本發(fā)明屬于煉油化工領(lǐng)域，涉及一種加氫裝置開工方法，特別是涉及一種沸騰床與固定床組合加氫裝置的開工方法。

背景技術(shù)：

1、隨著原料劣質(zhì)化及重質(zhì)化的趨勢(shì)日益加劇，固定床渣油加氫技術(shù)的不足也逐漸凸現(xiàn)出來(lái)，主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：(1)加工劣質(zhì)原料的局限性，受催化劑活性及催化劑床層壓降等因素的限制，為保證裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)周期，通常需要控制固定床原料油的總金屬含量小于150μg/g，殘?zhí)啃∮?5％，瀝青質(zhì)含量小于5％。采用固定床技術(shù)處理高金屬和高殘?zhí)康牧淤|(zhì)原料時(shí)，催化劑結(jié)焦及失活較快；同時(shí)，催化劑床層易被焦炭和金屬有機(jī)物堵塞，造成壓降快速上升；此外；運(yùn)轉(zhuǎn)末期，由于床層物流分配不均，還會(huì)產(chǎn)生床層熱點(diǎn)及徑向溫差等問題，最終導(dǎo)致固定床裝置運(yùn)轉(zhuǎn)周期縮短。(2)運(yùn)轉(zhuǎn)周期及反應(yīng)器壓降。運(yùn)轉(zhuǎn)周期偏短成為限制固定床渣油加氫技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的重要因素。一方面，固定床渣油加氫裝置空速低，催化劑壽命短，無(wú)法在線更換催化劑；另一方面，在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，隨著操作溫度提高及催化劑床層上焦炭沉積量增多，保護(hù)反應(yīng)器固定床催化劑床層會(huì)出現(xiàn)壓差增大及徑向溫差等現(xiàn)象，影響裝置繼續(xù)提溫，進(jìn)而導(dǎo)致其他反應(yīng)器或床層的催化劑活性得不到充分發(fā)揮，最終導(dǎo)致裝置非計(jì)劃停工，同時(shí)浪費(fèi)后續(xù)固定床反應(yīng)器內(nèi)相應(yīng)催化劑活性。延長(zhǎng)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)周期是當(dāng)下固定床渣油加氫技術(shù)發(fā)展的重要方向。

2、為延長(zhǎng)固定床渣油加氫裝置運(yùn)轉(zhuǎn)周期，國(guó)內(nèi)外圍繞新工藝開發(fā)、催化劑制備及級(jí)配體系研究等方面開展了大量研究工作，其中典型的有uop開發(fā)的旁路反應(yīng)器技術(shù)、clg開發(fā)的ufr保護(hù)反應(yīng)器技術(shù)、ifp開發(fā)的prs保護(hù)反應(yīng)器技術(shù)以及中石化(大連)石油化工研究院有限公司開發(fā)的沸騰床與固定床組合加氫技術(shù)。

3、沸騰床與固定床組合加氫技術(shù)則是利用沸騰床反應(yīng)器全返混、傳熱傳質(zhì)效果好等優(yōu)點(diǎn)，使其作為劣質(zhì)渣油加工的預(yù)處理反應(yīng)器，沸騰床反應(yīng)器是典型流化床反應(yīng)器，其床層孔隙率遠(yuǎn)高于上流式反應(yīng)器和固定床反應(yīng)器，雜質(zhì)容納能力高于上流式反應(yīng)器和傳統(tǒng)固定床反應(yīng)器，運(yùn)行過(guò)程中床層壓降基本保持恒定，從根本上克服了因床層壓降帶來(lái)的保護(hù)反應(yīng)器頻繁停工問題，同時(shí)，由于整個(gè)反應(yīng)體系處于全返混的狀態(tài)，反應(yīng)器傳熱傳質(zhì)效果很好，不存在物料分配不均勻引起的熱點(diǎn)等問題；此外，沸騰床反應(yīng)器內(nèi)部屬于全返混狀態(tài)，劣質(zhì)原料進(jìn)入反應(yīng)器后會(huì)快速稀釋，體系粘度大幅下降，有助于加氫反應(yīng)進(jìn)行。因此，采用沸騰床反應(yīng)器作為劣質(zhì)渣油的預(yù)處理反應(yīng)器具有很強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，基于此，開發(fā)了沸騰床與固定床組合處理工藝。

