孫黃鶴，楊宏濤，蔡亞飛

(中國石油廣西石化公司，廣西 欽州 535000)

重整進料/產(chǎn)物換熱器是連續(xù)重整裝置的核心節(jié)能設備，若該換熱器發(fā)生內漏，部分沒有經(jīng)過催化重整反應轉化的重整原料會串入反應生成油中，直接影響產(chǎn)品質量，導致裝置的能耗和物料消耗增加。因此快速準確地判斷重整進料/產(chǎn)物換熱器是否發(fā)生內漏，及時采取針對性措施，以避免換熱器的內漏進一步擴大，對裝置的平穩(wěn)經(jīng)濟運行具有重要作用[1]。當裝置的進料/產(chǎn)物換熱器內漏嚴重時，重整生成油中的芳烴含量、辛烷值、芳烴產(chǎn)率和裝置純氫收率均明顯下降。傳統(tǒng)的判斷方法，是對比重整原料和反應產(chǎn)物中環(huán)烷烴的含量，或利用流程模擬軟件[2]等，方法較復雜，且換熱器內漏較小時難以準確判斷。本文介紹了一種判斷重整進料/產(chǎn)物換熱器是否存在微漏的方法。

1 重整進料/產(chǎn)物換熱器微漏時的現(xiàn)象

當裝置的進料/產(chǎn)物換熱器內漏嚴重時，重整生成油中的芳烴含量、辛烷值、芳烴產(chǎn)率、裝置純氫收率等均有明顯下降。正常生產(chǎn)中，重整進料/產(chǎn)物換熱器的內漏較小時，對純氫產(chǎn)率和芳烴轉化率的影響較小，但若重整進料/產(chǎn)物換熱器的內漏進一步擴大，下游芳烴裝置產(chǎn)品中的二甲苯質量存在異常，特別是生產(chǎn)異構級二甲苯的裝置，二甲苯中非芳烴的上漲較為明顯，甚至會出現(xiàn)超出產(chǎn)品質量指標的情況。

內漏時，二甲苯的產(chǎn)品質量所受的影響最明顯。重整進料換熱器發(fā)生內漏后，重整原料中的C9鏈烷烴未經(jīng)反應直接進入產(chǎn)物中，由于絕大部分C9鏈烷烴的沸點與混合二甲苯較為接近，因此難以通過精餾方式進行分離。且重整反應產(chǎn)物經(jīng)過脫戊烷油塔和脫庚烷塔分餾富集后，二甲苯產(chǎn)品中的非芳烴含量會增加。根據(jù)統(tǒng)計，重整進料/產(chǎn)物換熱器無內漏時，在反應苛刻度足夠的情況下，二甲苯中的非芳烴含量通常不大于0.3%，而當脫戊烷油中出現(xiàn)C9鏈烷烴后，二甲苯中的非芳烴增量是脫戊烷油中C9鏈烷烴的3～5倍。

2 重整進料/產(chǎn)物換熱器無內漏時的現(xiàn)象

某煉油廠2.2 Mt·a-1連續(xù)重整裝置采用美國UOP公司專利技術，其再生單元采用 UOP第三代催化劑再生工藝“CycleMax”。該裝置于2010 年 9 月10 日一次開車成功，開工初期穩(wěn)定運行，各項參數(shù)基本接近設計值。2013年和2016年進行過兩次大檢修，2016年大檢修期間，對重整進料/產(chǎn)物換熱器清洗并進行內漏實驗，結果表明該裝置重整進料/產(chǎn)物換熱器無內漏。

2.1 重整原料和脫戊烷油組成分析情況

2013～2016年運行期間，連續(xù)重整裝置的重整進料和脫戊烷油（重整反應產(chǎn)品經(jīng)過脫戊烷塔底）的PONA組成分析（SH/T0714）中，鏈烷烴、環(huán)烷烴和芳烴的典型值見表1?？梢钥闯觯卣M料中的C9鏈烷烴含量為9.31%，當重整進料/產(chǎn)物換熱器無內漏時，反應產(chǎn)物脫戊烷油中C9鏈烷烴典型值為零，C9鏈烷烴可以完全轉化。

