中国石化炼油企业临氢装置催化剂器外再生技术规范.docx
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中国石化炼油企业临氢装置催化剂器外再生技术规范
中国石化炼油企业
临氢装置催化剂器外再生技术规范
中国石化股价公司炼油事业部
2004年12月28日
1．总则
2．器外再生基本原则
3.器外再生的工艺技术要求
4.器外再生装置的技术标准
5.器外再生的环保要求
6.器外再生企业技术质量管理标准
7.再生后临氢催化剂质量指标及分析方法
8.临氢催化剂卸剂技术要求
9.再生后催化剂的运输、包装
10.附则
第一章总则
第一条为了规范炼油企业临氢装置催化剂器外再生的技术管理、保证再生质量，充分发挥催化剂在优化装置运行、实现清洁生产等方面的作用，特制定本标准。
第二条本标准适用于中国石化所属炼油企业临氢加工装置固定催化剂的器外烧焦再生过程技术管理，也可作为再生后催化剂的检验、包装、运输和验收的标准。
第三条临氢加工装置是指加氢裂化、加氢精制、加氢改质、加氢处理、临氢降凝、催化重整、歧化、异构化等装置
第二章器外再生基本原则
第四条催化剂是加氢技术的核心，对失活加氢催化剂的再生和重复使用，符合节约资源，降低生产成本的循环经济理念。
催化剂的再生质量将直接影响临氢装置的产品质量，产品收率、产品分布，能耗高低和装置运行周期的长短等现实问题。
第五条临氢催化剂器外再生技术，是现代加氢工艺的配套技术，与传统的器内再生相比，具有以下优点：
●有利于优化烧焦再生条件，再生剂的质量有充分保证；
●占用反应系统的时间短，有利于维修、处理高压设备问题，缩短检修时间；
●无需器内再生所需的设备和占用的公用工程系统、节省分析化验及操作费用，减少投资；
●避免了再生气体对高压设备的腐蚀和对炼厂环境的污染及治理；
●降低了装置的能耗、物耗，节能效果明显。
催化剂的器外再生，应遵循烧焦再生的科学规律和一定的技术质量标准和管理规范。
第六条器外再生定义：
临氢装置的催化剂器外再生是指积碳覆盖型暂时失活的催化剂，在异地专用装置上，在受控的高温含氧气流中对沉积在催化剂表面和微孔中的积碳进行氧化燃烧，使催化剂的活性基本恢复的过程。
第七条烧焦反应特点：
临氢催化剂的烧焦反应是在有氧存在条件下催化剂上积炭、金属硫化物进行氧化脱炭、脱硫的气固两相反应过程，并伴随有强放热，产生强腐蚀性有毒有害气体。
第八条烧焦过程中首先要保护好催化剂。
要确保载体的骨架结构不受到破坏，防止活性金属组份的聚集和流失。
第九条催化剂再生，只能基本恢复活性，既不能提高也不能产生新的活性，被判断为永久性失活的催化剂，烧焦后不能恢复其活性，不具有使用价值。
●在工业运转中，受到铁、砷、硅、钙、镁、钠或重金属镍、
钒等中毒或严重污染的部分催化剂，不应进行烧焦再生使用。
●在工业运转中，催化剂床层发生严重超温，物化性质发生明显变化的催化剂，不应进行再生使用。
●对于含油、含碳、含硫极高，并受重金属严重污染的渣油
加氢催化剂一般不宜进行器外再生。
●对于严重结炭、含大量焦块的催化剂不宜再生。
第十条对在用的临氢催化剂的可再生性及再生价值，可以通过由炼油企业与催化剂专利商进行预评估的方法认定。
再生一般应遵循如下原则：
●对于直馏轻质原料（如直馏石脑油、航煤、柴油）进行加氢脱硫、脱氮反应的催化剂，原则上可以再生两次。
●对于劣质原料（如催柴、焦柴、焦化汽油）及重质馏分油（如VGO、焦化腊油）、脱沥青油等加氢的催化剂，原则上只再生一次，如进行第二次再生，应认真进行技术经济评估和比较。