4、沸騰床與固定床組合加氫工藝，一般包含沸騰床反應(yīng)單元和固定床反應(yīng)單元，沸騰床反應(yīng)單元主要承擔(dān)脫除大部分瀝青質(zhì)和金屬的功能，起到優(yōu)化后續(xù)固定床進(jìn)料性質(zhì)的作用；固定床反應(yīng)單元?jiǎng)t充分發(fā)揮固定床反應(yīng)器平推流的特點(diǎn)，承擔(dān)深度加氫精制的功能，進(jìn)一步提升產(chǎn)品質(zhì)量?？偟膩?lái)說(shuō)，沸騰床與固定床組合加氫工藝可以解決傳統(tǒng)渣油加氫裝置原料適應(yīng)性不足、運(yùn)轉(zhuǎn)周期短等問題，是未來(lái)劣質(zhì)渣油加工的重要技術(shù)，具有很好的應(yīng)用前景。由于沸騰床和固定床反應(yīng)類型的不同，如何保證裝置穩(wěn)定開工是影響整個(gè)體系反應(yīng)效果的前提，現(xiàn)有技術(shù)中針對(duì)沸騰床-固定床組合工藝開工方法的研究報(bào)道較少，尤其是在充分考慮沸騰床作為流化床反應(yīng)器特性前提下，開發(fā)安全、快捷的開工方案是沸騰床-固定床組合工藝技術(shù)實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)開車的重要前提。

5、專利cn108070402a公開了一種沸騰床與固定床組合工藝開工方法，主要技術(shù)特征是將催化劑從頂部裝入沸騰床反應(yīng)器和固定床反應(yīng)器，對(duì)沸騰床與固定床之間連接管線充壓進(jìn)行升壓，壓力分別向前穿透沸騰床反應(yīng)器，向后穿透固定床反應(yīng)器，待升高到反應(yīng)需要的壓力后，開工油由沸騰床與固定床之間管線進(jìn)入，分別進(jìn)入沸騰床反應(yīng)器和固定床反應(yīng)器，進(jìn)行催化劑潤(rùn)濕，催化劑潤(rùn)濕后，反應(yīng)器開工結(jié)束，裝置進(jìn)行正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、傳統(tǒng)沸騰床反應(yīng)器按照先空筒氣密、氣密合格后再以輸送油輸送的方式進(jìn)行催化劑裝填，而固定床渣油加氫裝置先進(jìn)行催化劑裝填，然后氣密，氣密合格后再進(jìn)油升溫硫化，采用兩種不同類型反應(yīng)器的加氫工藝開工方法不同。在沸騰床與固定床組合工藝中如何實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)順利開工成為一項(xiàng)難題。針對(duì)沸-固復(fù)合床渣油加氫工藝開工存在的問題，本發(fā)明主要目的是提供一種沸騰床-固定床組合加氫裝置開工方法，所提供的開工方法可以提高裝置的操作穩(wěn)定性，同時(shí)最大限度地避免氣密階段沸騰床加氫催化劑出現(xiàn)跑損現(xiàn)象。

2、申請(qǐng)人在研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，沸騰床加氫反應(yīng)器作為流化床反應(yīng)器，為避免運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中意外停車造成反應(yīng)器內(nèi)部裝填的催化劑倒串至反應(yīng)器的下部封頭內(nèi)，在沸騰床加氫反應(yīng)器內(nèi)部的氣液分配器上設(shè)置止逆結(jié)構(gòu)，止逆結(jié)構(gòu)可以有效阻止催化劑和液體倒竄。但是當(dāng)采用現(xiàn)有的開工方法時(shí)，催化劑仍然存在跑損現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)止逆閥乃至分配盤甚至?xí)霈F(xiàn)一定程度的形變，嚴(yán)重影響裝置的操作安全和長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。申請(qǐng)人研究分析后認(rèn)為，導(dǎo)致這種問題的根源應(yīng)該是開工過(guò)程中分配盤上方和下方的壓力不同，由于壓力和催化劑床層之間的擠壓，止逆閥、分配盤發(fā)生形變，催化劑出現(xiàn)破損和跑漏現(xiàn)象。

