连续重整反应系统铵盐生成的原因及措施

　　一、装置概况

　　延安石油化工厂联合一车间连续重整装置于2009年9月建成投产，重整装置采用的美国UOP公司的第三代连续重整专利技术。重整装置以榆林、永平、延安炼油厂常压蒸馏装置提供的低辛烷值直馏石脑油和柴油加氢精制装置提供的少量石脑油为原料，经过重整反应，生产清洁高辛烷值汽油，同时生产少量的苯，并副产氢气及液化气；副产的氢气作为柴油加氢、聚丙烯装置、联合五车间的氢源。

　　二、重整反应系统所遇到的问题及分析

　　2.1、重整反成系统工艺流程简述

　　重整反应系统的丁艺流程为预加氢生产的精制油与重整氢气到板换（602-E-201)混合换热后进人重整反应器（R-201/202/203/204)，油气充分反应后到板换另一侧（602-E-201热侧）和湿法空气冷却器(A-201)冷凝后进人重整产物分离罐(602-D-201)，重整产物分离罐顶的气体经过重整循环氢压缩机，一部分氢气送到氨冷系统，一部分再次被送到板换（602-E-201冷侧）进行循环利用，重整产物分离罐底的液体送到氨冷系统。

　　2.2、重整反应系统存在的问题

　　重整循环氢压缩机干气密封精滤芯的使用寿命由原来的1年至2013年11月后使用缩短为1个月，在更换精滤芯时发现滤网外面有灰色的沉积物，给压缩机的正常运行造成了严重安全隐患。

　　在检修过程中发现：

　　连续重整第一反应器及还原段器壁附着了大量的灰色粉末，在重整反应器R202/203/204和板式换热器E-201没有发现灰色粉末。

　　重整循环氢压缩机（602-K-201)转子、导叶附着了约为7mm的灰色粉块。

　　3、重整产物分离罐（602-D-201)顶部的破沫网内附着有大量的灰色粉末，且有3块破沫网掉到罐底部。

　　4、压缩机人口和出口管壁附着了将近2mm的灰色粉末。

　　2.3、重整循环氢系统产生灰色粉末形成的原因及分析

　　经过对灰色的粉末进行化验分析95%为铵盐（NH4C1)，其余为含铁化合物。

　　铵盐可能形成的原因：

　　1、高温脱氯剂的失效，从而精制油中的氯离子到重整系统形成按盐。

　　2、重整催化剂性能和强度的下降，在运行时产生大量的粉尘。

　　再生注氯量太大，导致铵盐的形成。

　　预加氢催化剂性能下降。

　　对铵盐的形成进行分析：

　　1、如果高温脱氯剂失效话，那么在反应器下游E-C/D反应产物侧会产生铵盐，并使换热器压降增大。而运行过程中，换热器的压降保持不变；在检修检查E-101C/D反应产物侧时基本没有发现铵盐，这不是铵盐形成的主要原因。

　　2、如果是重整催化剂粉尘的话，那么在重整反应系统到处都有粉尘；但是在对在该系统进行检修时，反应器R202/203/204和板式换热器E-201没有发现铵盐。况且我车间定期对催化剂进行颗粒分析，质量断定皆为合格，所以催化剂粉尘不是主要原因。

　　3、如果再生注氯量太大，将有利丁铵盐的形成。重整催化剂2009年开使用，随着装置的运行，催化剂的持氯能力下降，我车间对催化剂的进行化验分析。

　　4、预加氢催化剂性能下降。预加氢催化剂自2009年开始使用，直至2014年4月更换，其间检修时该催化剂再生过二次。催化剂运行到后期，性能会逐渐下降，尤其是2013年11月后预加氢催化剂活性明显下降。

　　因为催化剂的活性下降，使得精制油中的氮含量偏高。这些高氮精制油将被送到重整反应器，在重整反应条件下，氮化物将转化为NH3,NH3是碱性化合物，将降低催化剂的酸性功能，使催化剂性能受到影响。同时，NH3可以与HC〗结合成为固本粉末NH4C1'从而在还原段和第一反应器器壁附着了大量的铵盐。

　　三、重整反应系统形成的铵盐对装置的影响

　　1、在短期内，铵盐将聚集在还原段和第一反应器器避。长期运行，将使反应器H201/R202/203/204和板式换热器E-201聚集铵盐，将影响板式换热器的换热效果。随着铵盐在板式换热器（E-201)的附着，换热效果会下降，进出口压差会增大，如热端出口温度偏高20尤以上或进进、出口压差大于设计压差的某一设定值就需要停工进行清洗。重整低温脱氯罐（602-D-204)的脱氯剂的使用寿命会逐渐缩短。铵盐将会在压缩机叶片和岡定隔板慢慢附着，最终会使重整循环氢量下降，不能达到设计的氢油比；再者就是重整循环压缩机K-201轴振动会逐渐增大，最终达到联锁停机。

　　2、铵盐使压缩机的干气密封的精滤芯（每个滤芯约20万元）堵实导致寿命缩短，干气密封弹簧和密封面失效，从而使压缩机联锁停机。

　　3、重整增压机（K-202)入口过滤器和压缩机缸体会形成铵盐，将严重影响气阀和进出口阀门使用寿命，增压机的平稳运行。

　　4、铵盐具有腐蚀性，随着装置的运行，重整反应系统的设备和管线将会出现腐蚀泄漏，随着装置的运行，腐蚀泄漏将会逐渐频繁。

　　5、铵盐将使重整生成油的辛烷值会有所下降。

　　四、针对重整反应系统形成铵盐可以采取的措施

　　预加氢催化剂的活性对重整铵盐问题影响最大，起主要原因。

　　1、根据化验结果，及时更换重整催化剂。一般炼油厂检修周期3~4年，大多数炼油厂都是利用大检修更换重整催化剂。

　　2、在T艺条件允许的情况下，降低氢油比。

　　3、在丁艺条件允许的情况下，适当降低反应温度。

　　4、适当调节注氯量。

　　5、进一步加强重整反应系统的日常检查和操作，做到早发现，早处理，把隐患处理在萌芽状态。

　　五、结束语

　　随着连续重整催化剂运行到后期，重整反应系统铵盐问题会越发突显出来。只有通过精细的操作、调整和对所遇到的问题准确定性分析，迅速的采取有效的防范措施，才能够保证装置的长周期的平稳运行D

　　                          张梓苹，陈兵，朱磊

　　              (西安石油大学；陕西延长石油（集团）有限责任公司炼化公司）