催化裂化裝置長周期運(yùn)行的制約因素及對策

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（陜西延長石油（集團(tuán)）有限責(zé)任公司永坪煉油廠，陜西延安 717208）

催化裂化裝置長周期運(yùn)行的制約因素及對策

張?jiān)路?/p>

（陜西延長石油（集團(tuán)）有限責(zé)任公司永坪煉油廠，陜西延安 717208）

對催化裂化裝置長周期運(yùn)行的制約因素進(jìn)行了分析，并對相應(yīng)的處理措施進(jìn)行總結(jié)，認(rèn)為保障公用系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行、把好材料、設(shè)備質(zhì)量關(guān)、提高檢修維護(hù)水平、嚴(yán)格進(jìn)行工藝管理、扎實(shí)開展員工培訓(xùn)等是延長催化裂化裝置運(yùn)行周期的有力措施。

催化裂化；長周期運(yùn)行；對策

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.05.19

0 前言

催化裂化裝置是國內(nèi)原油二次加工的主要裝置，也是煉油企業(yè)創(chuàng)造效益的核心裝置，其能否長周期安全平穩(wěn)運(yùn)行對煉油企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益至關(guān)重要。目前國內(nèi)催化裂化裝置平均運(yùn)行周期接近 3 a，而國外同類裝置一般可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn) 4～5 a。延長石油集團(tuán)永坪煉油廠現(xiàn)有催化裂化裝置2套，其中50萬t/a 1套，120萬t/a 1套。2008年以前基本保持1年1大修的運(yùn)行模式，運(yùn)行成本高，并對全公司的物料平衡造成一定困難，無法跟上石化行業(yè)裝置長周期運(yùn)行發(fā)展趨勢。自2008年5月大修后開始，50萬t/a催化裂化裝置開始長周期運(yùn)行，2009年未停工大修，直至2010年3月實(shí)施MIP技術(shù)改造，連續(xù)運(yùn)行22個(gè)月。2011年2套催化裂化裝置大修后，分別制定了裝置長周期運(yùn)行方案，明確提出催化裝置2年1大修目標(biāo)，其中50萬t/a催化裂化裝置于2012年、2013年、2015年停工大修，120萬t/a催化于2013年、2015年停工大修，基本實(shí)現(xiàn)了2年1大修目標(biāo)，但兩套裝置在幾年的運(yùn)行中也發(fā)生了數(shù)次緊急停工和非計(jì)劃停工以及停工搶修現(xiàn)象。

1 制約催化裝置長周期運(yùn)行的主要因素

從催化裝置非計(jì)劃停工統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出，2套催化裂化裝置自2009年開始因公用系統(tǒng)停工6次，因動(dòng)靜設(shè)備故障停工6次，因工藝操作原因停工2次。另外除以上統(tǒng)計(jì)的非計(jì)劃停工外，2套催化裂化裝置還有因再生器器壁過熱、再生滑閥卡死、煙機(jī)葉片結(jié)垢等引起的停工搶修，設(shè)備損壞情況見圖1、圖2。

圖1 襯里損壞器壁過熱

圖2 煙機(jī)結(jié)垢葉片磨損

據(jù)此判斷，制約催化裝置長周期運(yùn)行的主要因素有3個(gè)：一是公用系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定，二是動(dòng)靜設(shè)備故障，三是工藝操作管理不到位等。

2 延長催化裂化裝置運(yùn)行周期采取的對策及效果

2.1 穩(wěn)定的公用系統(tǒng)是催化裂化裝置長周期運(yùn)行的根本

從表1、表2統(tǒng)計(jì)可知，公用系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定，特別是供電系統(tǒng)不穩(wěn)定成為制約催化裝置長周期運(yùn)行的主要因素，從2010年開始，永坪煉油廠實(shí)施一系列改造工程完善公用系統(tǒng)，為裝置長周期運(yùn)行奠定了基礎(chǔ)。

