润滑油高压加氢装置处理反应系统操作指南

润滑油高压加氢装置处理反应系统操作指南严格执行反应岗位的工艺操作指南，按生产 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 要求，控制合理的反应深度，保证原料油系统、循环氢系统、新氢系统、反应器系统、高低分系统的正常生产和平稳运行。负责本岗位的开停工和事故处理，确保反应进料加热炉F-101的正常运转；做好本岗位工艺设备及相关工艺管线巡检和日常维护工作，特别是加强重点设备和部位的检查，严格执行交接班制度及做好数据的原始记录。系统出现波动要及时汇报和处理，确保装置“安、稳、长、满、优”运行。反应岗位负责循环氢压缩机、新氢压缩机、反应进料泵的开、停车，做好日常机泵的运行操作和维护，确保机泵的平稳运行，保证整个装置的安全平稳。加氢反应是放热反应，故操作温度对加氢反应来说事关重大。催化剂床层温度是反应部分最重要的工艺参数，提高温度有利于提高加氢反应深度，但温度过高，则容易造成床层飞温。在正常生产中，反应温度超高1℃，操作人员应具体分析原因，超过2℃报告班长，并及时调整冷氢量和反应器入口温度。为了维持系统稳定，开停工过程中温度升降速度≯30℃/h。在正常生产时升降温速度：R-101入口温度新催化剂为2℃/h，旧催化剂5℃/h；R-102各床层入口温度新催化剂为0.5℃/h，旧催化剂2℃/h。新催化剂因为活性高温度控制更要小心。当温度接近于工艺指标5℃左右，可不必急于调整加热炉的燃料气，待换热温度平稳后再根据反应温度与工艺指标之间的差距来调整加热炉出口温度，使温度控制在工艺指标范围内。正常加、减原料油时，应根据原料油的性质及当时的操作温度来调整加热炉的出口温度，使操作温度达到控制指标。若连续加、减原料油，应等前一次的反应温度平稳后再进行。在加原料油时，若发现反应床层温度上升过快或过高，应立即减少燃料气或用冷氢量来调节，待反应床层温度平稳后，再继续恢复操作。在升高或降低反应压力时应严格按照升压或降压速度进行。当压力接近操作压力0.5～1.0MPa时，应缓慢升压、降压，待系统压力平稳后再调整到工艺指标内。在正常生产中，应保持各床层冷氢阀开度＜60%，以备紧急情况下的使用。调节各床层冷氢量时，应尽量保持各床层温升＜10℃及尽量相等的出口温度，为了整个系统的相对平稳，每次调节应在0.5℃左右；反应器第一次开工时，在任何阶段，如气密、干燥、硫化、正常运转等的升压过程中，反应器器壁最低温度（由表面热电偶测出）在达到50℃以前，其操作压力不得超过设计压力的1/4（4.375MPa），当器壁最低温度在达到50℃以后，其操作压力才允许逐渐升高到正常操作压力，升压速率不宜大于2.8MPa/h。操作一个周期后再开工，升压过程中，反应器器壁最低温度（由表面热电偶测出）在达到93℃以前，其操作压力不得超过设计压力的1/4（4.375MPa），当器壁最低温度在达到93℃以后，其操作压力才允许逐渐升高到正常操作压力，升压速率不宜大于2.8MPa/h。反应器在尚未经历高温高压生产操作的情况下进行降压操作时，反应器器壁最低温度（由表面热电偶测出）在降到50℃以前，操作压力必须降至设计压力的1/4（4.375MPa）以下。经历一个操作周期后再停工，反应器器壁最低温度（由表面热电偶测出）在降到93℃以前，其操作压力必须降至设计压力的1/4（4.375MPa）以下。停工降温时，当反应器冷却至205℃以下，应确保循环气中CO含量不得超过30ppm，其目的是避免产生有毒的羰基镍Ni（CO）4。反应器停工后，应以氮气充压至0.1MPa～0.2MPa密封，防止空气进入。1.1主要操作因素分析(1)反应温度(处理反应器R-102的反应温度)反应温度是加氢处理反应主要的控制参数，是控制原料加氢深度，裂化深度，脱硫、脱氮、脱氧及脱金属率的重要手段。