3、針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案包括如下內(nèi)容：

4、本發(fā)明提供一種沸騰床-固定床組合加氫裝置開工方法，沸騰床-固定床組合加氫裝置包括沸騰床反應(yīng)單元和固定床反應(yīng)單元，沸騰床反應(yīng)單元設(shè)置至少1臺(tái)沸騰床加氫反應(yīng)器，固定床反應(yīng)單元設(shè)置至少1臺(tái)固定床加氫反應(yīng)器；所述開工方法包括如下內(nèi)容：

5、(1)將沸騰床加氫催化劑、固定床加氫催化劑分別裝填至對(duì)應(yīng)的沸騰床加氫反應(yīng)器、固定床加氫反應(yīng)器；

6、(2)從沸騰床加氫反應(yīng)器的氣液分配盤的上方與下方同時(shí)對(duì)沸騰床反應(yīng)器進(jìn)行充壓；

7、(3)待沸騰床加氫反應(yīng)器的氣液分配盤上方與下方壓力平衡后(平衡后氣液分配盤上方與下方壓力不超過(guò)4.0mpa，優(yōu)選為1.5～4.0mpa)，開啟氫氣壓縮機(jī)，進(jìn)行并氣操作，繼續(xù)升高壓力至反應(yīng)壓力，氣密合格后開啟原料泵，開工結(jié)束。

8、進(jìn)一步的，上述沸騰床-固定床組合加氫裝置開工方法中，作為一種優(yōu)選實(shí)施方案，沸騰床反應(yīng)單元設(shè)置2臺(tái)以上沸騰床加氫反應(yīng)器時(shí)，沸騰床加氫反應(yīng)器之間可以采用并聯(lián)或者串聯(lián)設(shè)置，優(yōu)選采用串聯(lián)設(shè)置。更進(jìn)一步的，沸騰床反應(yīng)單元設(shè)置1臺(tái)或2臺(tái)沸騰床加氫反應(yīng)器。所述沸騰床反應(yīng)器優(yōu)選為采用反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置有三相分離器的沸騰床反應(yīng)器，具體可以采用中石化(大連)石油化工研究院有限公司開發(fā)的帶有三相分離器的沸騰床反應(yīng)器，具體如zl200810228414.4中所公開的結(jié)構(gòu)。

9、進(jìn)一步的，上述沸騰床-固定床組合加氫裝置開工方法中，作為一種優(yōu)選實(shí)施方案，固定床反應(yīng)單元設(shè)置1～5臺(tái)固定床加氫反應(yīng)器，優(yōu)選設(shè)置2～4臺(tái)固定床加氫反應(yīng)器。固定床反應(yīng)單元設(shè)置2臺(tái)以上固定床加氫反應(yīng)器時(shí)，固定床加氫反應(yīng)器之間可以采用并聯(lián)或者串聯(lián)的方式設(shè)置，優(yōu)選采用串聯(lián)的方式設(shè)置。

10、進(jìn)一步的，上述沸騰床-固定床組合加氫裝置開工方法中，作為一種優(yōu)選實(shí)施方案，固定床加氫催化劑包括但不限定于固定床加氫保護(hù)催化劑、固定床加氫脫金屬催化劑、固定床加氫脫硫催化劑、固定床加氫脫氮催化劑中的一種或幾種。所述固定床加氫催化劑可以采用市售商品，也可以按照本領(lǐng)域現(xiàn)有方法進(jìn)行制備，具體可以采用中石化(大連)石油化工研究院有限公司開發(fā)的fzc系列加氫催化劑。

