催化裂化裝置反應再生系統(tǒng)單獨停工檢修

姜 恒，孫 昆, 于福東

（中國石化青島石油化工有限責任公司， 山東 青島 266043）

利用常減壓電脫鹽裝置消缺改造時機，對催化裂化裝置反應再生系統(tǒng)單獨停工檢修，此次消缺目的很明確：即查找催化裂化裝置待生線路流化異常、后期維持操作困難的原因并加以解決。同時難點也很突出：反應再生系統(tǒng)單獨停工檢修，需要將反應再生系統(tǒng)以及需要維修的設(shè)備與不參與檢修的分餾、吸收穩(wěn)定等系統(tǒng)隔離，在反應再生系統(tǒng)單獨停工檢修期間做好相應的安全措施。以前石化系統(tǒng)關(guān)于催化檢修的文獻報道，有闡述裝置整體檢修安全措施的[1]，其它多是對一些關(guān)鍵設(shè)備檢修進行一些闡述。反應再生系統(tǒng)多是關(guān)于反應器襯里及關(guān)鍵內(nèi)構(gòu)件檢修[2-5]，像關(guān)于催化裂化裝置反應再生系統(tǒng)單獨停工檢修的文章很少。通過制定完善的停工吹掃、檢修方案，準確添加隔斷盲板等檢修管理措施，找到并解決了催化裂化裝置待生線路流化異常原因，最終順利完成反應再生系統(tǒng)單獨停工檢修。

1 裝置概況與工藝流程

青島石化催化裂化裝置主要由反應再生系統(tǒng)、分餾系統(tǒng)、吸收穩(wěn)定系統(tǒng)、產(chǎn)品精制系統(tǒng)組成，裝置由中國石化洛陽化工工程公司（以下簡稱洛陽工程公司）設(shè)計，于1999年9月建成投產(chǎn)，初始設(shè)計能力為1.0 Mt/a,設(shè)計中采用了洛陽工程公司開發(fā)的ROCC-VA型專利技術(shù)，包括同軸式兩器（反應器-再生器）結(jié)構(gòu)和逆流兩段再生技術(shù)。為了滿足生產(chǎn)清潔汽油的需要，以及增產(chǎn)液化氣、丙烯等高附加值產(chǎn)品，青島石化2005年采用中國石化石油化工科學研究院開發(fā)的 MIP-CGP技術(shù)對裝置進行了擴能改造，設(shè)計處理量從1.0 Mt/a提高到1.4 Mt/a。催化裝置流程簡圖見圖1。

圖1 催化裝置工藝流程簡圖Fig.1 Process diagram of catalytic cracking unit

原料從分餾系統(tǒng)原料罐經(jīng)原料噴嘴進入提升管反應器，與預提升段整理成活塞流的再生催化劑進行接觸反應，油氣沿提升管上升，在第二反應區(qū)的入口設(shè)有從吸收穩(wěn)定系統(tǒng)來急冷汽油終止劑注入點。反應油氣經(jīng)沉降器旋分系統(tǒng)分離經(jīng)沉降器頂部的集氣室沿油氣線進入分餾系統(tǒng)。催化劑經(jīng)過沉降器進入第一再生器，燒掉80%左右碳后，作為半再生催化劑進入第二再生器，完成整個燒焦過程，成為再生催化劑。如圖所示，分餾系統(tǒng)主要通過油氣線和原料罐的原料噴嘴與反應再生系統(tǒng)相連，吸收穩(wěn)定系統(tǒng)主要通過預提升干氣和急冷汽油與反應再生系統(tǒng)相連。

2 檢修方案的制定與實施

2.1 反應再生系統(tǒng)與分餾、吸收穩(wěn)定系統(tǒng)隔斷

以往裝置停工, 為了實現(xiàn)安全動火，防止油品跑竄, 只需要把進出裝置的工藝管線在裝置邊界處加裝幾十塊盲板, 就可以將裝置與外裝置徹底隔斷,而本次停工除了需要添加與外裝置物料隔絕的盲板以外，最為重要的是要將反應再生系統(tǒng)與后面的系統(tǒng)隔絕起來，將需要檢修的設(shè)備與系統(tǒng)隔絕起來，達到完全動火的條件。同時分餾塔在退油以后，穩(wěn)定、精制系統(tǒng)的油氣也不可串進分餾塔，造成分餾塔的安全隱患。通過分析催化裝置的工藝流程圖可以看出：分餾系統(tǒng)主要通過油氣線和原料罐的原料噴嘴與反應再生系統(tǒng)相連，吸收穩(wěn)定系統(tǒng)主要通過預提升干氣和急冷汽油與反應再生系統(tǒng)相連。通過在如圖所示的位置加裝隔斷盲板，可以將反應再生系統(tǒng)與分餾、吸收穩(wěn)定系統(tǒng)隔斷。