●对一些特殊专用的加氢催化剂，如用于石蜡、白油、芳烃、润滑油等加氢催化剂，原则上再生一次。
●对于具有双功能、多功能的加氢裂化、加氢改质、加氢异构化催化剂，基于其裂化活性、选择性、及产品质量的要求，原则上再生一次，如要进行第二次再生应认真加以技术经济评估。
第十一条对欲烧焦再生的催化剂应有必要的可操作性考虑。
即在停工时要进行充分地热氢汽提脱油，确保待生剂中含油≯5%（m）；要实施分层卸剂、不同床层、不同品种的催化剂分别装桶，标识清楚。
第三章器外再生的工艺技术要求
按照一定的程序和步骤，控制在适宜工艺条件下的烧焦再生，是获得最佳再生催化剂质量的保证。
第十二条对待生剂进行预评估：
测定含硫，含碳、含油量和沉积的金属含量，进行实验室再生试验并分析微反活性，确定其烧焦再生的可操作性，制定具体再生方案和工艺条件。
第十三条对待生剂（进厂黑料）进行过筛分离，除去瓷球、碳粉和其他杂质，作好进料准备。
若待生剂含油大于5％，进料前应先进行脱油处理。
第十四条将待生剂按规定的料层厚度，连续、均匀地加入料盘或网带上，匀速地进入再生炉内，经过低温预热区段、烧硫区段、烧碳区段（受扩散步骤控制的微孔内烧焦段）、降温区段，最后移出炉外。
准确控制各区段料层温度，有效地控制烧焦供氧，及时排出烧焦尾气，防止烧焦超温。
第十五条根据待生催化剂的类型（精制、裂化）和含碳、含硫量确定料层厚度、各区段温度，料层在炉内移动速度（在炉内停留时间）是保证烧焦质量的基本条件。
选择合适筛网孔径，对再生剂进行过筛除尘，对保证催化剂的回收率和颗粒度及改善加氢操作性能有重要作用。
第四章器外再生装置的技术要求
根据催化剂颗粒分离和输送的特点和硫化型临氢催化剂烧焦反应的特点，要求所建设的临氢催化剂器外再生的装置必须是以烧焦炉为主体设备的连续型再生作业线。
第十六条再生装置的规模至少要达到每天再生总量达到20~30吨催化剂时，才可以基本满足大型临氢装置停工检修期间，无须备用全部新剂的进度要求。
第十七条每条再生作业线都应分别建有原料预处理的进料单元、烧焦再生炉主体单元和半成品后处理三个单元。
原料预处理的进料单元和出料产品后处理单元，宜采取全自动，全密闭的方式，以保证均匀、连续进出料作业，方便对粉尘进行脱除回收、不扩散污染环境。
第十八条在“网带移动床”式隔焰再生炉内，由低温到高温分四个温度区段，在连续移动网带上薄层、疏松透气的催化剂进入炉内经过不同温度区段，并在耙犁的机械翻动下完成整个烧焦过程。
在长×宽×高比例适合的网带隔焰再生炉内，应建有若干组等距离非对称分布的火嘴，和若干个等距离的炉膛、床层测温点。
对床层温度、压力、气体流量用PLC仪表自动检测控制，以保证炉内径向温差小，供风分布均匀，充分接触到烧焦中的催化剂。
第十九条能按工艺指标的规定，控制床层移动速度和料层厚度，保持连续，均匀，平稳地进料和出料；能有效地控制炉膛和床层温度，控制烧焦供风量和及时排出所产生的含硫尾气，带走热量，并辅以氮气降温措施，确保随网带移动的薄层催化剂在炉内各区段的温度不超高，使烧硫、烧焦速度受到控制。
对工业再生过程应实施“上位机”集中管理，应具有连续密集数据和自动生成温度变化曲线及显示、贮存的多种功能。
第五章器外再生的环保要求
第二十条催化剂器外再生对周围环境的污染主要来自烧焦产生的有毒有害NOx、SOx和CO2气体，碳粉和瓷球等固体废料。
避免和减少对周边环境和作业环境的污染，实施清洁工艺生产是进行器外再生企业的责任。
第二十一条待生剂和再生剂的过筛分离宜在密闭的设备中进行，将瓷球、碳粉、碎粒集中保管，将粉尘收集脱除，避免扩散、散落在作业环境中。
