加氢裂化装置催化剂装填程序.docx
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加氢裂化装置催化剂装填程序
加氢裂化装置催化剂装填程序
一、催化剂装填前应具备的条件：
1、反应系统烘干及氮气气密已进行完毕，反应器降至常温，反应压力降至与火炬线相同；热氮联运中发现的工艺问题及设备问题已进行了详细统计以便在热氮联运结束后进行处理。
2、反应器部分隔离
（1）将反应炉出口至反应器1401-R-101的入口线加盲板隔离。
（2）将反应器1401-R-102的出口线短结拆开加盲板隔离。
（3）将去反应器的冷氢线上的阀门全关并加盲板隔离，将仪表吹扫氢的进出口阀全关并将放空打开，同时在阀门上挂警告牌从而将反应器与各冷氢线进行隔离。
也可以采用在冷氢总管上加盲板的方法。
3、急冷氢管线通过流通试验，在现场作最后检查。
4、检查并确认反应器内构件安装符合设计要求。
5、确认催化剂装填过程中需拆除的部件已拆除。
二、催化剂装填的准备工作
1、制定详细的装剂方案和组织实施方案送有关单位审批，方案通过后，根据方案协调各部门与车间的工作配合及对装剂人员进行培训；
2、按照催化剂的搬运要求将催化剂、瓷球搬运至现场进行合理堆放。
堆放要求如下：
◆将催化剂、瓷球放置于反应器附近，便于以后的搬运，减少距离、减少麻烦。
◆所堆放的催化剂要有充足的防雨、防潮措施，若是铁桶包装，则在反应器附近的混凝土地面上堆放整齐，并用防雨布盖好，若是袋装，则在放置袋子的地面上要放好垫木及防水布等。
◆将相同型号，相同生产批号的催化剂放置在一起，用广告牌或其它警示牌加以区分，切勿乱放。
◆在现场堆放催化剂时，要充分考虑好装催化剂时吊车、铲车、人员等的活动空间，切勿造成装催化剂时混乱的现象。
3、由专人对进入反应器的人员供氧、供水及通讯设施进行监视。
通讯、通风以及防护措施未经检查、确认，任何人员不得进入反应器内工作。
4、反应器开盖，拆除反应器内冷氢箱内构件、分配盘、热偶套管等，反应器内件（冷氢箱、分配盘）要严格按照设计要求进行器外预组装和充水试漏试验。
冷氢箱安装前做分配均匀试验。
试验结束后，各设备部件在指定位置码放整齐。
三、催化剂装填工具及装填人员明细表：
表4－1、装催化剂用的器械工具等的准备工作
序号
设备名称
备注
1
装催化剂用的防护服30套
装卸催化剂专用
2
防护眼镜防护头盔30套
装卸催化剂专用
3
防尘呼吸面罩若干套
4
供氧式呼吸器
供反应器内工作人员
5
对讲机等通讯工具
3套
6
无齿木耙、塑料板（木板）
8副
7
段塔式梯子配紧固起吊绳
2套
8
通空气软管
4条
9
便携式可燃气体检测仪
10
帆布（足够量遮雨布）
11
临时电源、反应器内照明
12
水准仪
2台
13
风动扳手、胀力螺栓膨胀器
14
催化剂取样瓶
若干
15
送料斗（起重机料斗）、装料斗
共用两个送料斗、两
（送催化剂入反应器内）
个装料斗（不锈钢）
16
铲车二台、吊车一台
17
称量的磅称、记录表格等
18
大功率吸尘器
1台
19
皮尺或卷尺（5m，10m）
各2条
20
吊桶
2个
21
准备好14、16、18和20目筛子
表4－2、装催化剂工作人员分配情况
1
铲车两台，司机2人，搬运工8人
计10人
2
过磅称1人，记录1人
计2人
3
地面装料斗4人
计4人
4
吊车1台，司机1人
计1人
5
地面指挥，通讯联系1人
计1人
6
反应器平台：
指挥1人，与器内专门通讯1人
计2人
7
平台上面操作人员4人
计4人
8
反应器内工作人员2人，替换4人
计6人
合计
共30人
1、对于装催化剂过程中所用到的物品应尽量想得周全些，后勤供应和系统协调工作要做好，确保催化剂装填顺利进行。
2、放下竖梯，并检查反应器中O2含量，确保>20%。
3、催化剂装填前，技术人员应进入反应器内，对照催化剂装填图，在器壁画线标。
四、反应器及内构件检查
