液相加氢系统运行控制策略

液相加氢系统运行控制策略

李茂武 ,郭宝庆

大庆石化公司化工运行二部丁辛醇造气装置区  黑龙江省大庆市  163714

摘  要：在辛烯醛气相加氢催化剂运行至末期，反应热点位置会进一步上移，可能会出现辛烯醛加氢饱和不完全、辛醇产品的硫酸色度增高现象，此时需要增开液相加氢系统，保证辛烯醛加氢反应完全，以保证辛醇产品质量，延长装置运行周期。本文探讨液相加氢系统运行控制策略，保证辛醇产品合格。

关键词：液相 加氢  运行控制  辛醇

1 液相加氢系统工艺流程

自液相加氢进料泵打出的粗辛醇流经辛醇液相加氢加热器进入液相加氢反应器，液相加氢反应器将产品中任何未饱和的物质进行加氢反应，到加热器的蒸汽流量由液相加氢反应器进料管线上的温度控制器控制。

高压氢气在压力控制器控制下进入液相加氢反应器与粗辛醇一起通过催化剂床层，液体产品流经辛醇过滤器过滤出任何催化剂颗粒，然后进入液相加氢分离器，过量的高压氢气在流量控制器的控制下从液相加氢反应器底部进入液相加氢分离器。

粗辛醇由液相加氢分离器液位与流量的串级调节进行控制，液相加氢分离器顶部出来的闪蒸气体进入辛烯醛气相加氢蒸发器的底部。

2 液相加氢系统运行控制

辛烯醛气相加氢系统的操作是以连续运行为基础的。装置负荷的变化系统流量随之调整。通过观察每班操作的基础上进行控制，在不造成催化剂损坏的前提下，尽可能有效地进行调节和维持产量。辛烯醛转化器中催化剂的性能和寿命取决于管程内从下到上的温度分布，这也依次取决于各种控制参数和这些变量为达到最佳性能而进行的正确组合。

2.1循环气流

循环气流一方面作为蒸发有机物的载体，另一方面作为反应氢气，同时它还用于控制热点温度。

正常情况下，热点温度必须控制在200‑240℃的范围内。

循环气流量应加以调节使热点温度控制在上述范围内，同时随着进料流量的变化相应进行调节。

2.2辛烯醛转化器入口温度

转化器的进料温度要保持在进料气体的露点温度以上，提高入口温度可以提高热点温度(入口温度升高10℃,相应热点温度也会升高10℃) 。

辛醇的硫酸色度主要由不饱和化合物的存在所致，例如2-乙基己醛（EHA），它是辛烯醛EPA只有一个双键加氢的产物，它是在低温条件下形成的，为避免这种情况，热点温度最好保持在200℃以上，并尽可能地接近辛烯醛转化器的入口温度。

2.3壳程压力

壳程压力控制壳程流体温度，这将对反应有两个方面的影响：其一是控制由管程到壳程的热传递，其二是控制反应产品的出口温度。通过控制壳程压力，可以将反应器出口气体温度维持在露点温度以上。

如前所述，壳侧温度升高10℃，相应会使热点温度也会升高10℃。壳程压力要比较稳定，使出口温度维持在150℃-170℃的范围内(取决于催化剂的寿命)。壳程压力优先于入口温度用于调节热点温度。

2.4催化剂活性

催化剂的活性随着寿命的延长而下降，为了维持其性能，入口温度和壳程压力需要逐步提高。随着催化剂的活性下降，热点温度位置将沿着催化剂床层上升，直到最终更换催化剂。在最初使用新装的催化剂时，催化剂的活性很高，有必要保持最大的循环气流量以维持热点温度。

2.5辛烯醛气相加氢蒸发器的排放

在流量控制下，一小股物流从气相加氢蒸发器排出，限制重组分的积累。这可通过循环取样对其进行监测。辛烯醛气相加氢蒸发器下部温度由排放流量串级控制，温度控制器的设定由排放物料的组成调节。

2.6辛烯醛转化器管程排放和壳程排污

辛烯醛转化器管程间歇排放，为防止在底部积聚液体，设置高液位报警提醒操作人员注意液体的存在情况。

需要由转化器壳程间歇排放部分污水，防止溶解固体在壳程凝液中积累，排污频率取决于操作人员的经验。

2.7循环气组成

通过在线分析仪监测并保持工艺流程图的氢气组成，氢气在压力控制下加入回路中，补充加氢反应时消耗的氢气，回路组成是通过排放流量来控制的，增加排放流量将提高回路中的氢气组成。

2.8辛烯醛气相加氢蒸发器进料

为了防止缩合重组分的携带和重组分冷凝可能给催化剂造成的损坏，循环气在气相加氢蒸发器中用辛烯醛洗涤，到顶部床层的洗涤流量必须维持在工艺流程图要求的范围。

3液相加氢系统运行安全措施

从液相加氢反应器出来的催化剂颗粒在还原态下容易自燃，因此，在正常操作期间如果需要打开清洗辛醇过滤器时，应特别小心。因为催化剂湿态暴露在空气中是稳定的，因此清洗过滤器时，要用水喷淋。氢气中存在低于正常量的一氧化碳，不会生成羰基镍，但是操作人员还是要注意羰基镍生成的可能性，例如，氢气生产装置故障时一氧化碳含量会升高。催化剂卸出时应遵照危险品研究数据所列羰基镍物料安全数据表对工艺危险因素及预防措施。

3.1在液相加氢反应器中的高温，可导致连锁反应--氢解反应，这会导致温度失控、设备损坏并产生危险。液相加氢反应器中辛醇的停留时间长会增强氢解反应发生的趋势，温度越高，辛醇进料的分布越差。

为保持通过液相加氢反应器的正常流量，防止分布不匀或停留时间增长，可让辛醇从液相加氢分离器循环到粗辛醇收集槽，来维持经过催化剂的液体流量。液相加氢反应器设有进料低流量联锁，使系统的操作能始终保持处于安全流量的状态。

3.2如果在液相加氢反应器入口或催化剂的任意床层监测到高温现象，联锁系统将自动停止液相加氢加热器的蒸汽，防止热量进一步进入系统中，同时还将停止氢气进料。

开车之前用辛醇充满液相加氢反应器，确保催化剂完全润湿，这样可以预防由于液体表面张力而产生液体滞留区域。

4.结语

通过八项运行控制措施的实施，保证了液相加氢系统的平稳运行，进一步增强了辛烯醛的转化率，在保证辛醇产品质量优良的前提下，增加了辛醇产量。