第二十二条硫化型加氢催化剂烧焦再生时，随尾气排出大量SOx和CO2等有毒有害气体，对周边环境造成污染。
再生企业必须同时建设气体脱硫装置，实现烧焦尾气达标排放。
对遗留在再生工厂的固体废料进行无害化处理。
第六章器外再生企业技术质量管理标准
从事催化剂器外再生的企业，应有若干名具有从事炼油，催化剂研制和应用经历的高级工程师主持技术质量的管理工作。
第二十三条临氢催化剂器外再生企业，要求应具有如下技术质量规范：
●催化剂再生的程序步骤和过程标准。
●操作规程、再生方案和岗位责任制。
●再生剂质量标准和分析方法标准。
●企业质量管理保证体系。
●对相关待生剂的“可再生性”，可操作性及再生价值进行预评估标准。
●定期对再生过的装置进行技术服务和回访的制度。
第二十四条器外再生企业必须建立完善的质量保证体系，管理规范，程序严谨，操作有法可依。
原则上应按下列流程作业：
确定方案、生产指令
待生催化剂库房（称重、分类）
待生剂进厂
待生剂取样检测分析，制定再生方案
实验室模拟再生，检测分析
一次过筛分离除尘
瓷球（≥3mm）
细粉（≤20目）
再生炉
尾气脱硫系统
流出口检测分析
二次过筛分离除尘
碎粒、细粉（≤20目）
再生剂
检验
不合格
合格（≥20目）
再生剂成品库房检验、包装
称重出厂
第二十五条器外再生企业必须建立表征再生剂质量状况的指标体系和分析方法标准，作为过程控制，出厂指标以及技术谈判的基础。
第二十六条器外再生企业应建有实验室或化验室，配置相应的分析仪器和模拟再生试验装置，建有相应的试验方法标准，在训练有素的技术工人操作下提供可靠的分析化验数据，并进行以下工作：
●在作业现场取待生剂混合样，对其作预评估分析。
（碳、硫、比表面积、孔体积、强度、含油）
●对待生剂混合样进行实验室模拟再生试验，并分析五项指标。
●在作业线上取样，适时检测流出口再生剂的含碳、含硫量，并将信息返馈。
●按固体颗粒产品取样方法标准，对再生剂产品分批取样混合，并对产品混合样进行五项指标分析，出具正式分析报告单。
●将出厂“产品混合样”一式两份封存，保管，备查。
第七章再生催化剂质量标准及分析方法
工业再生催化剂的质量表征和评判的方法是：
实验室再生剂样品作为标准样，用残余含碳量、残余含硫量和表面物性等五项指标表征，并作为同种待生剂工业再生产品质量的参照标准。
第二十七条再生催化剂质量标准如下：
再生催化剂的质量标准
序号
检测项目
指标
分析方法
1
含碳m%
≯0.5-1.0
SH/T0656-1998
2
含硫m%
≯Rx+0.5
ASTM-5453
3
比表面积m2/g
≮0.95Rx
GB-5816-1995
4
孔容ml/g
≮0.95Rx
5
强度N/mm（粒）
≮0.95Rx
Q/SHFRiPP040023-2001
Q/SHRiPP25-1990
注：
Rx－为该批待生催化剂实验室模拟再生样品（即参比标准样品）检测结果。
第二十八条再生催化剂的质量承诺：
再生催化剂若达不到规定的质量标准，则按以下比例扣减再生费用。
（1）碳含量（m％）
低于或等于0.5m%
符合质量要求。
在0.5～0.8m%之间
扣减5%再生费
在0.8～1.0m%之间
扣减10%再生费
在1.0～1.5m%之间
扣减20%再生费
大于1.5m%
催化剂需重新再生
（2）硫含量
低于或等于实验室结果加0.5m%
符合质量要求
在实验室结果加0.5～0.7m%之间
扣减5%再生费
在实验室结果加0.7～1.2m%之间
扣减10%再生费
