润滑油高压加氢装置降凝后精制系统操作指南

润滑油高压加氢装置降凝后精制系统操作指南降凝-后精制系统包括D-200至D-202，其目的是将常压汽提塔底的油经过降凝反应将其凝点降低，并通过后精制反应将油品中的多环芳烃含量进一步降低，改善其氧化安定性及光安定性。1.1操作因素分析1.1.1降凝反应操作因素从临氢降凝的操作条件来看，影响降凝反应效果的主要有以下几条：(1)反应温度反应温度是降凝反应最重要的操作参数，降凝反应的原理就是通过有特殊孔结构的催化剂，在一定反应温度下，对油品的蜡分子进行选择性裂化，从而降低油品的凝点，本装置使用的催化剂是由石科院研制的RDW-1催化剂，催化剂随着运转时间的延长，其活性逐渐降低，要保证产品质量，就必须提高反应温度，随着反应温度的提高，催化剂结碳加剧，产品收率降低。当反应温度提到某一温度时，就要对催化剂进行氢活化或再生。(2)反应压力从世界各国的临氢降凝装置来看，反应压力的范围很宽，从1.7～20.7MPa，均取得很好的反应效果，说明反应压力不是影响降凝反应效果的主要因素，反应压力的高低取决于后精制的反应压力。(3)氢油比由于降凝反应的耗氢很少，新氢的补充速度很低。较大的氢油比能起到抑制催化剂结焦作用，但过大的氢油比会使油品在催化剂上的停留时间缩短，影响反应效果，本装置降凝反应的氢油比一般要求大于500:1，不做大的调整。(4)空速空速的大小表现了装置的处理能力大小，一般情况下，空速与反应温度有着密切关系，提高空速，则要提高反应温度，降低空速，则可以适当降低反应温度。但空速的提高又受到设备负荷、催化剂活性等因素的限制。本装置降凝的设计空速为0.8h-1～1.0h-1。(5)原料性质原料性质对降凝反应及催化剂有很大影响，当原料中蜡含量较高，要将凝点降到一定程度，就得提高反应温度，原料中如果含NH3、氮化合物(特别是碱性氮化物)则对催化剂活性有很大影响，含量高时，能引起催化剂中毒，甚至失活。1.1.2后加氢精制操作因素(1)反应温度反应温度在加氢精制工艺参数中占非常重要的地位。特别是润滑油加氢精制中，由于受设备、生产任务等条件的限制，加氢精制其它主要工艺参数如压力、空速、氢油比等基本上是固定的，即使某些条件是可以调节的，但其范围较小。再者润滑油组分品种多，馏程宽，馏分轻重变化幅度大，即使对某一种原料所用的反应温度也不可能机械地固定在某一个值，只能视原料的不同和其它工艺条件及催化剂活性情况，采用适宜的反应温度，才能使产品达到较高的质量水平。反应温度过高，加氢平衡转化率下降，反应温度过低，则加氢反应速度过慢。对后精制来说，在相对低的温度下操作，这有利芳烃深度饱和加氢。(2)反应压力加氢精制的反应压力，主要是指操作系统的氢分压，氢分压的大小可由系统的总压和氢纯度来决定。对于加氢精制过程，所采用的反应压力越高，其精制效果越好，杂质脱除率越大，并有效的防止生焦反应，有利于保护催化剂性能，提高催化剂稳定性。(3)空速空速是单位时间内通过单位体积催化剂的单位反应物量，在加氢反应中，一般用体积空速。反应空速是衡量反应物在催化剂床层停留时间长短的主要参数之一，空速的倒数就是所谓的假反应时间。空速虽然对反应速度没有直接的影响，但它确是加氢反应条件中的重要参数之一，而它对加氢过程效率的影响也同反应速度有关。空速的大小反映了装置处理能力的大小。工业上希望能采用较高的空速，但是空速的提高受到反应速度的制约，一般反应越快所采用的空速越大。在润滑油加氢精制中，空速的大小根据原料的性质，催化剂的活性，其它工艺条件的选择及对产品质量的要求等几个方面综合考虑。本装置加氢精制设计空速为0.8h-1～1.0h-1。(4)氢油比润滑油加氢精制氢油比的大小，主要受加氢精制反应进行的类型、化学耗氢的多少，加氢前后馏份油族组成的变化及杂质脱除等情况来决定。在本装置加氢精制过程中，由于只进行极小部分的硫、氮化合物的脱除和烯烃、稠环芳烃的饱和反应，而其它反应如裂化反应进行的极少，所以化学耗氢量比较少。反应过程中反应热也很少，床层温升一般不高于10℃，甚至只有1-3℃，所以无需用过量的氢气带反应热；反应化学耗氢量也低，在较低的氢气量下，反应前后氢气含量变化幅度小，不会在化学反应中因氢分压的降低而影响到加氢反应速度和平衡转化率；由于加氢条件比较缓和，反应温度较低，产生缩合反应少，催化剂上的积碳速度慢，所以无需用过量的氢气以减少缩合反应来延长催化剂的寿命。由于加氢精制反应器与降凝反应器是串联在一起，因此氢油比也同为500：1。(5)原料性质原料性质并不是一个操作参数，但原料油的性质直接影响催化剂的操作温度和失活等性能，也影响装置产品质量。为了获得希望的产品性质，对不同的原料需要采用不同的操作条件。(6)循环氢纯度循环氢纯度与系统氢分压有直接关系，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。1.1.3高低分(D-201、D-202)操作因素高低分的操作，主要是搞好高、低分的液面控制，防止相互串压，同时控制好高分的温度，以免过多的轻油被氢气带到K-201入口分液罐。空冷注水时，注意界面的控制。1.1.4空冷注水降凝-后精制系统空冷A-201的注水，不是连续性的，当原料中的氮化物含量上升或循环氢中NH3浓度增大，以及发现A-201有结盐现象时可以注水。