淺談重油催化裂化裝置油漿系統(tǒng)結(jié)焦與預防措施

孫輝 武利春 沈興 劉建(中國石油呼和浩特石化公司內(nèi)蒙古呼和浩特010070)

一、分餾塔油漿的系統(tǒng)及流程

分餾塔底油漿是由循環(huán)油漿泵(P-209AB)抽出后經(jīng)過油漿-閃底油換熱器(E-214AB)與來自常壓裝置的閃底油進行換熱，換熱后的循環(huán)油漿經(jīng)原料油開工加熱器(E-209)與原料油換熱，然后經(jīng)油漿蒸汽發(fā)生器(E-210ABC)產(chǎn)中壓飽和蒸汽后溫度降至280℃，分三路：一路返分餾塔(T-201)人字擋板上；一路返分餾塔(T-201)人字擋板下部；一路經(jīng)產(chǎn)品油漿泵(P-210AB)進一步升壓后，經(jīng)產(chǎn)品油漿-熱水換熱器(E212A-D)換熱至90℃出裝置至罐區(qū)。為預防油漿系統(tǒng)設備出理結(jié)垢情況，阻垢劑應由泵(P213AB)連續(xù)注入分餾塔底抽出管線。

二、油漿系統(tǒng)的運行流程

根據(jù)催化裂化裝置原料性質(zhì)變重變差以及分餾塔底油漿系統(tǒng)結(jié)焦嚴重這種現(xiàn)狀，出現(xiàn)油漿泵暖泵線嚴重堵塞，油漿蒸汽發(fā)生器管程堵塞造成發(fā)汽量嚴重下降，分餾塔底溫度出現(xiàn)超溫現(xiàn)象，會給塔底結(jié)焦提供條件。直接造成分餾塔操作困難，降低反應處理量，只能在切換油漿蒸汽發(fā)生器時進行搶修。由于在溫度升高前兩周時間內(nèi)油漿的固含量并不高，并且油漿循環(huán)量一直保持在較高的水平上，平均在348℃~355℃之間，這樣就基本上可以排除換熱器因催化劑沉積造成換熱效果下降的可能性。

三、結(jié)焦機理分析

影響結(jié)焦的因素除去在一定條件下才起到了引發(fā)、加速結(jié)焦現(xiàn)象發(fā)生的作用，最直接導致油漿結(jié)焦的原因在于原油及催化油漿本身。就原油和催化油漿來講,它本身就具有結(jié)焦的內(nèi)在因子,前且有結(jié)焦的傾向,但在什么樣的情況下,也即結(jié)焦因子究竟占據(jù)多大優(yōu)勢(結(jié)焦組分的含量)時容易表現(xiàn)出結(jié)焦現(xiàn)象,還有待研究

四、預防油漿系統(tǒng)結(jié)焦的措施

1.控制較低的塔底溫度，對油漿系統(tǒng)循環(huán)量實行最大量控制。油漿結(jié)焦的主要原因條件是塔底溫度，加大油漿循環(huán)量可以增大油漿線速、降低分餾塔底溫度及油漿在分餾塔底、管線的停留時間。通過在合理調(diào)控油漿上、下返塔的流量，可以保證油漿下返塔對分餾塔底溫度的攪拌降溫作用，通過換熱后，其返塔溫度降為250℃~280℃，溫度大幅度降低，使得油漿的黏度增加，流動性能變差，油漿在流動的過程中減少對催化劑及固體懸浮物的夾帶作用。保證充足的油漿對反應油氣起到脫過熱洗滌作用，降低油氣入塔溫度，防止結(jié)焦現(xiàn)象后移。

2.保持較快的油漿流速為使油漿循環(huán)系統(tǒng)的管道和設備不結(jié)焦。油漿在管道中的流速不低于1.5～2.0m/s，在換熱器的管程內(nèi)控制在1.2~2.0m/s，以防油漿在換熱過程中，由于溫度降低，粘度增大而結(jié)焦。

3.由于降低循環(huán)油漿返塔溫度，油漿換熱系統(tǒng)結(jié)焦嚴重，換熱效率下降，加大油漿下返塔流量，既可增強對塔底的沖涮作用，防止催化劑堆積在分餾塔底的緩流區(qū)而引起結(jié)焦，又可使塔底油漿快速降溫，防止油漿組分因高溫聚合生焦。分餾塔底溫度控制在348℃~355℃之間。

4.以注入合適的油漿阻垢劑。從分餾塔底油漿抽出口處增加防焦措施，連續(xù)注入阻垢劑，加注比例均勻，防止油漿中不溶物附著在換熱器的管壁，油漿換熱器的換熱效果也未見低，油漿循環(huán)量也能夠自如調(diào)節(jié)，由此證明加注油漿阻垢劑的效果成功。

5.投用分餾塔底油漿攪拌，使塔底油漿的抽出口周圍區(qū)域產(chǎn)生攪動，防止催化劑顆粒或者其它小焦粒在這一區(qū)域沉積從而產(chǎn)生流動死區(qū)。與此同時攪拌油漿會在緩流區(qū)造成一種局部相對較低的溫度，這樣有利于防止該區(qū)域內(nèi)初始焦炭的生成。

6.裝置平穩(wěn)操作，并且不斷去優(yōu)化操作方案，調(diào)整操作參數(shù)。嚴格控制原料霧化蒸汽、原料預熱溫度、汽提蒸汽、防焦蒸汽、回煉油回煉等參數(shù)。同時公用工程供給穩(wěn)定，避免因客觀因素停風、水、電、汽而造成催化裂化裝置操作波動。

7.油漿的流速在管道中過低，容易使縮合物沉積在管道表面，聚集的縮合物在進一步的反應生成了軟焦。

結(jié)論

結(jié)焦問題是催化裂化裝置連續(xù)生產(chǎn)中存在的一個難題，要想確保裝置可以長期平穩(wěn)的運行下去，那么就必須做到清楚的了解結(jié)焦問題產(chǎn)生的原因以及規(guī)律，從而利用新技術、工藝或者設備將此類操作進行優(yōu)化，通過嚴格控制工藝的指標來做到最終的預防結(jié)焦，減少因結(jié)焦問題而產(chǎn)生的安全生產(chǎn)隱患，最終達到裝置長期平穩(wěn)的運行。

[1]280萬噸/年催化裂化裝置操作規(guī)程，Q/SYHSH-CH-2014．

[2]汪青青，高慶軍，艾克利．重油催化裂化油漿系統(tǒng)結(jié)焦分析及優(yōu)化措施[J]．廣東化工，2013:6．

[3]雙躍．永坪煉油廠催化裝置油漿系統(tǒng)結(jié)焦問題分析對策[J]．中國石油和化工標準與質(zhì)量，2012:11．