大于实验室结果加1.2m%
催化剂需重新再生
（3）比表面积、孔体积和强度
大于或等于实验室再生结果的95%
符合质量要求
在实验室再生结果的95%～85%之间
扣减5%再生费
在实验室再生结果的85%～75%之间
扣减10%再生费
低于实验室再生结果的75%
催化剂需重新再生
（4）重量回收率
工业再生催化剂应脱除粉尘和碎粒，并确保≥20目的催化剂的重量占可回收催化剂重量（即重量回收率）的95％以上；若达不到95％，每降低1个百分点扣减相应百分数的再生费用。
重量回收率（m％）＝再生剂产品重量÷（再生剂产品＋碎粒粉尘重量）×100％
第二十九条再生催化剂的辅助评判方法：
当需要时，可对工业再生剂用以下方法进行评判分析：
●化学组成分析检查活性组分的流失情况。
●用X衍射光谱等高精密仪器检测检查再生催化剂的金属聚集状况，分子筛特征峰强度变化情况，并与实验室再生剂、新鲜催化剂进行比较。
●工业再生催化剂的加氢活性（选择性）的中型实验室评价
工业再生剂的加氢活性（选择性）评价，仅在出现了纠纷或需要进行某些特别研究时进行。
工业器外再生催化剂的加氢活性评价应具有权威性，客观性和准确性。
具有仲裁性质的活性评价，应由炼油企业、再生企业双方共同委托该催化剂的研制单位，三方共同采取标准样品（工业再生和实验室再生剂的保留样品），共同确定标准油样，评价装置、评价条件和标准方法，按照规定的程序进行试验。
第八章临氢催化剂卸剂技术要求
第三十条批量待生临氢催化剂的烧焦再生是一项系统工程，需要炼油企业、再生企业的密切配合，提高效率，共同确保再生催化剂的质量和工期。
第三十一条炼油企业尽可能提供待生剂的基础数据，供再生企业制定方案参考。
●提供所用催化剂的牌号、商品规格，主要物化性质。
●提供催化剂在工业装置上使用的基本情况，如数量、原料主要性质范围、主要工艺条件、运转周期及进料量（催化剂寿命）等。
●提供催化剂在使用过程中，是否发生过床层超温、事故停电、氢气供应中断、床层压力降超高等现象。
第三十二条加氢装置在停工时，应认真执行脱油和热氢汽提步骤，使待生剂中含油类物质不大于5m％。
第三十三条加氢反应器在卸剂时，应在氮气环境下操作，采取分层卸剂、分别装桶编号、标识清楚。
以防止不同床层、不同品种的待生剂互串互混；并应尽量减少两种催化剂的混合量，减少催化剂与瓷球的混合量。
尤其对超温严重，结焦严重，形成焦块的床层更应在卸剂装桶时特别标明。
第三十四条为了防止待生剂在贮存和运输过程中发生氧化自燃现象，炼油企业在卸剂装桶时，应加放“干冰”或充氮密闭封盖。
第九章再生后催化剂的运输、包装
第三十五条包装
包装桶：
200升，大口，带密封盖标准铁桶。
内衬袋：
高×直径×厚1600×φ600×0.4～0.6mm
将聚乙烯塑料内衬袋装在铁桶内，装入再生剂后，扎口，封桶盖，称重，每桶约装再生剂170~180公斤。
第三十六条标志
产品包装桶上贴有明显标志，标明产品名称、批号、净重、生产日期、生产厂名、厂址和出厂日期。
包装桶应贴有产品检验合格证。
第三十七条运输
全部再生催化剂处于稳定状态，无毒无害，无腐蚀，但应避免烈日暴晒和雨淋。
装卸运输时应小心轻放，严防高位掉下、碰撞，造成内装成型催化剂的破碎。
第三十八条贮存
再生剂应贮存在阴凉、通风、干燥的库房内，长期密封保存，须防潮。
第十章附则
第三十九条本标准由中国石化股价公司炼油事业部负责解释。
11.2本标准自公布之日起执行。
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