二催化裝置開(kāi)工初期蒸汽系統(tǒng)操作優(yōu)化分析

趙　鵬

(中國(guó)石化 洛陽(yáng)分公司 ， 河南 洛陽(yáng)　471012)

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二催化裝置開(kāi)工初期蒸汽系統(tǒng)操作優(yōu)化分析

趙鵬

(中國(guó)石化 洛陽(yáng)分公司 ， 河南 洛陽(yáng)471012)

摘要：2015年裝置大檢修期間，洛陽(yáng)分公司對(duì)裝置蒸汽系統(tǒng)進(jìn)行了改造優(yōu)化，增上了再生器過(guò)熱管，使裝置1.0 MPa、3.5 MPa飽和蒸汽及3.5 MPa過(guò)熱蒸汽之間的聯(lián)系更加緊密，操作中需要關(guān)注的方面更多。本文主要針對(duì)蒸汽系統(tǒng)改造后裝置開(kāi)工初期在操作中存在的3.5 MPa蒸汽系統(tǒng)平衡，再生器過(guò)熱管和余熱爐過(guò)熱器超溫，氣壓機(jī)入口蒸汽溫度過(guò)低等問(wèn)題進(jìn)行分析討論，從安全平穩(wěn)運(yùn)行、優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)整等方面提出意見(jiàn)和建議。

關(guān)鍵詞：催化裂化 ； 蒸汽平衡 ； 優(yōu)化

0前言

中石化洛陽(yáng)分公司兩套催化裂化裝置于1997年10月建成投產(chǎn)，設(shè)計(jì)加工量為140萬(wàn)t/a重油催化裂化，裝置形式為同軸式，單器單段逆流完全再生。裝置主要由反應(yīng)再生、分餾、吸收穩(wěn)定、干氣液化氣脫硫、煙氣能量回收、余熱爐和煙氣脫硫脫硝等幾部分組成。

1改造后裝置蒸汽系統(tǒng)的現(xiàn)狀

二催化裝置3.5 MPa飽和汽產(chǎn)量為60 t/h(外取熱產(chǎn)汽40 t/h，分餾汽包產(chǎn)汽20 t/h)，余熱爐汽包產(chǎn)汽20 t/h。余熱爐在不補(bǔ)充燃料的情況下，過(guò)熱飽和汽能力為40 t/h，因此有40 t/h左右飽和蒸汽通過(guò)減溫減壓器至1.0 MPa管網(wǎng)，蒸汽高品低用，造成能源浪費(fèi)。

2015年大檢修期間，公司對(duì)裝置3.5 MPa蒸汽系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化改造，系統(tǒng)原則流程圖如圖1所示。在再生器內(nèi)增上了七組過(guò)熱盤(pán)管，設(shè)計(jì)過(guò)熱3.5 MPa飽和蒸汽30 t/h，提高了裝置對(duì)過(guò)熱蒸汽的處理能力，改造后裝置將成為全廠的產(chǎn)汽大戶，可將自產(chǎn)的3.5 MPa過(guò)熱蒸汽更多的上載至系統(tǒng)管網(wǎng)。

圖1　裝置蒸汽系統(tǒng)原則流程圖

2開(kāi)工初期裝置蒸汽系統(tǒng)存在的問(wèn)題

2.1蒸汽系統(tǒng)平衡

裝置剛開(kāi)工后，由于進(jìn)料性質(zhì)的波動(dòng)，煙機(jī)進(jìn)入發(fā)電工況準(zhǔn)備，空壓風(fēng)來(lái)量的受限，裝置外取熱器處于單器流化狀態(tài)。裝置分餾汽包產(chǎn)汽為22 t/h，余熱爐汽包產(chǎn)汽為24 t/h，裝置自產(chǎn)過(guò)熱汽為46 t/h左右。而氣壓機(jī)耗汽約為45 t/h，在這種運(yùn)行工況下，裝置內(nèi)3.5 MPa蒸汽管網(wǎng)會(huì)存在平衡的可能，裝置邊界管網(wǎng)內(nèi)蒸汽會(huì)局部滯留積水。若全廠3.5 MPa管網(wǎng)壓力升高，打破平衡后邊界大量低溫蒸汽竄入裝置，如果疏水不及時(shí)，導(dǎo)致氣壓機(jī)入口蒸汽帶水，影響氣壓機(jī)組的安全運(yùn)行。

2.2再生器過(guò)熱管和余熱爐過(guò)熱器超溫

再生器過(guò)熱管和余熱爐過(guò)熱器的設(shè)計(jì)溫度是≤450 ℃，由于在裝置開(kāi)工初期運(yùn)行工況變化較大，裝置產(chǎn)汽量波動(dòng)很大，從而影響到再生器過(guò)熱管和余熱爐過(guò)熱器的產(chǎn)汽溫度。表1列舉了裝置在2015年12月11日到17日(開(kāi)工10 d內(nèi))各汽包產(chǎn)汽量，再生器過(guò)熱管及余熱爐過(guò)熱器產(chǎn)生的蒸汽溫度。從表1中可以看出，由于產(chǎn)汽量的波動(dòng)，再生器過(guò)熱管和余熱爐過(guò)熱器偶爾有超溫現(xiàn)象。