反应温度的确定取决于多种因素，如加工方案，原料的性质和加工量，循环氢的质量和流量，催化剂的活性，产品的质量要求，以及反应器钢材的要求等。反应温度的提高使脱硫、脱氮、脱氧率提高、芳烃的饱和深度提高，裂解程度加深，生成油中低沸点组分和气体产率增加，化学氢耗增大。反应温度的提高会使催化剂表面的积炭结焦速度加快，影响催化剂寿命，所以在产品质量允许下，应尽量采取尽可能低的反应温度。为了尽量延长催化剂的使用寿命，生产合格的产品，正常生产中一般采用“平坦”的温度分布，即每个催化剂床层的平均温度大致相同，这样就可使催化剂均匀失活。这种“平坦”的温度分布是通过控制加热炉出口温度和注入床层的急冷氢量来实现。每个催化剂床层的出口温度被急冷回下面床层所要求的进口温度，每一床层所要求的进口温度要取决于整个床层的温升。为保证润滑油的质量，每个催化剂床层和整个反应器的温差不宜大于20℃。反应器内每个催化剂床层温度要严格控制，末期床层最高反应温度应控制低于420℃。反应温度是基本的操作参数，其它工艺参数对反应的影响，可以用调整催化剂床层温度来补偿，但在正常操作时，整个运转过程之中的提温幅度应保持很小，每次提温不超过1℃，催化剂平均温度提高每天不应超过3℃。催化剂平均温度升高的幅度较大时，可以导致加氢处理反应过度和催化剂结焦，目的产物收率下降。在改变进料性质和流量时，温度的调节应在流量降低前或进料流量增加后进行。通过调整反应温度就可使加氢处理系统的产品质量合格。(2)反应压力反应压力的实质因素是氢分压，压力的影响是通过氢气分压来体现的。系统中的氢分压取决于操作压力，氢油比、循环氢纯度以及原料的气化率。(对于我装置的几种原料，因原料在反应器中的气化率很低，因此气化率对氢分压的影响可以忽略不计)。加氢处理装置在较高的压力下操作，目的是为了给加氢反应提供较高的氢分压，促进反应的进行，使芳烃加氢饱和速度加快，脱氧、脱硫、脱氮率提高，并对胶质、沥青质、金属的脱除有好处，较高的氢分压还能有效地防止生焦反应，有利于保护催化剂活性，提高催化剂的稳定性。如果氢纯度下降或系统总压下降，则氢分压就会下降，严重时易造成加氢精制反应效果下降，杂质脱除率下降，油品在少氢、高温的条件下易在催化剂表面发生结焦反应，使催化剂堵塞，活性降低，床层压降升高，反应朝不利方向进行。反应压力的选择与处理的原料性质有关，原料中含多环芳烃和含硫含氮等杂质越多，则相应反应压力就会越高。反应入口氢分压可以简单由下式求得：氢分压（KG/CM2）=反应器入口压力*（循环气中氢分子数+新氢中氢分子数/循环气分子数+新氢分子数+进料分子数）反应部分的操作压力是通过循环氢压缩机入口分液罐(D-113)的顶压控PV5201的外排气量大小来控制的，D-113的控制压力在整个操作周期都基本保持恒定。(3)液时空速液时空速表示反应器中每立方米催化剂每小时通过(以15℃体积计)的进料量。对固定床反应器，一般催化剂量是一定的，因此空速反映了装置的处理能力。空速的选取是根据进料油的性质、催化剂的活性和反应类型及目的产品的要求来决定的。空速的变化对加氢处理反应有较大的影响。当装置进料量减少，相应的空速降低，反应苛刻度增加，加氢程度加深，催化剂结焦加剧，这时，应相应降低反应温度。反之当装置进料量增加，则空速提高，加氢反应深度不够，这时则提高反应温度，以保证产品质量的合格。但空速增大，相应的会导致放出更多的热量，因此空速的增加受到相应温度的限制，同时也受到设备设计负荷限制。本装置的各种原料的设计空速为0.5h-1(轻脱油为0.4h-1)。(4)氢油比氢油比=循环氢气量（Nm3/hr）／进料量（m3/hr）氢油比的大小或循环气量的大小直接关系到油品的停留时间，反应床层的热平衡，进料的汽化率以及保证油均布在催化剂上。