11、進(jìn)一步的，上述沸騰床-固定床組合加氫裝置開工方法中，作為一種優(yōu)選實(shí)施方案，對(duì)沸騰床加氫催化劑外形沒有特定限制，可以是球形、圓柱條形、三葉草等形狀。所述沸騰床加氫催化劑的當(dāng)量直徑在0.3mm～2.5mm，優(yōu)選當(dāng)量直徑為0.4mm～1.5mm，進(jìn)一步優(yōu)選當(dāng)量直徑為0.4mm～0.8mm。所述沸騰床加氫催化劑可以選用市售商品或者按照本領(lǐng)域現(xiàn)有方法進(jìn)行制備，具體可以是中石化(大連)石油化工研究院有限公司開發(fā)的沸騰床加氫催化劑。

12、進(jìn)一步的，上述沸騰床-固定床組合加氫裝置開工方法中，作為一種優(yōu)選實(shí)施方案，沸騰床加氫催化劑在裝填沸騰床加氫反應(yīng)器之前優(yōu)選采用助劑對(duì)沸騰床加氫催化劑進(jìn)行處理，得到處理后沸騰床加氫催化劑；具體的處理過(guò)程是在惰性氣氛存在條件下，將助劑與沸騰床加氫催化劑接觸進(jìn)行處理，處理溫度為100～200℃，優(yōu)選處理溫度為130～180℃；處理時(shí)間為2～10h，優(yōu)選處理時(shí)間為3～8h；所述惰性氣氛為氮?dú)狻⒑?、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣中的一種或幾種。所述的助劑為硫化物，所述硫化物為二甲基硫醚、正丁基硫醇、二硫化碳、二甲基二硫、sz-54、fsa-55中的一種或幾種；助劑的加入量與沸騰床加氫催化劑的重量比為0.1～1.0：1，優(yōu)選為0.3～0.8：1。

13、進(jìn)一步的，上述沸騰床-固定床組合加氫裝置開工方法中，作為一種優(yōu)選實(shí)施方案，步驟(2)中沸騰床加氫催化劑的裝填方式不同于現(xiàn)有依靠液相原料進(jìn)料將沸騰床加氫催化劑帶入反應(yīng)器的裝填方式，步驟(2)中沸騰床加氫催化劑直接以干劑狀態(tài)加入沸騰床加氫反應(yīng)器，具體可以通過(guò)沸騰床加氫反應(yīng)器頂部進(jìn)料口將沸騰床加氫催化劑裝填到沸騰床加氫反應(yīng)器中，采用與固定床加氫催化劑相類似的裝填方式。

14、進(jìn)一步的，上述沸騰床-固定床組合加氫裝置開工方法中，作為一種優(yōu)選實(shí)施方案，步驟(2)中向沸騰床加氫反應(yīng)器內(nèi)裝填沸騰床加氫催化劑時(shí)，可以將沸騰床加氫催化劑一次性全部加入沸騰床加氫反應(yīng)器，也可以裝填沸騰床加氫催化劑總用量的60wt％～90wt％，優(yōu)選70wt％～80wt％，剩余沸騰床加氫催化劑待開工后以在線加入的方式引入沸騰床加氫反應(yīng)器。

15、進(jìn)一步的，上述沸騰床-固定床組合加氫裝置開工方法中，作為一種優(yōu)選實(shí)施方案，步驟(2)中對(duì)沸騰床反應(yīng)器進(jìn)行充壓可以借助管網(wǎng)氫和/或儀表吹掃氫進(jìn)行。

16、進(jìn)一步的，上述沸騰床-固定床組合加氫裝置開工方法中，作為一種優(yōu)選實(shí)施方案，步驟(2)中的從沸騰床加氫反應(yīng)器的氣液分配盤的上方對(duì)沸騰床反應(yīng)器進(jìn)行充壓具體可以通過(guò)沸騰床反應(yīng)單元和固定床反應(yīng)單元之間的連接管線借助管網(wǎng)氫進(jìn)行充壓，分別進(jìn)入沸騰床加氫反應(yīng)器和固定床加氫反應(yīng)器，具體可以從固定床反應(yīng)單元中的第1臺(tái)固定床加氫反應(yīng)器的補(bǔ)充氫氣入口用管網(wǎng)氫借助此補(bǔ)充口分別進(jìn)入固定床反應(yīng)器及逆向進(jìn)入沸騰床反應(yīng)器，管網(wǎng)氫壓力一般為2.0～4.0mpa。