（1）2010年對原空壓站實(shí)施改造，新增4臺(tái)6000 m3/h螺桿式空氣壓縮機(jī)，改變了原2臺(tái)SVK20-3s壓縮機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性差、備用機(jī)組啟動(dòng)速度慢等狀況，為裝置供風(fēng)提供了保障。

（2）2010年 50萬t/a催化MIP改造時(shí)對內(nèi)外取熱器進(jìn)行了改造，外取熱發(fā)氣量由原來的14 t/h增加至20 t/h以上；2010年 120萬 t/a催化裝置內(nèi)外取熱器改造，外取熱器發(fā)汽量由 40 t/h提高到65 t/h；2011年新建60 t/h中壓鍋爐等為裝置蒸汽系統(tǒng)運(yùn)行提供了保障。

（3）2013年 在110 kV變電站新增變配電設(shè)施一套，實(shí)現(xiàn)永坪煉油廠用電專線專供，提高了裝置抗晃電能力。

2013年后再未出現(xiàn)因公用系統(tǒng)引起的非計(jì)劃停工現(xiàn)象，為裝置的長周期運(yùn)行創(chuàng)造了有力條件。

2.2良好的設(shè)備質(zhì)量是裝置長周期運(yùn)行的基礎(chǔ)

從表1、表2統(tǒng)計(jì)看，動(dòng)、靜設(shè)備故障是造成裝置非計(jì)劃停工，制約裝置長周期運(yùn)行的另一主要因素，設(shè)備故障的的一個(gè)重要原因是設(shè)備及其備件和材料等的原始設(shè)計(jì)、制造質(zhì)量不高，針對這一因素，采取了4個(gè)措施。

（1）實(shí)施物資供應(yīng)商評價(jià)機(jī)制，淘汰產(chǎn)品質(zhì)量不佳供應(yīng)商；

（2）對所有重要設(shè)備及其備件和關(guān)鍵材料等在采購時(shí)均簽訂技術(shù)協(xié)議，明確技術(shù)要求和標(biāo)準(zhǔn)。

（3）對部分重要設(shè)備或備件等進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)造。

（4）嚴(yán)把設(shè)備、備件、材料入廠驗(yàn)收關(guān)，對能夠復(fù)驗(yàn)的進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，如換熱器管束、閥門等在安裝前或安裝時(shí)均進(jìn)行打壓復(fù)驗(yàn)。

通過以上措施，確保質(zhì)量不合格設(shè)備、備件、材料等不能入庫，為裝置長周期運(yùn)行奠定了基礎(chǔ)。

表1 50萬t/a催化裝置非計(jì)劃停工統(tǒng)計(jì)表

表2 120萬t/a催化裂化裝置非計(jì)劃停工統(tǒng)計(jì)表

2.3 提高檢修維護(hù)水平是保證裝置長周期運(yùn)行的關(guān)鍵

2.2.1 加強(qiáng)大型機(jī)組和關(guān)鍵設(shè)備管理

催化裝置大型機(jī)組和關(guān)鍵設(shè)備包括主風(fēng)機(jī)、氣壓機(jī)、煙機(jī)、汽輪機(jī)、增壓機(jī)以及特殊閥門和進(jìn)料泵、油漿泵等設(shè)備，任何設(shè)備的故障都有可能引起裝置的切料停工甚至造成事故，是設(shè)備管理的重中之重[2]。對大型機(jī)組和關(guān)鍵設(shè)備采取5個(gè)管理措施。

（1）日常運(yùn)行中實(shí)施“機(jī)、電、儀、管、操”五位一體特護(hù)管理制度，對大型機(jī)組和關(guān)鍵設(shè)備實(shí)施24 h特護(hù)，建立了按關(guān)鍵設(shè)備連續(xù)運(yùn)行時(shí)間長短進(jìn)行考核獎(jiǎng)勵(lì)的激勵(lì)機(jī)制。

（2）工藝上嚴(yán)格操作，避免裝置和設(shè)備負(fù)荷大幅波動(dòng)，啟停、切換嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，設(shè)備開車和裝置開工執(zhí)行步步確認(rèn)制度。