圖2是一張具體的隔絕盲板流程圖。

圖2 系統(tǒng)隔絕盲板具體流程圖Fig.2 Flow diagram of system off-plate

正常流程中，粗汽油自分餾塔來，進入穩(wěn)定做吸收劑，進入反應系統(tǒng)作為終止劑。為了保證反應系統(tǒng)的施工安全，首先要加盲板 1，將反應再生系統(tǒng)與分餾、穩(wěn)定系統(tǒng)隔絕；其次要加盲板 2，避免穩(wěn)定系統(tǒng)的油倒串至分餾系統(tǒng)。停工檢修前對所需要加盲板的地方進行統(tǒng)計匯總，繪制盲板表和盲板位置圖，標記好盲板的位置、盲板的方向,以便檢修結(jié)束以后可將盲板逐一對應拆除。本次停工檢修共加裝盲板81塊, 拆除81塊，為順利完成檢修創(chuàng)造了條件。表1為催化裝置檢修部分盲板明細表。

2.2 催化裂化裝置待生線路流化異常原因

催化裝置運行后期，沉降器藏量和待生塞閥出現(xiàn)異常，待生塞閥必須投用膨脹量，即待生塞閥處于全關(guān)狀態(tài)，勉強維持沉降器藏量，判斷分析可能為待立管發(fā)生磨損穿孔或待生塞閥出現(xiàn)偏心現(xiàn)象。

表1 催化裝置檢修盲板明細表Table 1 The maintenance of off-plate of catalytic cracking unit

催化裝置切斷進料，裝置全面停工后，反應再生系統(tǒng)扎架子，重點檢查第一再生器待生立管和待生套筒。正常流程中，從沉降器旋分系統(tǒng)來的催化劑經(jīng)過待生立管，經(jīng)待生塞閥進入待生套筒，最后經(jīng)分配器進入第一再生器。檢查發(fā)現(xiàn)待生套筒內(nèi)部待生立管磨穿，在待生立管處磨穿一個有 300 mm×300 mm左右洞，同時待生立管內(nèi)部有明顯沖刷痕跡。由此揭示后期生產(chǎn)時，催化劑直接通過磨穿位置，進入待生套筒，所以待生塞閥處于全關(guān)狀態(tài)才可維持沉降器藏量。檢修期間對待生立管進行了整體更換。圖3是催化劑待生線路示意圖。圖4是待生立管磨穿圖片以及內(nèi)部沖刷痕跡圖片。

圖3 催化劑待生線路流程圖Fig.3 Flow diagram of catalyst regeneration system

2.3 非檢修裝置工藝管理

此次停工反應再生系統(tǒng)與后面分餾等系統(tǒng)隔離，達到全面動火條件，穩(wěn)定和精制系統(tǒng)靜止，分餾系統(tǒng)部分流程退料、部分流程不退料，分餾塔底給蒸汽，使分餾塔成微正壓，防止其他裝置的空氣、油氣等大量串入分餾塔。因此有專人負責裝置的工藝參數(shù)管理，安全管理。其認真盯表操作，嚴格執(zhí)行巡回檢查制度、設(shè)備維護保養(yǎng)制度、潤滑油管理制度等, 發(fā)現(xiàn)如分餾塔壓力明顯波動，可燃氣體報警等情況要及時聯(lián)系車間處理。當發(fā)現(xiàn)有瓦斯、汽油等泄漏時, 要及時通知周圍檢修施工人員停止施工動火作業(yè), 并積極組織處理, 防止發(fā)生火災、爆炸、人身傷害等安全事故。

圖4 待生立管磨穿圖片以及內(nèi)部沖刷痕跡圖片F(xiàn)ig. 4 The photograph of steel tube in regeneration system and internal scouring mark

2.4 制定完善的停工吹掃方案

以往的裝置停工, 將工藝管線、設(shè)備按照流程吹掃干凈，即可達到裝置安全檢修的要求。而此次檢修消缺停工吹掃需要根據(jù)各單元的實際情況實施有針對性的方案，實施“精確吹掃”。所以停工方案和吹掃方案與以前制定的停工吹掃方案有很大的不同。以分餾塔停工掃線內(nèi)容表2為例，每條流程都有自己具體的要求。

表2 分餾塔停工掃線內(nèi)容Table 2 The details of steam blowing fractionating column

3 結(jié) 論

青島石化利用常減壓電脫鹽裝置消缺改造時機，對催化裂化裝置進行了反應再生系統(tǒng)為主的消缺檢查。反應再生系統(tǒng)單獨停工檢修，需要首先將反應再生系統(tǒng)以及需要維修的設(shè)備與不參與檢修的分餾、吸收穩(wěn)定等系統(tǒng)隔離，同時制定完善的檢修方案，查找并解決了待生線路流化異常的原因，最終順利完成反應再生系統(tǒng)單獨停工檢修。

［1］李志敏. 聯(lián)合生產(chǎn)裝置中單套裝置停工檢修安全對策[J]. 石油化工安全環(huán)保技術(shù)，2010,26（1）：26-28.

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［3］肖佐華，夏銀厚. 催化裂化裝置 UOP 技術(shù)改造[J]. 煉油設(shè)計，2001 ，31（6）：19-22.

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［5］楊升波，周建康. 重油催化裝置第一再生器旋風系統(tǒng)更換[J].石油工程建設(shè)，2011,37（1）：54-58.