17、進(jìn)一步的，上述沸騰床-固定床組合加氫裝置開工方法中，作為一種優(yōu)選實(shí)施方案，步驟(2)中的從沸騰床加氫反應(yīng)器的氣液分配盤的下方對(duì)沸騰床反應(yīng)器進(jìn)行充壓具體可以通過(guò)沸騰床加氫反應(yīng)器氫氣進(jìn)料管線借助管網(wǎng)氫進(jìn)行充壓，并保證沸騰床反應(yīng)器的氣液分配盤上方與下方壓力平衡。

18、進(jìn)一步的，上述沸騰床-固定床組合加氫裝置開工方法中，作為一種優(yōu)選實(shí)施方案，步驟(2)中對(duì)沸騰床反應(yīng)器進(jìn)行充壓還可以借助儀表吹掃氫(為防止重油物料進(jìn)入儀表套管，在儀表套管內(nèi)發(fā)生結(jié)焦，在儀表套管內(nèi)引入一股帶壓氫氣，該股氫氣即為儀表吹掃氫)通過(guò)沸騰床加氫反應(yīng)器的氣液分配盤的上方和下方同時(shí)對(duì)沸騰床反應(yīng)器進(jìn)行充壓。

19、進(jìn)一步的，上述沸騰床-固定床組合加氫裝置開工方法中，作為一種優(yōu)選實(shí)施方案，步驟(3)中反應(yīng)壓力為12.0～30.0mpa，優(yōu)選為15.0～20.0mpa；一般借助氫氣壓縮機(jī)進(jìn)行充壓。

20、進(jìn)一步的，上述沸騰床-固定床組合加氫裝置開工方法中，作為一種優(yōu)選實(shí)施方案，當(dāng)沸騰床反應(yīng)單元設(shè)置2臺(tái)以上的沸騰床加氫反應(yīng)器時(shí)，可以增加充壓點(diǎn)，新增充壓點(diǎn)可以設(shè)置在沸騰床下封頭，利用儀表吹掃氫充壓，也可以設(shè)置在新增沸騰床加氫反應(yīng)器進(jìn)料氫氣管線處，利用補(bǔ)充氫(管網(wǎng)氫)分別對(duì)多臺(tái)沸騰床反應(yīng)器進(jìn)行充壓。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的沸騰床-固定床組合加氫裝置開工方法具有如下優(yōu)點(diǎn)：

22、1、本發(fā)明原創(chuàng)性地開發(fā)了一種安全、快捷的沸騰床-固定床組合加氫裝置開工方法，首先借助管網(wǎng)氫從沸騰床反應(yīng)器與固定床反應(yīng)器之間的連接口進(jìn)行充壓，同時(shí)借助儀表吹掃氫或補(bǔ)充氫(管網(wǎng)氫)從沸騰床加氫反應(yīng)器的儀表吹掃氫入口或者進(jìn)料氫氣管線對(duì)沸騰床反應(yīng)器下封頭進(jìn)行充壓，確保沸騰床反應(yīng)器的氣液分配盤上下壓力始終平衡、分配盤及其配件不發(fā)生形變，有利于提升裝置操作的安全性。

23、2、本發(fā)明提供的開工方法中，沸騰床反應(yīng)器內(nèi)分配盤上下壓力保持平衡狀態(tài)，待系統(tǒng)壓力升至與管網(wǎng)氫壓力相同時(shí)，再按正常流程進(jìn)行并氣，對(duì)體系的擾動(dòng)作用減小，催化劑跑損量降低，避免了低壓狀態(tài)下并氣造成催化劑跑損進(jìn)入后續(xù)固定床反應(yīng)單元，有利于后續(xù)固定床部分的壓降控制，提升整套裝置的運(yùn)行周期。

24、3、本發(fā)明提供的開工方法中，沸騰床催化劑采用含硫助劑預(yù)處理后的催化劑，增加催化劑比重，有助于減少催化劑的帶出量，同時(shí)，還可進(jìn)一步縮短開工時(shí)間。