1、打开反应器头盖进人检查前应先用非净化风管通入反应器底部吹扫置换一段时间后，经采样分析O2含量大于20%方可进人。
2、用磁铁检查确认内构件及反应器内壁均为奥氏体不锈钢（无磁性）；
3、检查入口捕集器，以便正确定位并且使定位销正确定位（入口管的顶部水平部分应与扩散器的槽和挡板垂直）。
4、检查出口捕集器金属网尺寸大小（保证磁球和催化剂不能从网孔漏过）；检查其组装情况（确保反应器底封头的集合环正确就位；出口捕集器是否已用螺栓紧固在反应器出口头盖上；并且盖在其上的金属网罩无任何漏缝，出口捕集器的底边与出口头盖间亦无缝隙，如果缝隙宽于手指则应用填料绳密封）。
5、检查每台反应器的卸料口，封盖是否正确安装在口径上，且卸料口无水及其它杂物，然后用螺栓将盲法兰紧固到卸料口上。
6、检查分配器泡帽是否上紧。
检查催化剂排卸料连通管和塔盘有无焊缝裂口、变形、堵塞及其它损坏。
同样，检查在每个催化剂栅板上的空隙和金属丝网有无开口，该开口会使催化剂流入内部构件。
在固定构架下的筛网应装配齐平。
在人孔周围必须无任何开口，或比卸料连通管法兰直径大于2毫米之处，因为通过该处催化剂会流动。
7、彻底地清扫催化剂支承筛网，清除所有的碎屑和异物。
筛网必须不被破碎的催化剂或可能由人脚触地带入筛网孔的任何其它材料所堵塞。
支承筛网有堵塞的催化剂会引起过度的压力降。
8、经验证明：
在催化剂装填操作过程中，在反应器内部构件中的螺帽和螺栓当装配后可能堆积相当多的催化剂粉末而引起粘合。
为此，螺帽和螺栓在其装配以前应予以擦净并涂上一种防粘结润滑剂，例如二硫化钼润滑剂（不能含有催化剂中毒物）。
9、组装后，检查所有关键的托架连接件并拍照以备后来参考。
10、要求反应器清洁干燥无污物、无废料、无任何无关的东西，最终的检查在催化剂装填之前，可以使用吸尘器或用面团将细小的杂物务必清理干净，另外所有带入反应器内的工具应在出反应器后核对检查，严禁将工具遗忘在反应器。
五、催化剂装填步骤：
1、地面上的操作程序是：
◆将桶装催化剂放在反应器附近的水泥地面上，用人力和铲车将桶装催化剂放置在磅秤上进行称量，并记录，然后用人力将催化剂装入地面的送料斗中，用吊车或气动葫芦将料斗提升至各反应器顶部的装料斗。
◆反应器顶部的装料漏斗及其反应器内部的帆布送料管要事先安装好，最后催化剂经过顶部料斗及帆布管送入反应器内。
◆送料斗用吊车送至地面后，再重复进行下一个过程。
2、反应器顶的操作程序是：
◆用软管将净化压缩空气送入反应器内。
◆放下梯子和照明设施，保持器内的亮度适于装剂人员进行操作，随着装剂的进行，梯子离反应器的料面距离要保持适当的高度，便于作业人员替换和工作检查。
◆先由技术人员按照装填图规定的尺寸在反应器内画好各种催化剂需要装填到的位置，然后操作人员在架在反应器头盖大法兰上的偏心料斗下将金属装料管逐节紧固联接在偏心料斗下方的滑阀后面（若采用帆布软管则一定要绑结实，且帆布软管要足够长；随着料面的上升，可用剪刀剪去多余的部分），最后一节金属管下面装长约2m的帆布管，根据催化剂料面上升的情况，金属短管可逐节卸下，以保持适当的催化剂装填下落高度。
◆两名操作人员配戴送风式空气面罩（软管约30m长）及腰部绑安全绳下反应器，检查反应器内部帆布管上配置的Dg150滑阀和滑阀下面连接的帆布管离装料面的高度和帆布管的松紧度，检查内部划线分层的清晰度和准确度。
当反应器内操作人员需停止催化剂下落时，可以用一个方便的钢卡将帆布管口卡住。
◆用铲车将桶装催化剂运至磅秤称重，记录重量，然后再装到地面上的送料斗中，装完后，用吊车将送料斗吊至反应器顶部，并将催化剂卸入反应器顶部固定的装料斗中。
3、下面以反应器1401-R-101第二床层的催化剂装填说明装填方法：
a.先装φ13mm的瓷球
◆根据反应器装填图，先在1401-R-101底部捕集器上方装填φ13mm瓷球，装填量是约3.5m3，装之前，技术人员已在反应器内划线表示出φ13mm瓷球装填的具体位置，操作人员根据装填要求进行装填。