在原料进料量不变的情况下，循环气量的增加将增大氢油比。由于循环气的作用是反应的热载体，以及油品在催化剂表面上分布的载体，所以当循环气量增加时，有利于进料油在反应床层上的均匀分布和反应系统的热量能被迅速带走以达到热平衡，从而使反应床层的温度易于控制。循环氢量的增加，保证了足够的氢分压，因此有利于加氢反应，同时过量的氢气可以起到保护催化剂表面的作用，在一定的范围内可以防止油品在催化剂上的缩合结焦反应，此外，循环气的增大，可及时地将反应热从反应器内带出，从而使反应床层的温度易于控制。在原料量不变的情况下，当循环氢量减小时，氢油比下降，氢分压降低，油品在催化剂床层上的停留时间增加，反应深度加深，床层温度有上升趋势，容易发生缩合结焦反应。所以氢油比低不利于加氢反应。但是过大的氢油比会使系统的压降增加，油和催化剂接触的时间缩短，从而导致反应深度下降，循环机的负荷增大，动力消耗增大。在实际生产根据加工量的大小控制需要的循环氢量，加氢处理系统氢油比一般保持在1000左右(设计值)。氢油比的调节通过循环氢返回A-101的量来控制。(5)催化剂活性催化剂活性对加氢处理操作条件，产品性质和物料分布有着显著的影响，提高活性可降低反应温度等操作参数，提高催化剂的选择性，从而可生产更多的目的产品，减少不必要的副反应。加氢催化剂的活性与催化剂的结构组成、比表面积、孔径等有较大的关系。催化剂的失活速率与氢分压、原料性质、反应温度及循环氢中H2S浓度有较大的关系。在正常操作时，提高氢分压，降低反应温度，可以大大降低催化剂的失活速率。在事故状态下如反应床层超温、停循环氢等会使催化剂的失活速率成倍上升。因此在这种状态下，系统紧急降温是保证催化剂活性的有效手段。我装置催化剂只有在硫化状态下才具备活性。因此要求循环氢中的H2S含量应大于500ppm，由于原料中的硫含量较少，而氮含量又较高，不足以维持循环氢中H2S分压，因此要求在正常操作时从反应器入口补入一定量的硫化剂。(6)原料性质原料性质对加氢处理有明显的影响。对于不同的原料会有不同的产品收率及其质量，所以原料性质相对稳定是搞好反应平稳操作的主要因素。应根据原料性质和产品质量要求来调整反应温度，以使目的产品质量合格且收率又高。原料中的杂质，例如硫、氮含量的变化对加氢处理反应影响较大。脱硫和脱氮反应均属放热反应，S和N的含量上升，都会使床层温度上升。而硫含量的增加，会使H2S的浓度增大，对催化剂活性的维持有益处。氮含量的增加，尤其是碱性氮化物的增加，对催化剂的活性有较大影响，会使循环氢中NH3浓度增加，在A-101处的铵盐量增大，对操作带来不利影响。原料中的沥青质和重金属对加氢催化剂寿命有很大影响。沥青质增高，会使催化剂结垢加快，从而加快失活速率。原料中的金属都能堵塞催化剂的微孔，从而导致反应床层压降上升和催化剂失活。(7)循环氢纯度循环氢纯度与系统的氢分压有直接的关系，保持系统较高的循环氢纯度，则可保持较高的氢分压，有利于加氢反应和提高产品质量。同时，系统较高的氢纯度可以减少催化剂的结焦，从而使催化剂的失活速率降低。(8)冷高压分离器操作温度冷高压分离器温度是通过A-101的电机变频来调节的，温度较低时，在冷高分中会有较多的轻烃冷凝，因而离开冷高分的循环气中的轻烃减少，提高了循环氢纯度，总的来说，冷高分温度在操作允许下应尽可能保持低些。但不能过低，因为当冷高分中含有过多的轻烃时，对后面汽提塔的操作以及降凝后精制和分馏系统的操作及设备都有较大的影响。(9)注水进料中的硫化物和氮化物在加氢处理过程中分别生成硫化氢和氨，硫化氢和氨在反应产物空冷器A-101的温度下化合生成硫氢化铵(NH4HS)，硫氢化铵约在100℃以下成为固体，为防止硫氢化铵固体堵塞和腐蚀空冷，要在空冷器入口管线中注入脱盐水，硫氢化铵溶于水并从冷高分D-107底部排出。