員，極有可能因?yàn)榉创祾邏毫Σ煌霈F(xiàn)多次反吹掃，導(dǎo)致濾芯濾網(wǎng)鼓脹，有些腐蝕較為嚴(yán)重的地方，甚至出現(xiàn)破損現(xiàn)象。另外，有些截留在濾芯外部的顆粒雜質(zhì)，通過(guò)反吹掃操作難以將其完成清洗掉，只能將濾芯與系統(tǒng)相分享，再通過(guò)人工方式對(duì)其進(jìn)行清洗。這樣雖然可以達(dá)到徹底清除顆粒雜質(zhì)的目的，卻加大了操作人員的工作量，更不利于設(shè)備的正常運(yùn)行。因此，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)對(duì)這一問(wèn)題給予高度重視，盡快提出有效的解決措施。

1.3 航煤產(chǎn)品銀片腐蝕不合格

在航煤加氫裝置中，銀片腐蝕試驗(yàn)是一項(xiàng)非常關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)，其主要作用是為了確認(rèn)噴氣燃料的質(zhì)量是否能夠滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行需求。從理論上看，噴氣燃料的腐蝕情況與介質(zhì)中的硫化物和元素硫密切相關(guān)，這里所說(shuō)的硫化物主要包括硫醇、硫醚、二硫化物、硫化氫等。在檢驗(yàn)銀片腐蝕是否合格時(shí)，主要查看介質(zhì)中硫化物和元素硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是否達(dá)標(biāo)。具體的說(shuō)，只要噴氣燃料中硫化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)值約為1×10-6，或者元素硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)值約為2×10-7，就意味著銀片腐蝕試驗(yàn)未通過(guò)。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在分餾塔、塔底產(chǎn)品中存有少量的硫化氫，是導(dǎo)致銀片腐蝕的根本原因。

2 煤加氫裝置運(yùn)行問(wèn)題的解決策略

2.1 反應(yīng)器進(jìn)出口壓差過(guò)大的解決策略

要想讓反應(yīng)器進(jìn)出口壓差過(guò)大這一問(wèn)題得到有效解決，需要操作人員全面了解設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況，之后再采取相應(yīng)的解決措施。例如在實(shí)際操作的過(guò)程中，控制好反應(yīng)器的溫度、壓力、氫油比等等。具體可以參考以下步驟進(jìn)行操作：首先，在降低原料油處理量的同時(shí)加強(qiáng)原料脫水。由于原料的控制條件與反應(yīng)器進(jìn)出口壓力之間存在較大的關(guān)聯(lián)，所以在日常設(shè)備運(yùn)行管理的過(guò)程中，必須針對(duì)原料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，防止出現(xiàn)較大的壓差變化;其次，如果催化劑存在局部粉碎或者結(jié)焦問(wèn)題，應(yīng)立即產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行分析。如果產(chǎn)品質(zhì)量合格，僅是壓差較大，可等到檢修時(shí)一并進(jìn)行處理;最后，在壓縮機(jī)當(dāng)中增設(shè)無(wú)級(jí)氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)。這樣不但可以達(dá)到為裝置系統(tǒng)壓降的目的，還可以降低裝置的能源消耗。通過(guò)上述解決策略可以看出，要想從根本上解決反應(yīng)器進(jìn)出口壓差大這一問(wèn)題，需要操作人員在進(jìn)行設(shè)備檢修時(shí)，根據(jù)實(shí)際問(wèn)題提出調(diào)整方案，如果涉及到加氫催化劑的裝填，則要制訂科學(xué)的催化劑裝填方案，確保設(shè)備具有較高的空速比。

2.2 濾芯鼓脹并破損的解決策略

在解決濾芯濾網(wǎng)鼓脹及破損問(wèn)題時(shí)，建議采取以下幾項(xiàng)措施：首先，操作人員結(jié)合設(shè)備運(yùn)行情況，制定一個(gè)科學(xué)合理的反吹掃壓力標(biāo)準(zhǔn)，并且嚴(yán)格按照這一標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行反吹掃操作。通常情況下，都將進(jìn)料壓力設(shè)定為0.4MPa。因此，反吹掃壓力要小于0.4MPa;其次，在反吹掃操作中，要保證濾器內(nèi)部存有部分油液，這樣就可以做到油氣一起沖洗。每次吹掃時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，吹掃次數(shù)為2-3次為宜，這種方式可以有效延長(zhǎng)濾芯的使用壽命。再次，分離濾芯要選用永久式濾芯，這一類濾芯在無(wú)機(jī)械損傷的情況下可長(zhǎng)期使用。一旦需要更換聚結(jié)濾芯，最好先將其拆下來(lái)，再進(jìn)行清潔和檢查處理;最后，在符合航煤生產(chǎn)規(guī)范的基礎(chǔ)上，建議原料油過(guò)濾器使用不銹鋼燒結(jié)式濾芯。同時(shí)，條件允許時(shí)，最好使用自動(dòng)反沖洗過(guò)濾器。因?yàn)檫@種過(guò)濾器閥組動(dòng)作可由PLC程序控制，無(wú)需通過(guò)人工操作，這不僅減輕了操作人員工作量，很大程度上降低了人為操作失誤，還可以將過(guò)濾、反沖洗銜接過(guò)程波動(dòng)控制在最小范圍之內(nèi)，使工藝介質(zhì)的連續(xù)穩(wěn)定進(jìn)料得到了有效保障。

2.3 銀片腐蝕不合格的解決策略

要想從根本上消除由銀片腐蝕不合格所帶來(lái)的質(zhì)量問(wèn)題，有必要采取以下措施：首先，將反應(yīng)產(chǎn)生的硫化氫氣提干凈，并且保證分流塔存有一定的余量;其次，優(yōu)化各操作步驟。在正常生產(chǎn)的過(guò)程中，操作人員要定期對(duì)分餾循環(huán)線進(jìn)行排凝處理，確保污水線、污油線上加裝盲板與系統(tǒng)處于隔離狀態(tài);同時(shí)，采用正確的銀片腐蝕質(zhì)量管理辦法，具體包括避免出現(xiàn)操作波動(dòng)、在停工狀態(tài)下加強(qiáng)系統(tǒng)氮?dú)庵脫Q、定期清洗過(guò)濾器、做好原料質(zhì)量分析、盡量采用直供料、避免原料與空氣直接接觸等等。在針對(duì)航煤加氫裝置緩沖罐進(jìn)行氮?dú)獗Ｗo(hù)，要確保各個(gè)管理點(diǎn)的有效落實(shí)。最后，可將增加硫化氫吸附裝置作為必要的補(bǔ)充措施，使氧化鋅脫硫劑強(qiáng)度得到優(yōu)化調(diào)整，使大罐產(chǎn)品的銀片腐蝕趨于穩(wěn)定狀態(tài)。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，通過(guò)航煤加氫裝置的應(yīng)用，不但提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)于環(huán)境保護(hù)也做出了積極的貢獻(xiàn)。在這種情況下，務(wù)必針對(duì)設(shè)備運(yùn)行中存在的問(wèn)題給予高度重視，并結(jié)合問(wèn)題的根源提出切實(shí)有效的解決策略，使設(shè)備的作用性能得到最大限度的發(fā)揮。這樣不僅可以確保設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的安全穩(wěn)定性及科學(xué)合理性，還可以更好的促進(jìn)企業(yè)發(fā)展，同步推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和環(huán)保事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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