（3）大型機(jī)組檢修均按照《中石化檢修規(guī)程》編制了檢修作業(yè)指導(dǎo)書，施工單位檢修時(shí)需編制詳細(xì)的施工方案，同時(shí)簽訂檢修技術(shù)協(xié)議，明確標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求，檢修過程中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)均需由甲乙雙方技術(shù)人員確認(rèn)合格后方可進(jìn)行下步工序

（4）嚴(yán)格執(zhí)行大型機(jī)組潤滑管理，定期檢測油質(zhì)油量，確保潤滑良好。

（5）采用在線監(jiān)測和現(xiàn)場點(diǎn)檢相結(jié)合的監(jiān)控手段，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的各類問題。

2.2.2 提高裝置和設(shè)備檢修水平

（1）周密詳實(shí)的檢修計(jì)劃是決定裝置和設(shè)備檢修水平和檢修成本的重要基礎(chǔ)。催化裂化裝置的檢修一般在前一年度就會(huì)編制詳細(xì)的項(xiàng)目、材料、及費(fèi)用計(jì)劃，經(jīng)專業(yè)部門和主管領(lǐng)導(dǎo)審批，再經(jīng)相關(guān)會(huì)議討論后確定。

（2）嚴(yán)把材料和備件采購質(zhì)量關(guān)。

（3）嚴(yán)格選擇檢修施工隊(duì)伍，無論是大型機(jī)組還是工藝設(shè)備、電氣儀表等專業(yè)檢修，均選擇施工資質(zhì)高、管理水平強(qiáng)、質(zhì)量信譽(yù)好、技術(shù)過硬的施工隊(duì)伍。

（4）檢修開始前，生產(chǎn)車間技術(shù)人員針對每個(gè)施工項(xiàng)目編制詳細(xì)的檢修指令單，指令單上明確了施工的部位、內(nèi)容、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和安全注意事項(xiàng)等，并依據(jù)指令單與施工方進(jìn)行施工交底，對于關(guān)鍵設(shè)備和重點(diǎn)檢修項(xiàng)目，施工方還需編制詳細(xì)的施工方案。

（5）停工后進(jìn)行認(rèn)真的檢查，特別是針對反再系統(tǒng)等重點(diǎn)部位，均由各主管廠長帶隊(duì)組成不同的綜合檢查小組，分批次進(jìn)行檢查，對問題進(jìn)行匯總并制定處理方案。

（6）檢修過程實(shí)施質(zhì)量過程控制，采取施工單位、生產(chǎn)車間、專業(yè)部門和專業(yè)驗(yàn)收小組四級驗(yàn)收制度，嚴(yán)格控制每一個(gè)作業(yè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，一步一確認(rèn)，杜絕不合格項(xiàng)目進(jìn)入下一道工序。

通過以上措施，幾年來2套催化裂化裝置檢修逐步實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化管理，檢修水平逐年提高，未出現(xiàn)因檢修質(zhì)量原因造成的非計(jì)劃停工現(xiàn)象。

2.4 嚴(yán)格的工藝管理是催化裝置長周期運(yùn)行的關(guān)鍵

平穩(wěn)生產(chǎn)是裝置長周期運(yùn)行的基本要素，操作波動(dòng)不僅容易釀成生產(chǎn)事故，還會(huì)影響設(shè)備的運(yùn)行工況和性能發(fā)揮。為創(chuàng)造一個(gè)良好的生產(chǎn)環(huán)境，生產(chǎn)車間和技術(shù)部門制定了嚴(yán)格的生產(chǎn)紀(jì)律和操作指標(biāo)，日常管理中狠抓操作平穩(wěn)率，細(xì)調(diào)、微調(diào)、精調(diào)、勤調(diào)，始終將操作彈性控制在規(guī)定的范圍以內(nèi)，避免出現(xiàn)操作波動(dòng)，以保障裝置平穩(wěn)率；避免設(shè)備出現(xiàn)超溫、超壓和超負(fù)荷運(yùn)行的狀況。嚴(yán)格落實(shí)交接班制度、值班制度，強(qiáng)化勞動(dòng)紀(jì)律、工藝紀(jì)律的管理與考核。