由于空气会使硫化氢和聚硫化物氧化而生成游离硫，这些游离硫会沉淀下来，而引起堵塞、腐蚀和使空冷器结垢。所以脱盐水应是无空气的，本装置的注水罐设有氮封。(10)常压汽提塔的操作加氢处理产物虽然经过热高分，热低分两次汽液分离，但热低分油中仍然溶解有一定量的NH3、H2、H2S及轻烃等气体，如热低分油直接进到降凝升压泵(P-201)，P-201的工况就很差，且一定量的NH3进入降凝反应器对降凝催化剂的活性有很大影响。因此常压汽提塔(C-101)的目的就是在常压下，通过在C-101底部吹入一定量的过热蒸汽，汽提掉溶解在热低分油中的NH3、H2、H2S及轻烃，保证降凝进料的质量。值得注意的是过热蒸汽的温度和吹入量一定要控制好，否则会造成降凝进料水含量较大或降凝进料偏重。1.2反应温度a：R-102温度调节（1）控制范围处理反应器床层温度CAT1102：指令±0.5℃。（2）控制目标1）设定反应温度波动不超过0.5℃。2）处理反应器任一床层温升≯30℃。（3）相关参数反应炉出口温度TIC1115、原料性质、进料量、床层冷氢量、循环氢流量。（4）控制方式1）通过反应加热炉出口温度与瓦斯流量串级或单独用炉出口温度调节控制处理反应器入口温度。2）处理反应器R-102的2,3,4床层入口温度由冷氢的流量控制，R-102的1床层入口温度由炉出口温度控制。3）循环氢流量由循环机出口返空冷的量控制。（5）正常调整影响因素调节方法F-101出口温度波动调整瓦斯流量改变反应炉出口温度进料量增大，床层温度下降控制好原料油量循环氢流量增大，床层温度下降控制好循环氢流量床层冷氢量增加，床层温度下降调节各床层冷氢量（6）异常处理影响因素调节方法原料性质改变，烯烃含量大幅升高立即停进料，加热炉迅速降温，用冷氢控制床层温度原料带水，反应温度降低加强原料罐脱水床层温度超过正常操作温度30℃或任一点温度超过425℃立即按床层超温事故处理1.3反应压力控制（1）控制范围D-113顶压力PIC5201/a：17.0±0.2MPa。（2）控制目标D-113压力PIC5201/a：17.0±0.2MPa。（3）相关参数进料量、新氢量、反应温度、加氢裂化深度、耗氢量、系统外排量。（4）控制方式反应系统压力主要靠控制系统外排量来稳定系统压力。（5）正常调整影响因素调节方法进料量波动导致压力波动稳定进料量超温导致压力上升降低反应温度新氢量波动稳定新氢入口压力及流量系统外排量波动控制FV5201/A排放废氢，稳定系统压力耗氢量增加压力下降调节“三返一”控制阀，降低新氢返回量，增大新氢补充量（6）异常处理影响因素调节方法K-101出现故障立即按停新氢事故处理K-102出现故障立即按停循环氢事故处理1.4循环氢流量控制（1）控制范围循环氢流量：按氢油比大于1000:1控制（2）控制目标循环氢流量稳定，氢油比适当。（3）相关参数新氢来量、循环氢返空冷量、反应压力、急冷氢阀开度。（4）控制方式通过调整循环机出口返空冷的量来稳定循环氢进反应器的流量。（5）正常调整循环氢流量在整个系统生产运行中，在保证氢油比的前提下，要尽可能保持恒定。影响因素调节方法新氢来量波动控稳新氢来量循环气纯度下降，循环气指示表指示增大加大外排,同时加大新氢补入量反应压力波动控制好反应系统压力循环氢返空冷量波动控稳循环氢返空冷量（6）异常处理影响因素调节方法急冷氢阀开大，循环气量降低查明急冷氢阀开大原因并处理反应系统差压上升，循环气量降低查明系统差压上升原因并处理循环氢压缩机旁路阀开大，循环气量降低查明循环氢压缩机旁路阀开大原因并处理循环氢压缩机K-102故障立即按停循环氢事故处理1.5循环氢纯度控制（1）控制范围循环氢纯度：≮85%。