◆器外操作人员将称量好的φ13mm瓷球倒入送料斗后用电动葫芦或吊车吊上反应器装入送料斗内，（器外操作人员在缓慢打开料斗底端的滑阀前先通知器内人员用钢卡卡好送料管底端，避免瓷球直接落入反应器造成破损）器内人员待瓷球装满送料管后取掉钢卡同时移动帆布袋，均匀地向四周方向分布瓷球。
◆注意：
瓷球放入每一层的量要少一些，从而避免过多的瓷球堆积在漏斗或装催化剂的管内。
当每一层耙平后发现量不够用时，可用小桶从顶部吊入反应器内，这样可以避免装过量时从反应器内往外送料。
◆在装填过程中，当发现瓷球料面上升时，达到卸料口的距离过小，器内操作人员无法沿圆周方向均匀移动帆布时，需要与反应器顶部指挥人员联系好，关闭装料斗底部下方的滑阀，卸掉一节金属短管或剪去一截帆布软管，以保证合适的催化剂下落高度。
◆注意：
将反应器催化剂卸料管内要装满瓷球。
◆当送料斗内的瓷球装完后，将φ13mm的瓷球耙平，并记录φ13mm瓷球的实际装量。
同时，对照划线要求看是否装填到要求高度，若达不到划线标志，而计算的装填量已达到时，应联系有关工程技术人员进行确认，听从技术人员的安排，当还需要再装填时，则从顶部用小桶放入，直到达到要求为止。
◆若装剂人员在装填过程中发现料面已达到划线高度，而料斗内还剩余较多瓷球时，应及时联系工程技术人员进行确认，计算装填密度是否符合设计要求，当不需要继续装填，则应用小桶将料斗及下料管内剩余的瓷球吊出反应器。
b.φ6mm瓷球及φ3mm瓷球的装填
当φ13mm的瓷球按设计要求装填耙平一切都没有问题后，通知器外人员可以装下一种瓷球。
φ6mm瓷球及φ3mm瓷球的装填高度分别为100mm和100mm，装填方法均同φ13mm瓷球。
c.FC-14催化剂的装填
◆当φ3mm的瓷球按设计要求装填耙平一切都没有问题后，通知器外人员可以装下一种催化剂，此时器外人员先放入硬质塑料的“滑雪板”，（器内操作人员垫在脚下，滑雪板底部面积大，受力均匀，如此，不至损坏催化剂，也可避免催化剂受力不均匀而造成装填密度不均匀，装填密度不均匀则会造成反应物流分布不均匀）；再将FC-14催化剂倒入偏心料斗内送入反应器，同时将底部滑阀慢慢打开，由器内人员按装剂要求均匀分布FC-14催化剂，帆布袋沿圆周方向均匀移动。
◆FC-14催化剂的设计装填量是28.8m3，装填高度2541mm；每当催化剂装完两料斗（或1m高度）后将催化剂耙平，测量料面至划线处的距离并报给技术人员，以便技术人员掌握好催化剂的装填量。
当装到划线处后料斗内还有剩余的FC-14催化剂，应由技术人员计算装填密度，如果该密度小于或等于设计允许密度，则把催化剂装填到设计体积水平便可以了，将送料管内多余的催化剂用小桶吊出器外；如果设计装填量已装完，但还未达到划线处时，若装填密度小于或等于设计允许密度，则把预留的FC-14催化剂再装入反应使其达到设计体积水平；如果该密度大于设计允许密度，则将设计装填量装完便可以了。
◆注意：
反应器平台与器内通讯联系，必须做到随时能够准确沟通，并且任何时候（催化剂装填过程中）都必须留有两人以上，这是出于安全角度的考虑。
◆一般器内工作人员工作1.5小时左右，就必须进行更换。
在换人时，要停止装填催化剂，来替换的人先进反应器，被替换的人向他们把工作情况交代清楚后方可离开，并且要重新检查安全措施、防静电等措施，一切措施确认全部到位，被替换的人员离开反应器后，平台顶部的指挥人员与器内器外及地面沟通联系好后，再进行下一步装填。
◆在FC-14催化剂装填完毕后，根据称量记录其体积、重量及在反应器中的装填体积计算出装填密度。
d.FF-20精制催化剂的装填。
◆当FC-14催化剂装至划线高度，耙平并记录装填高度后，准备装填FF-20精制催化剂。
◆FF-20精制催化剂的设计装填量是46m3，装填高度4058mm。
装填方法和要求同上述FC-14催化剂一样。