2.5 扎實(shí)開展員工培訓(xùn)，不斷提高員工業(yè)務(wù)素質(zhì)

針對員工新老交替快，員工操作水平不高現(xiàn)象，開展一系列的技能培訓(xùn)，采用輪崗、兼崗、崗位練兵、模擬仿真等手段，積極開展員工“人人上講臺(tái)”活動(dòng)，采用“2105”交接辦法，實(shí)現(xiàn)員工一專多能，有效提高了員工的技術(shù)水平。同時(shí)切實(shí)做好職工安全技能、安全意識(shí)的教育培訓(xùn)工作，定期或不定期開展技術(shù)比武或勞動(dòng)競賽活動(dòng)，不斷提高職工的業(yè)務(wù)水平，為裝置長周期安全平穩(wěn)運(yùn)行提供了人力資源保障。

3 催化裝置長周期運(yùn)行尚需解決的問題

（1）原料供應(yīng)不穩(wěn)定，造成裝置提降量頻繁，一定程度上影響著裝置的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

（2）除鹽水、循環(huán)水等公用系統(tǒng)的水質(zhì)不佳，易造成設(shè)備的結(jié)鹽、結(jié)垢。

（3）部分關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)故障，如外取熱器管束運(yùn)行壽命短，一般約為2 a，低于國內(nèi)5～6 a的水平；外取熱器負(fù)荷不足，再生器溫度高導(dǎo)致煙機(jī)入口溫度高，影響煙機(jī)長周期運(yùn)行；再生滑閥、待生滑閥等容易出現(xiàn)卡澀、填料泄漏、閥桿閥板磨損等現(xiàn)象。

（4）員工技術(shù)和操作水平不高，責(zé)任心不強(qiáng)，對裝置上出現(xiàn)問題的判斷和處理不盡合理。

4 結(jié)論

催化裂化裝置的長周期運(yùn)行對于煉油企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益至關(guān)重要，催化裂化裝置的長周期運(yùn)行涉及到裝置的設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行維護(hù)和檢修改造等多個(gè)方面。除設(shè)計(jì)建造要考慮到長周期運(yùn)行要求外，只有在裝置運(yùn)行中保障包括原料在內(nèi)的水、風(fēng)、電、汽等公用系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，把好材料、備件、設(shè)備采購質(zhì)量關(guān)，提高裝置檢修和日常維護(hù)水平，嚴(yán)格執(zhí)行工藝指標(biāo)和工藝紀(jì)律、搞好平穩(wěn)操作，扎實(shí)開展員工培訓(xùn)工作、不斷提高員工業(yè)務(wù)素質(zhì)，積極采用和推廣新技術(shù)等才能實(shí)現(xiàn)催化裝置長周期安全平穩(wěn)運(yùn)行。

［1］李貴軍，劉小輝.催化裂化裝置長周期運(yùn)行保障技術(shù)［J］.安全技術(shù)，2014，14（6）：13-16.

［2］中石化催化裂化裝置長周期調(diào)查組.催化裂化裝置長周期運(yùn)行的調(diào)查［J］.煉油設(shè)計(jì)，1998，28（2）：6-13.

［3］馬伯文主編.催化裂化裝置技術(shù)問答［M］.北京：中國石化出版社，2010.

［4］邢穎春等，催化裂化裝置沉降器內(nèi)結(jié)焦形成過程的因素分析［J］，石油學(xué)報(bào)，2008，24（6）：702-708.

［5］蔡開鵬，催化裂化裝置長周期運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)探討［J］.中外能源，2013，18（3）：89-95.

［6］隋建國，催化裂化裝置非計(jì)劃停工原因分析與探討［J］.煉油與化工，2014（5）：15-18+61.

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〔編輯 利 文〕