（2）控制目标循环氢纯度85%以上。（3）相关参数R-102反应温度、新氢纯度、原料含氮、含硫量、热高分D-106温度变化、空冷器A-101注水量。（4）控制方式循环氢纯度降低，通过PIC5201/A废氢的排放量调整。（5）正常调整装置一般不作循环氢纯度的调节，如果循环氢纯度低于操作指标，则从D-113顶压控排放，以提高循环氢的纯度。影响因素调节方法R-102反应温度升高，循环氢纯度下降控制好反应温度,同时加大循环氢的外排原料含氮、含硫升高联系罐区查明原料性质变化并及时处理空冷器A-101注水量变化，纯度下降保证A-101的注水量（6）异常处理影响因素调节方法新氢流量降低，纯度下降联系制氢、重整车间查明新氢量及性质变化，调节新氢补充量1.6高分液位、低分液位压力控制在正常生产中，高低分操作不正常容易引起恶性事故的发生，高分的压力是通过控制反应系统的压力来控制。高分的液面通过高分至低分的流量来调节，高分的液面控制是非常重要的。a：热高分D-106液位的调节（1）控制范围热高分液位LIC1108：50%～70%。（2）控制目标液位稳定控制在60%。（3）相关参数系统压力、进料量、D-106至D-108流量。（4）控制方式热高分D-106控制回路LIC1108调整热高分液位。（5）正常调整影响因素调节方法系统压力变化造成液面变化稳定系统压力，保持液面平稳进料量变化，液位变化进料量保持恒定，保持液面平稳D-106至D-108流量的变化利用调节阀控制，保持D-106至D-108流量稳定（6）异常处理影响因素调节方法仪表失灵仪表失灵立即改手动，控制液面正常，并通知仪表处理b：热低分D-108液位的调节（1）控制范围热低分液位LIC1118：50%～70%。（2）控制目标液位稳定控制在60%。（3）相关参数高分来量、热低分压力、低分外排量。（4）控制方式通过LIC1118控制回路调整热低分液位稳定。（5）正常调整影响因素调节方法高分来量变化控制好热高分来量稳定热低分压力变化控制热低分压力稳定低分外排量变化控制低分外排量稳定（6）异常处理影响因素调节方法仪表失灵或调节阀故障仪表失灵立即改手动，控制液面正常，并通知仪表处理c：冷高分D-107液位的调节（1）控制范围冷高分液位LIC1111：55%～65%。（2）控制目标液位稳定控制在60%。（3）相关参数热高分温度、系统压力、A-101出口温度、注水量、冷高分D-107外排量、冷高分界面。（4）控制方式冷高分采用LIC1111控制回路调整冷高分到冷低分之间的调节阀。（5）正常调整影响因素调节方法热高分温度及系统压力变化控制好E－102换热、稳定压力冷高分D-107至冷低分D-109流量的变化调节好冷高分至冷低分的流量注水量的波动检查注水泵工况,保持注水量稳定冷高分界面控制变化检查界控调节阀状况,控制冷高分的界面稳定A-101出口温度上升，冷高分液面下降检查空冷,控制A-101出口温度稳定（6）异常处理影响因素调节方法仪表失灵或调节阀故障仪表失灵立即改手动，控制液面正常，并通知仪表处理d：冷低分D-109液位的调节（1）控制范围冷低分液位LIC1114：40%～80%。（2）控制目标液位稳定控制在60%。（3）相关参数冷高分来量、热低分温度、冷低分界面、冷低分压力、汽提塔压力、冷低分外排量。（4）控制方式冷低分通过LIC1114控制液位。（5）正常调整影响因素调节方法冷高分来量变化调节冷高分来量稳定冷低分外排量变化调节冷低分外排量稳定冷低分界面控制变化控制冷低分的界面稳定冷低分压力、汽提塔压力变化保持冷低分、汽提塔压力稳定（6）异常处理影响因素调节方法仪表失灵或调节阀故障仪表失灵立即改手动，控制液面正常，并通知仪表处理e：冷、热低分D-109、D-108压力的调节任何时候低分压力的变化都应当引起足够的重视，以防低分超压事故的发生。