抗垢剂在加氢裂化装置的工业应用

抗垢剂在加氢裂化装置的工业应用

刘振英

洛阳宏兴新能化工有限公司  河南省洛阳市  471012

摘要：针对某公司150万吨/年加氢裂化装置原料油/反应流出物高压换热器在运行过程中换热器热端温差出现快速上升、管程压差出现缓慢上升的问题，通过采取往原料油中加注抗垢剂的措施，换热器热端温差、压降缓慢上升情况得到缓解，换热器的热效率恢复正常，有效解决了高压换热器的结垢问题。

在加氢裂化装置运行过程中，原料油通过高压换热器与反应流出物进行换热后进入反应加热炉加热，为加氢精制反应器反应提供主要热量来源，其换热效果影响整个装置的能耗和长周期运行。随着装置运行周期的延长和加工原料的变化，该高压换热器易出现结垢、换热效率大幅下降等问题。

该加氢裂化装置采用缠绕管换热器，单台设置，原料和氢气的混合物走管程换热后进入反应加热炉，反应流出物经走壳程换热后进入热高压分离器。由于加热原料的变化，自2021年9月份之后，该换热器热端温差和管程压差均出现上涨情况，加热炉热负荷也逐步增大，通过添加新型分散性抗垢剂HK-54C，解决了该换热器温差和压差上涨的问题[1]。

1 换热器类型

该高压换热器采用大连亿鹏设备制造有限公司所产的立式缠绕管换热器，其设计参数如表1所示。

表1 E1001设计参数

2 换热器结垢情况分析

从表2可以看出，2021年9月20日之后，在加工量基本稳定的情况下，E1001管壳程热端温差和管程压差出现缓慢上升，同时加热炉热负荷缓慢提高，壳程压差无变化，说明在E1001的管程存在结垢情况[2]。

表2  E1001换热温度和压降情况

分析加工原料变化的情况，一是从9月份开始，加工原料机械杂质较多，表现在过滤器频繁冲洗；二是原料9月和10月的平均95%℃在366℃，比8月份348℃高出16℃，如表3所示，表明原料变重，胶质组分增多，沉积在E1001管束表面造成温差的上升。

表3原料性质变化情况

3 抗垢剂的现场应用

通过分析和研判，筛选出一种新型抗垢剂HK-54C，在装置进行了加注，应用情况如下。

3.1 反应机理

利用抗垢剂的分散性，分散原料中的沉积物；抗垢剂具有渗透性，能够渗透原料中油垢；抗垢剂具有阻聚性，阻止原料自由基和聚合反应的发生；利用抗垢剂的高温缓蚀性，在管道金属表面形成保护膜。

3.2加注装置及部位

表5 加注部位和加注量

3.3  E1001热端温差变化情况

表6加新剂后E1001换热温度和压降情况

3.4加注抗垢剂效果分析

3.5.1 抗垢剂加入后换热器温差/压差变化

对比表2和表6可以看出，在加注抗垢剂后，管程和壳程温差均从下降趋势转为上升趋势，管/壳程热端温差也逐步下降，表明换热器的换热效果逐步好转；壳程介质为反应流出物，物料相对洁净，故壳程压差变化很小，管程压差在注剂后呈现明显下降趋势，说明换热器内部分结垢物得以脱落，换热性能得以恢复。

3.5.2 抗垢剂加入对柴油产品的影响

添加阻垢剂后，柴油产品闪点均大于60℃，密度低于845kg/m3,硫含量小于10μg/g，各项指标无明显变化，符合国标柴油要求，抗垢剂的加入对柴油产品质量无影响。

4结论

通过抗垢剂的注入，有效的解决了原料性质的变化导致的高压换热器结垢、管/壳程热端温差上升的情况，表明了该抗垢剂在换热器上的应用效果十分显著。

参看文献：

[1]廉金龙 魏宏斌 景俊杰. 新型分散型抗垢剂在常减压装置的工业应用[J],石油与天然气化工,2022,51(1):32-37.

[2]刘孝川.原料油高压换热器换热效率下降原因分析及对策[J],石油炼制与化工,

2017,41(8):34-37.

[3]张飞杨俊华杨俊凤.JAF-2阻垢剂在加氢装置的应用[J],石油化工腐蚀与防护,2015,32(2):57-60.

作者简介：刘振英，男，1987年5月，本科毕业，洛阳宏兴新能化工有限公司，目前从事加氢裂化和硫磺回收装置的生产工作。