e.φ3mm、φ6mm瓷球的装填
◆当FF-20精制催化剂按设计要求装填耙平一切都没有问题后，通知器外人员装φ3mm、φ6mm瓷球。
◆装完φ3mm瓷球后准备装φ6mm瓷球。
φ3mm及φ6mm瓷球的装填高度分别为100mm和100mm，装填方法均同φ13mm瓷球。
◆φ6mm瓷球装填完毕，进行质量确认后，从内部构件上清扫催化剂粉尘。
检查已装填好床层之上的催化剂支承筛网以确保在催化剂装填过程中未受损坏。
然后安装人孔盖，重新装配中间床层内部构件，通过从管子里面依靠真空抽吸催化剂将催化剂卸料管插入催化剂床层。
◆反应器1401-R-101催化剂装填都是采用普通装填法。
先从最下一个床层装起，每装完1m催化剂需要耙平一次，每一层装完也要耙平一次。
同时也要对帆布管长度进行裁剪修正。
每一个床层在装填最后一层瓷球后，其上表面与其上的分配盘间距之间留有200mm间距。
f.反应器1401-R-102各床层的催化剂品种、数量相同，采用密相装填。
在开始装反应器的各床层时，用φ6或φ3瓷球充填催化剂卸料连通管。
g.反应器内的催化剂装填完毕后，有关人员签字认可，将反应器内构件装上，确认无误后封口。
h.对于特殊的问题，需请有关专家商量对策。
4、在装填未完过夜时，保护好作业现场，防雨、防潮、防风，派保安人员坚守岗位进行值勤。
5、每一种催化剂装至要求高度后，平整料面，并将料斗和卸料管中的催化剂卸出称重、记录，然后再装下一种。
六、催化剂装填时的注意事项
1、首先，反应器要求有一个良好的装填方案。
2、用彩色编码或其它手段注明每桶催化剂的型号，按装填顺序摆放好。
3、催化剂、惰性介质高度的最初测量，都应以反应器顶部入口为基准。
4、清除反应器装填平台上不必要的软管、绳索、照明或其它妨碍装催化剂的设备。
5、催化剂装填漏斗应设在入口上方的机架上，即漏斗不直接座在人口上，留有足够大的进出空间，这样可使操作人员在催化剂装填期间或危险情况下可以安全方便地进出反应器。
催化剂装填的漏斗是斜底的偏心斗，以防装催化剂期间催化剂在漏斗角底沉积。
漏斗应为不锈钢材质，防止将铁绣带人反应器内。
反应器入口大法兰面要用厚橡胶皮保护好。
6、地面，平台的指挥人员、联系人员应配有相同频率的对讲机，或其它通讯设施，保证联络和信息畅通。
7、天气潮湿的情况下，只有在催化剂装填时才将催化剂开封，并在装填催化剂的平台上架设帆布棚。
8、漏斗底部采用帆布软管，随着装填高度升高，可将多出的帆布软管剪去，并送出反应器。
9、装催化剂的漏斗和装催化剂的管线应接地，以防在装催化剂期间产生静电。
10、电偶套管在催化剂装到其水平面前进行详细检查并安装连接好。
11、严禁催化剂的自由下落高度大于3m以免碰击撞碎催化剂。
12、在催化剂上站立或行走也会损坏催化剂，要求脚下拥有大的胶合板“雪橇”或在0.3m2的支撑板上工作，尽量减少直接在催化剂上行走。
14、在装催化剂期间进入反应器内的人员必须经审批通过，配戴罩住整个脸的正压呼吸器以防吸入催化剂的粉尘，且必须穿全套的防护服（工作服、手套、安全帽）。
15、反应器内的人在装催化剂期间应将催化剂软管沿恒定的圆周运动以使催化剂均匀地分布在床层上并防止细粉聚积。
16、每桶催化剂在装料前都要打开细看，如果催化剂颜色不均匀或含有大量杂物，则把该袋催化剂放在一边，以待进一步检查。
17、每层惰性介质在装下一层催化剂之前都应当适当耙平。
18、准确记录装入每一层催化剂的类型、体积和重量，对惰性介质也是如此。
19、每个反应器都要取有代表性的样品、作好标记，并存放起来，以备后来参考。
20、若条件允许，记录拍照整个装填操作，当需要返工时，照片对制定方案大有用途。
21、装填期间进入反应器的人员胸部应系吊绳，绳的另一端系于反应器入口之上，由专人负责。
22、应该有控制地将帆布管和料斗中的催化剂均匀地排布于催化剂床层之上。
23、应避免皮肤与催化剂直接接触；