当以上现象均消失后，可以停止注水，此处注水不易过大，因为降凝-后精制系统采用的是冷高分，当原料较重时(如轻脱油)高分油水界面较难控制。1.2反应温度a：R-201温度调节（1）控制范围降凝反应器床层温度CAT2201：指令±2℃。（2）控制目标设定反应温度波动不超过2℃。（3）相关参数反应炉出口温度TIC2114、进料量、循环氢流量。（4）控制方式1）通过反应进料加热炉出口温度与瓦斯流量串级调节控制处理反应器入口温度。 （5）正常调整影响因素调节方法F-201出口温度波动调整瓦斯流量改变反应炉出口温度循环氢流量波动控制好循环氢流量系统进料量波动调节系统进料量（6）异常处理影响因素调节方法原料带水，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℃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-203顶压力PIC5301/a：16.0±0.2MPa。（2）控制目标D-203压力PIC5201/a：16.0±0.2MPa。（3）相关参数新氢量、反应温度、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及补入新氢量来稳定系统压力。（5）正常调整影响因素调节方法原料油含水量增加，压力上升加强原料油缓冲罐脱水新氢量波动稳定降凝系统新氢补充量反应温度升高，耗氢量增加压力下降增大新氢补充量（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-201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500:1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。（4）控制方式通过调整循环机出口返空冷的量来调节循环氢流量。（5）正常调整影响因素调节方法新氢来量波动稳定新氢来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-201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：≮90%。（2）控制目标循环氢纯度90%以上。（3）相关参数R-201反应温度、新氢纯度、原料含氮、含硫量、冷高分D-201温度、空冷器A-201注水量。（4）控制方式循环氢纯度降低，通过PIC5301/A废氢的排放量调整。控制图见1.3。（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-203顶压控排放，以提高循环氢的纯度。影响因素调节方法R-201反应温度升高，循环氢纯度下降控制好反应温度原料含氮、含硫量变化控制好原料含氮、含硫量冷高分D-201温度变化，纯度下降控制好冷高分D-201温度空冷器A-201注水量变化，纯度下降保证A-201的注水量（6）异常处理影响因素调节方法新氢流量降低，纯度下降调节新氢补充量1.6高、低分液位控制在正常生产中，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：冷高分D-201液位的调节（1）控制范围冷高分液位LIC2101：50%～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-201至D-202流量。（4）控制方式冷高分D-201液面控制回路LIC-2101调整冷高分液位。（5）正常调整影响因素调节方法系统压力变化，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-201至D-202流量的变化利用调节阀控制，保持D-201至D-202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：冷低分D-202液位的调节（1）控制范围冷低分液位LIC2104：50%～70%。（2）控制目标液位稳定控制在60%。（3）相关参数高分来量、冷低分压力、D-202外排量。（4）控制方式通过LIC2104与FIC-2109控制回路调整冷低分液位稳定。（5）正常调整影响因素调节方法高分来量变化控制好冷高分来量稳定冷低分压力变化控制冷低分压力稳定D-202外排量变化控制D-202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：冷低分D-202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-202顶部压控PV-2112来调节，用来控制冷低分气外排量。（1）控制范围低分压力PIC-2112：1.55MPa。（2）控制目标D-202压力PIC-2112≯2.4MPa。（3）相关参数冷高分来量、冷低分液面、低分气外排量。（4）控制方式低分通过PIC-2112控制压力。（5）正常调整影响因素调节方法低分液面变化控制低分液面稳定低分气外排量变化控制低分气外排量稳定冷高分进冷低分量的变化稳定冷高分进冷低分量（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，控制压力正常，并通知仪表处理1.7进料缓冲罐的液面调节(D