表1 重整進料和脫戊烷油的PONA組成分析 /w %

2.2 脫戊烷油中C9鏈烷烴含量情況

對該重整裝置在2013～2016年運行期間每天的脫戊烷油中C9鏈烷烴的含量進行統(tǒng)計，結果見圖1。從圖1可以看出，出現(xiàn)過極少的脫戊烷油中有0.05%～0.45%的C9鏈烷烴的情況，核對裝置的運行記錄，發(fā)現(xiàn)這種情況主要發(fā)生在開工初期反應苛刻度低或者催化劑再生單元停工的時候，絕大部分情況下，操作正常時，原料中C9鏈烷烴均可以完全轉化，在脫戊烷油中未檢測出C9鏈烷烴。

圖1 脫戊烷油中C9鏈烷烴含量散點圖

3 重整進料/產(chǎn)物換熱器微漏的分析與判斷

依據(jù)反應正常時重整進料/產(chǎn)物換熱器無內漏時，原料中的C9鏈烷烴可以完全轉化這一特性，可以較為容易地判斷重整進料/產(chǎn)物換熱器是否發(fā)生內漏。下面以A、B、C等3個煉油廠的連續(xù)重整裝置為例，分別對其重整進料/產(chǎn)物換熱器是否存在微漏進行分析與判斷。

A、B、C等3個煉油廠的連續(xù)重整裝置的脫戊烷油中均出現(xiàn)了C9鏈烷烴，芳烴二甲苯均合格，3套裝置的工藝參數(shù)見表2。雖然A煉油廠的連續(xù)重整裝置中，脫戊烷油中含有C9鏈烷烴，但末反應器出口未檢測出C9鏈烷烴[2]，因此可以判斷，該重整裝置的進料重整進料/產(chǎn)物換熱器存在內漏。

表2 三套重整裝置工藝參數(shù)對比

提高B煉油廠和C煉油廠連續(xù)重整裝置的反應苛刻度后，工藝參數(shù)對比情況見表3。對B煉油廠和C煉油廠的連續(xù)重整裝置進行提溫，發(fā)現(xiàn)C煉油廠的脫戊烷油中，C9鏈烷烴隨著反應溫度的提高而減少，反應溫度提至526℃以上時，脫戊烷油中的C9鏈烷烴未檢出，由此可以判斷，C煉油廠的重整進料/產(chǎn)物換熱器無內漏情況?；诖耍跐M足下游產(chǎn)品質量的前提下，可以考慮適當降低反應苛刻度，以減少燃料消耗，實現(xiàn)節(jié)能。

B煉油廠的連續(xù)重整裝置提高反應溫度后，脫戊烷油和末反應器中的C9鏈烷烴略有下降，但二者之間的偏差不大，由此可以推斷B煉油廠的重整進料/產(chǎn)物換熱器不存在內漏，同時也可以斷定該裝置的催化劑活性相對不足。

表3 提高苛刻度后B和C煉油廠重整裝置工藝參數(shù)對比

4 重整進料/產(chǎn)物換熱器內漏率的表征

若重整進料/產(chǎn)物換熱器發(fā)生內漏，需要對其內漏率進行跟蹤監(jiān)控?？蛇m當提高反應苛刻度，以使C9鏈烷烴在反應器中完全轉化（末反應器出口的化驗分析結果為未檢出），用以下公式表征重整進料換熱器的內漏率：

5 結論

1）當重整進料/產(chǎn)物換熱器發(fā)生微漏時，下游芳烴裝置的二甲苯中的非芳含量會出現(xiàn)較為明顯的變化。

2）當催化劑活性良好、反應苛刻度足夠時，原料中的C9鏈烷烴可以完全轉化，依據(jù)這一特性，可以較為容易地判斷重整進料/產(chǎn)物換熱器是否發(fā)生微漏。脫戊烷油中存在C9鏈烷烴，不一定是重整進料/產(chǎn)物換熱器發(fā)生內漏，需進一步提高反應苛刻度，并結合末反應器出口是否存在C9鏈烷烴來綜合判斷。若末反應器出口未檢測到C9鏈烷烴，而脫戊油中存在C9鏈烷烴，則可以判斷換熱器存在內漏。若提高反應苛刻度后，末反應器和脫戊油中始終存在C9鏈烷烴，則提示催化劑存在活性不足的問題。

3）通過計算脫戊烷油中未能轉化的C9鏈烷烴在重整原料的C9鏈烷烴中所占的比例，可表征重整進料/產(chǎn)物換熱器的內漏率，便于對重整進料/產(chǎn)物換熱器的內漏情況進行監(jiān)測，以便及時采取針對性措施，避免換熱器的內漏進一步擴大。