24、装填期间，遇到任何与装填图的要求不符的情况都要及时通知工程技术人员以决定下一步的装填方法。
七、催化剂理化性质及装填数据表
1、催化剂
本装置使用催化剂是由抚顺石油化工研究院研制生产的FZC系列加氢保护剂、FF-20加氢精制催化剂和FC-14加氢裂化催化剂。
由于原料中含有少量烯烃、实际胶质、残炭，及可能带来的微量金属杂质，为了减缓反应器顶部因烯烃快速加氢饱和反应而造成局部剧烈放热，及吸附胶质、残炭等易造成催化剂结焦的现象，在反应器入口处装填一部分FZC系列保护剂。
FZC系列催化剂具有颗粒大、活性低的特点，可完成部分烯烃（尤其是二烯烃）加氢反应和脱残炭、脱金属反应，减少主催化剂上的积炭，从而保护主催化剂。
保护剂和催化剂的主要物化性质见表4-3、表4-4。
2、瓷球
瓷球用于支撑和覆盖催化剂，要求瓷球为无酸性、无有害杂质及灰尘等，使用前要经过水洗及干燥，如有较多杂质或尘埃，尚需过筛后再水洗处理。
装填之前的瓷球应为干品。
由于瓷球的不同作用，需要备好不同规格的瓷球。
3、反应器各床层催化剂装填量及装填比例见表4-5。
4、反应器1401-R-101、1401-R-102催化剂装填图见图4-1、附图4-2。
表4-3FZC系列保护剂的主要物化性质
催化剂名称
FZC-100
FZC-102B
FZC-103
物理性质：
外观形状
七孔球
拉西环
拉西环
颗粒直径，mm
15~18
4.9~5.2
3.3~3.6
内孔直径，mm
2.0~3.0
2.2~2.4
1.0~1.2
条长，mm
3~10
3~8
自然装填密度，g/cm3
~0.85
~0.50
~0.60
压碎强度，N/mm
≥200
≥2.0
≥3.0
化学组成，m%：
Mo-Ni
Mo-Ni
MoO3
4.0~6.0
6.0~8.0
NiO
1.0~2.0
1.5~2.5
表4-4主催化剂的主要物化性质
催化剂种类
精制剂FF-20
裂化剂FC-14
物理性质：
形状
三叶草
圆柱
粒径，mm
1.1~1.3
1.45~1.65
长度，mm
3~8
3~8
推荐装填密度，g/cm3
0.80～0.90
0.80~0.90
强度，N/mm
≥18
>18.5
化学组成，m%：
W-Mo-Ni-P
W-Ni
MoO3
6.0~8.0
NiO
3.7~4.3
5.2～6.4
WO3
21.0~24.0
20.0～24.0
表4-5反应器各床层催化剂装填量及装填比例
反应器
项目
催化剂名称
装填比例
v%
装填体积
m3
装填重量
t
装填密度
t/m3
1401-R-101
第一
床层
FZC-100
0.6
1.60
1.28
0.800
FZC-102B
1.8
4.8
2.31
0.480
FZC-103
3.7
9.6
5.59
0.580
FF-20
18.2
47.5
39.43
0.830
第二
床层
FF-20
FC-14
17.7
11.0
46.0
28.8
40.02
25.34
0.870
0.880
1401-R-102
第三
床层
FC-14
10.5
27.4
24.11
0.880
第四
床层
FC-14
10.5
27.4
24.11
0.880
第五
床层
FC-14
10.5
27.4
24.11
0.880
第六
床层
FC-14
10.5
27.4
24.11
0.880
FF-20
5.0
13.3
10.37
0.780
合计
--
261.21
220.78
0.844
注1：
第一床层FF-20催化剂采用自然装填（装填密度～0.830t/m3），第二床层采用密相装填（装填密度～0.870t/m3）。
注2：
第三、四和五床层FC-14催化剂采用密相装填，装填密度为～0.88t/m3。
图4-1精制反应器（R-101）催化剂装填图
图4-2裂化反应器（R-102）催化剂装填图
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