摘要：在加氢裂化装置中，氢气是非常重要的一种原料，在蜡油加氢工艺中，装置工艺越来越先进。加氢处理、加氢反应均要消耗氢气，机械泄漏、溶解损失以及微量排放等也会消耗氢气。氢气成本约占加氢裂化装置加工成本的7%~13%。蜡油加氢处理装置的氢耗与原料油的密度、硫含量及反应温度有直接的关系，研究蜡油加氢处理装置的氢耗，优化装置的生产过程，提高蜡油加氢处理的效率很有必要。本文首先分析了工业装置催化剂积炭失活过程，其次探讨了氢耗的影响因素，然后研究了加热炉炉管振动测试以及实现加氢催化剂超长周期稳定运转的对策分析，最后就加热炉炉管振动以及谐响应进行研究，以供参考。 关键词：蜡油加氢装置；工艺；优化
智能酸奶机引言
通过在催化剂床层上部装填脱金属催化剂或者设置单独的脱金属反应器，有效脱除原料中的金属，避免主催化剂的金属沉积失活；催化剂积炭失活是大多数加氢主剂失活的主要原因。本研究主要结合工业装置实际运转过程和加氢催化剂积炭失活反应过程，分析影响加氢装置长周期稳定运转的关键因素。
1工业装置催化剂积炭失活过程分析
加氢催化剂在完成开工硫化后，催化剂载体表面酸中心数目较多，活性较高，为避免劣质原料中极性较强的化合物，如氮化物和多环芳烃，在催化剂活性中心表面发生吸附，导致催化剂表面活性中心数目大幅度下降，加氢装置在完成硫化后一般设定初活稳定阶段。初活稳定过程采用的原料氮含量和芳烃含量显著低于正常加工原料。催化剂完成初活稳定后，活性基本达到相对稳定状态，即稳定生产期。
2氢耗的影响因素
（1）溶解损失。氢气在循环过程中，有一部分会溶解在热高压分离器(简称热高分)和冷高压分离器(简称冷高分)的液相中，称之为溶解损失。相关研究文献指出，热高分温度180℃和240℃是2个拐点。180℃左右，循环氢的体积分数最低，温度高于180℃后，随着温度的升高，循环氢的体积分数逐渐增加；温度超过240℃后，循环氢体积分数的增加趋势变缓。综合考虑循环氢浓度和设备的承受能力，装置的热高分温度应选择在240~260℃。对于冷高分，降低操作温度有利于提高氢纯度，但温度过低，高压空气冷却器及高压换热器的负荷较大，会导致能耗较大。综合考虑，冷高分的操作温度应控制在45~55℃。（2）机
械漏损。蜡油加氢处理装置系统的压力高，且原料油中含有腐蚀性杂质，运行过程中许多部位易出现氢气泄漏，也会增加装置的氢耗。比如加热炉出入口、高压换热器和反应器出入口等部位的法兰处，氢气温度最高，氢气中还混有同等温度的油气。这些部位的压力较高，生产过程中当温度或压力波动较大时，法兰与金属软钢密封环垫圈易因膨胀系数不同而导致氢气泄漏。在新氢压缩机区域，阀门和法兰面较多，开、停机的次数多，导致管线内的氢气压力波动大，也很容易造成氢气泄漏。基于以上情况，为降低氢气的机械漏损，装置在开、停工过程中要精心操作，严禁超温超压，以保证生产安全。（3）排放废氢气。为维持循环系统的氢气纯度和硫化氢含量，当循环氢浓度过低时，生产上需要排放废氢气。氢气价格以人民币1.2×104元·t-1计算，排放量1000m3·h-1，一次排放废氢气按5h计算，则每次排放废氢气，会增加氢耗成本人民币6000元。同时，废氢气排放到原料加热炉，易引起加热炉波动，废氢气中的硫化氢也会对加热炉造成露点腐蚀。所以，装置的循环氢在满足生产的前提下，应尽量减少废氢气排放。pvc文件袋
3加热炉炉管振动测试
蜡油加氢装置加热炉炉管中介质为混合蜡油和氢气混合物。利用转速循环氢压缩机为氢气
提供动力，利用离心泵为混合蜡油提供动力。由于现场炉管振动基频较低，因此采用低频、量程大的加速度传感器配合动态信号分析仪进行振动信号采集。