低分的压力是通过设在冷低分D-109顶部压控PV-1116来调节，用来控制冷低分气外排量。（1）控制范围低分压力PIC-1116：1.55MPa。（2）控制目标D-109压力PIC-1116≯2.4MPa。（3）相关参数冷高分来量、冷低分界面控制、冷低分气外排量。（4）控制方式低分通过PIC-1116控制压力。（5）正常调整影响因素调节方法冷低分温度、液面变化控制低分的温度、液面稳定冷高分来量变化控制冷高分来量稳定冷低分气外排量变化保持冷低分气外排量稳定（6）异常处理影响因素调节方法仪表失灵或调节阀故障仪表失灵立即改手动，控制压力正常，并通知仪表处理1.7处理反应生成油氮含量控制（1）控制范围R-102出口处理反应生成油氮含量＜5ppm。（2）控制目标R-102出口处理反应生成油氮含量＜5ppm。（3）相关参数原料油性质及含氮量、R-102反应温度、压力、循环氢流量及纯度、催化剂活性、进料量。（4）控制方式根据不同原料油性质，调节反应参数，改变精制效果。（5）正常调整影响因素调节方法原料油性质及含氮量的变化R-102反应温度、压力的变化催化剂活性的变化进料量的变化根据不同原料油性质，调整反应温度循环氢流量及纯度的变化稳定循环氢流量，提高循环氢纯度（6）异常处理影响因素调节方法处理反应生成油氮含量升高根据具体情况进行分析，查明原因，采取相应的对策：（1）提高反应温度（2）降低空速1.8进料缓冲罐(滤后)的液面调节(D-103)（1）控制范围进料缓冲罐液位LIC1102：55%～65%。（2）控制目标液位稳定控制在60%。（3）相关参数反应进料流量、缓冲罐压力、进罐流量的变化、P-101流量变化或泵故障。（4）控制方式进料缓冲罐通过LIC1102控制液位。（5）正常调整影响因素调节方法P-101流量变化或泵故障立即启动另一台泵进罐流量的变化稳定缓冲罐流量缓冲罐压力波动稳定缓冲罐压力反应进料流量波动稳定反应进料流量（6）异常处理影响因素调节方法仪表失灵或调节阀故障仪表失灵立即改手动，控制液面正常，并通知仪表处理1.9原料自动反冲洗过滤器SR-102的操作在正常操作时，原料过滤器是被设定在自动位置，利用过滤器进出口的差压信号来启动过滤器进行自动反冲洗的。（1）控制范围反冲洗过滤器压差PDI1123：0—126KPa。（2）控制目标反冲洗过滤器压差PDI1123：<120KPa。（3）相关参数反应进料流量、缓冲罐压力、进反冲洗过滤器温度的变化、P-101出口流量变化或泵故障。（4）控制方式利用过滤器进出口的差压信号来设定自动冲洗或手动冲洗。1.10冷氢量的调节冷氢是控制床层温度的重要手段，冷氢量应根据床层温度的变化而相应变化。（1）控制范围冷氢阀开度在40～100％之间（2）控制目标视各床层温度调节冷氢阀开度，但阀位不应＜40%。（3）相关参数循环氢总量、床层温度、新氢流量。（4）控制方式根据各床层温度手动调节冷氢各个控制阀。（5）正常调整影响因素调节方法床层温度的变化通过炉出口温度及各床层冷氢量稳定床层温度循环氢总量的变化检查返空冷氢气量，稳定循环氢总流量新氢流量的变化稳定新氢流量某点冷氢量的变化稳定某点冷氢流量（6）异常处理影响因素调节方法仪表失灵或调节阀故障仪表失灵立即改手动，控制冷氢流量正常，并通知仪表处理开始运转时，为了平均利用催化剂活性的有效温度，延长使用寿命，就要注入一定的冷氢量，并实现自动调节。以后，则根据床层温升情况，再作给定的调整。在使用某点冷氢时，要考虑对另一冷氢点的影响，正常的操作应保持各床层冷氢阀在＜60%的开度状态以备应急。当床层温度急升时，首先用冷氢迎面截住，并适当降低炉温，降低反应器入口温度。