表1　各汽包產(chǎn)汽量及產(chǎn)汽溫度

2.3氣壓機(jī)入口蒸汽溫度低

二催化裝置氣壓機(jī)組汽輪機(jī)為背壓式，消耗蒸汽3.5 MPa為機(jī)組提供動(dòng)力，出口1.0 MPa蒸汽并至管網(wǎng)。由于裝置產(chǎn)汽量的變化，以及全廠3.5 MPa蒸汽管網(wǎng)壓力及溫度的波動(dòng)，時(shí)常導(dǎo)致氣壓機(jī)入口蒸汽溫度低報(bào)警(<390 ℃報(bào)警)，影響機(jī)組的正常操作。

3處理方法

3.1針對(duì)蒸汽系統(tǒng)平衡的處理方法

3.1.1提高產(chǎn)汽量

在操作中，反應(yīng)崗位應(yīng)根據(jù)原料的性質(zhì)及進(jìn)料量及時(shí)調(diào)整，盡可能地使分餾汽包和余熱爐汽包多產(chǎn)蒸汽。此外，根據(jù)密相溫度及空壓風(fēng)量，及時(shí)投用外取熱器，優(yōu)化操作，使外取熱器在單器流化的工況下多產(chǎn)蒸汽。

3.1.2提高耗汽量

根據(jù)氣壓機(jī)入口3.5 MPa蒸汽以及出口1.0 MPa蒸汽的壓力、溫度情況，在蒸汽系統(tǒng)快要平衡時(shí)，提高氣壓機(jī)轉(zhuǎn)速，用反飛動(dòng)來(lái)維持反應(yīng)壓力。此外，由于開(kāi)工初期分餾系統(tǒng)運(yùn)行工況不是很平穩(wěn)，車間沒(méi)有投用原料油與柴油的換熱流程，投用了原料油加熱器(用3.5 MPa蒸汽加熱)，通過(guò)原料油預(yù)熱溫度來(lái)調(diào)節(jié)原料油加熱器的耗汽量。從裝置的能耗角度考慮，為了應(yīng)對(duì)蒸汽系統(tǒng)平衡來(lái)增加裝置的耗汽量是不可取的。但由于開(kāi)工初期，裝置各項(xiàng)工況運(yùn)行不是很平穩(wěn)，短期內(nèi)提高耗汽量也可以作為一種調(diào)節(jié)手段。

3.2針對(duì)再生器過(guò)熱管和余熱爐過(guò)熱器超溫的處理方法

在沒(méi)有增上再生器過(guò)熱管以前，通過(guò)調(diào)整3.5 MPa飽和蒸汽經(jīng)減溫減壓器放至1.0 MPa管網(wǎng)的蒸汽量來(lái)控制余熱爐過(guò)熱器的出口溫度。在改造以后，由于需要同時(shí)兼顧再生器過(guò)熱管和余熱爐過(guò)熱器的出口溫度，再加上外取熱器產(chǎn)汽量沒(méi)有正常，為了便于操作，車間將外取熱汽包、分餾汽包產(chǎn)汽去余熱爐過(guò)熱的流程切斷，以保證進(jìn)再生器過(guò)熱管和余熱爐過(guò)熱器的蒸汽量相對(duì)穩(wěn)定，從而便于控制再生器過(guò)熱管和余熱爐過(guò)熱器的出口溫度。

對(duì)于余熱爐過(guò)熱器出口溫度的控制，由于只有余熱爐汽包產(chǎn)汽進(jìn)過(guò)熱器過(guò)熱，進(jìn)汽量波動(dòng)較小，通過(guò)一段過(guò)熱器出口的減溫水量來(lái)控制二段過(guò)熱器出口溫度不超溫。對(duì)于再生器過(guò)熱管出口溫度的控制，在操作中盡量平穩(wěn)分餾汽包和外取熱器汽包的產(chǎn)汽量，并通過(guò)減溫減壓器來(lái)控制進(jìn)再生器過(guò)熱管的蒸汽量。當(dāng)過(guò)熱管出口溫度較高時(shí)，及時(shí)關(guān)小減溫減壓器調(diào)節(jié)閥，提高進(jìn)過(guò)熱管的蒸汽量，從而降低過(guò)熱管的出口溫度，保證過(guò)熱管不超溫運(yùn)行。

3.3針對(duì)氣壓機(jī)入口蒸汽溫度低的處理方法

在操作中，應(yīng)該盡量提高裝置自產(chǎn)3.5 MPa蒸汽的溫度。但由于在開(kāi)工初期，車間投用原料油加熱器，導(dǎo)致車間需要下載管網(wǎng)3.5 MPa蒸汽，在這種工況下，需要密切關(guān)注管網(wǎng)蒸汽的壓力及溫度，并保證蒸汽進(jìn)裝置的疏水效果。

4結(jié)語(yǔ)

由于在開(kāi)工初期，裝置蒸汽系統(tǒng)的產(chǎn)汽量、過(guò)熱能力不能達(dá)到正常運(yùn)行時(shí)的工況，所以在操作中類似于3.5 MPa蒸汽系統(tǒng)平衡、再生器過(guò)熱管和余熱爐過(guò)熱器超溫、氣壓機(jī)入口蒸汽溫度低等情況需要引起更多的關(guān)注，以及做出一些特別的調(diào)整，才能保證裝置蒸汽系統(tǒng)的安穩(wěn)運(yùn)行，并減少對(duì)全廠蒸汽系統(tǒng)的影響。

中圖分類號(hào)：TQ050.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1003-3467(2016)01-0056-02

作者簡(jiǎn)介：趙鵬(1988-)，男，助理工程師，從事催化裂化生產(chǎn)工作，電話：18737979229。

收稿日期：2015-11-30