4实现加氢催化剂超长周期稳定运转的对策分析网约车管理系统
①提高反应的氢分压，从而提高参与反应的氢气浓度，在反应氢分压不能提高的条件下需要降低反应空速，即延长反应时间；②提高催化剂的脱硫活性，即在较低的反应温度下能够达到要求的反应深度，温度越低越有利于催化剂表面的积炭稳态平衡。针对几种加氢装置，除上述几方面因素影响催化剂表面积炭稳态平衡外，催化剂的级配方案将是影响装置运转情况的主要因素。特别是重油加氢装置，设计优异的催化剂级配方案必须满足有效脱除原料中金属和容纳原料中金属的性能，同时在满足产品指标要求的条件下尽可能降低反应氢耗，避免反应过程中氢气消耗过多，从而导致氢气传质对反应过程产生较大影响的现象出现。蜡油加氢催化剂及其设计的催化剂级配方案均能有效脱除原料中的杂质，使催化剂表面积炭达到平衡，可以实现蜡油加氢装置超长周期平稳运转。
5加热炉炉管振动
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要分析管道是否发生共振，需得到管道结构的固有频率。实际的管道系统结构十分复杂，获得振动方程的精确解十分困难，故采用有限元方法求解复杂管道的固有频率及振动响应。加热炉炉管介质为氢油比大于900的气液混合物，在流经弯头等结构时介质流态产生变化，容易引起管道振动。加热炉的加热过程加剧了这种不规则流动，导致管道发生振动。加热炉炉管受到的约束较小，整体结构柔性非常大，受到激励时容易发生低阶共振，还存在瞬态激励引起的自由振动。加热炉炉管异响来源于管道振动与支撑件的摩擦和碰撞。根据测试与仿真分析结果，加热炉炉管振动主要为压缩机往复脉冲激励频率所致的强迫振动以及介质流态变化导致的强迫振动，这2种强迫振动有耦合关系。
6谐响应分析
谐响应分析可计算结构的稳态受迫振动，验证设计是否能克服共振、疲劳及受迫振动造成的危害。根据炉管内径面积与壁厚面积换算得到此值的正弦压强波，施加位置为对流室入口炉管壁厚面，方向与对流室入口炉管流速方向相同。对流室炉管越靠近出口，其位移变形越大。对流室排管在z方向上的实际约束为摩擦约束，x、y方向为全约束，故其在z方向存在较大位移。辐射室排管靠近入口处弯曲变形大，变形从入口排管向两边排管递减。辐
射室排管180°弯管是通过吊架固定，可判定炉内间歇性异响来源于辐射室弯管与吊架的碰撞与摩擦。后续停工进炉检查，发现辐射室排管磨损程度从入口排管弯头处向两边排管弯头处递减，与辐射室谐响应分析结果一致。故加热炉炉管振动主要是由压缩机往复脉冲激励频率所致，并存在介质流态变化导致的强迫振动。
7加强腐蚀监测
光纤环网对于重点腐蚀的设备和管线要重点监测，尤其对腐蚀状态进行实时监测。可通过定点测厚方式，进行采样分析，掌握腐蚀的动态状况以及装置关键部位，提高设备维护的主动性、有效性。提高检修主动性与设备维护水平，避免过多非计划性停工现象，将腐蚀降到最低。
结语
综上所述，化学氢耗主要受原料油密度、硫含量和反应温度的影响，且随三者的增加而变大，从而导致氢耗增加。装置的循环氢在满足生产的前提下，应尽量减少废氢气的排放，生产过程中可定期闭灯，检查现场有无氢气泄漏。加热炉炉管异响来源于管道振动与支撑
件的摩擦和碰撞。根据测试与仿真分析结果，加热炉炉管振动主要为压缩机往复脉冲激励频率所致的强迫振动以及介质流态变化导致的强迫振动。
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参考文献
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