提高重油催化裂化裝置液收的措施

艾明

摘要：近期玉煉催化裂化裝置總液收持續(xù)偏低，本文從原料性質(zhì)、裝置加工量、催化劑性質(zhì)等方面綜合分析，提出了對(duì)應(yīng)的解決措施，以期進(jìn)一步提高裝置總液收。

關(guān)鍵詞：催化裂化；液收；原料性質(zhì)

1、前言

玉門催化裂化裝置1994年建成投產(chǎn)，原設(shè)計(jì)能力50萬噸/年，2004年裝置完成80萬噸/年重油催化裂化擴(kuò)能改造。

2013年裝置采用華東院設(shè)計(jì)的稀相管強(qiáng)化燒焦技術(shù)，在燒焦罐內(nèi)增加外循環(huán)催化劑分配器、待生催化劑分配器、外取熱器返回催化劑分配器；燒焦罐內(nèi)增加兩層格柵并將燒焦罐底主風(fēng)分布管更換主風(fēng)分布板，同時(shí)將二密處大孔分布板改為稀相管，原湍流床改為二密相環(huán)形床，由原來的PST-250立管式三級(jí)旋風(fēng)分離器更換為BSX型三級(jí)旋風(fēng)分離器。

目前裝置采用兩段提升管、VQS快分技術(shù)、催化劑分布器、前置燒焦罐加稀相管催化劑再生、中壓鍋爐、背壓式氣壓機(jī)、BSX型三級(jí)旋風(fēng)分離器、JWGS煙氣除塵脫硫等多項(xiàng)技術(shù)和設(shè)施。即便是采用了以上先進(jìn)的工藝，并且在催化原料性質(zhì)大幅改善的背景下，裝置總液收沒有明顯提高，也不能達(dá)標(biāo)（2018年車間液收指標(biāo)為≮85%），影響了總廠經(jīng)濟(jì)效益。

2、總液收偏低原因分析

玉門催化裂化裝置2004年大改造時(shí)采用的中國石油大學(xué)的專利兩段提升管技術(shù)，其具有催化劑接力、分段反應(yīng)、短反應(yīng)時(shí)間和大劑油比的特點(diǎn)。當(dāng)時(shí)裝置處理的是摻煉25%的減壓渣油，原料性重，兩段提升管分段反應(yīng)有明顯優(yōu)勢(shì)，能在一定程度上提高裝置的總液收，并保持產(chǎn)品的合理分布。2014年玉門煉化總廠重油焦化車間擴(kuò)能改造項(xiàng)目50萬噸/年建成投產(chǎn)，預(yù)示著常減壓蒸餾裝置減壓渣油全部由重油焦化車間處理。2018年上半年催化車間摻煉減壓渣油為1.56%，原料裂化性質(zhì)變好，回?zé)捰图坝蜐{量大幅降低，造成二提進(jìn)料量嚴(yán)重不足，反應(yīng)時(shí)間增加，操作環(huán)境惡化，造成總液收偏低。下面進(jìn)行具體分析：

2.1兩段提升管結(jié)構(gòu)形式不適應(yīng)原料性質(zhì)

2004年裝置改造之初是處理的摻煉減壓渣油25%的重質(zhì)原油，目前逐步降低至1.56%，原料性質(zhì)大幅改善，裂化性能持續(xù)向好，另一方面也造成回?zé)挶认陆?，二提回?zé)捔拷档?。圖一為歷年摻煉減壓渣油的比例與二提進(jìn)料量變化趨勢(shì)。

從圖一可以明顯看出，隨著裝置摻煉減壓渣油比例逐漸降低，二提回?zé)捔侩S之降低，目前只有改造初的55%。這就使得二提線速與設(shè)計(jì)值差別很大，重質(zhì)回?zé)捰团c油漿在二提中停留時(shí)間變長，裂化反應(yīng)過深，使得焦炭產(chǎn)率過高，裝置總液收下降。

3應(yīng)對(duì)措施

催化裂化在石油煉制占有重要的地位，其原因之一是催化劑裂化工藝可以將重質(zhì)或劣質(zhì)油品變廢為寶，并且液體收率可以達(dá)到80%以上，經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^。為了提高本裝置總液體收率，完成總廠的指標(biāo)要求，提高全廠的經(jīng)濟(jì)效益，根據(jù)以上總液收偏低的原因分析，我們可以從以下幾個(gè)方面努力：

3.1將兩段提升管改為單提升管

隨著總廠焦化裝置處理量由原來的30萬噸/年擴(kuò)大到50萬噸/年，進(jìn)入催化的原料性質(zhì)大為改善，原油裂化性能變好，二提回?zé)捔匡@著下降，二提線速下降導(dǎo)致反應(yīng)時(shí)間過長，原設(shè)計(jì)的二提反應(yīng)時(shí)間為1.7s，目前已經(jīng)增加至3.1s。雖然采取了增加二提霧化蒸汽量、新鮮原料進(jìn)一提等措施，但是還是不能彌補(bǔ)二提進(jìn)料量偏少帶來的缺陷。以目前的原料性質(zhì)和處理量，建議將兩段提升管改成單段提升管，這樣有利于控制反應(yīng)過程，實(shí)現(xiàn)高液收的目標(biāo)。

3.2提高催化劑的活性

我們可以從兩個(gè)方面來提高催化劑的性質(zhì)：一方面通過適當(dāng)增加系統(tǒng)內(nèi)催化劑的置換率來提高催化劑的活性，即增加新鮮催化劑的加入量，并將部分活性降低的催化劑卸出系統(tǒng)。由于本裝置建于上世紀(jì)，自動(dòng)化程度不高，目前催化劑加入工作還是依靠純?nèi)斯げ僮?，加入量全靠?jīng)驗(yàn)。這樣不免使得每天加入量有偏差，而且也還是間歇性加入，這會(huì)造成系統(tǒng)內(nèi)催化劑活性很難穩(wěn)定，存在一定的波動(dòng)。現(xiàn)在全國各催化裝置基本都是利用自動(dòng)小型加料設(shè)備進(jìn)行加劑工作，這樣不僅節(jié)省人力，而且能確保準(zhǔn)確連續(xù)地加入新鮮催化劑，穩(wěn)定催化劑活性。如果本裝置也能和其他煉廠接軌，新配置一套自動(dòng)小型加料，就能確保加入催化劑的量更加準(zhǔn)確和均勻，保證了催化劑活性的穩(wěn)定性。另一方面應(yīng)該按時(shí)足量連續(xù)加入金屬鈍化劑，以降低原料中金屬對(duì)催化劑性質(zhì)的影響。目前裝置在用的加注金屬鈍化的罐體容積偏小，其附帶的玻璃板液位計(jì)年久失修已無法使用，這樣每天的加注量不精確，時(shí)多時(shí)少，已無法滿足裝置生產(chǎn)需求。如果以后的技改中能新建容積更大且附帶磁翻板液位計(jì)的立式罐，就能使加入量更加均勻，更加準(zhǔn)確，保證鈍化劑使用效果和催化劑的性質(zhì)的穩(wěn)定。

3.3平穩(wěn)兩器操作，減少油漿外排

近一年來裝置都受困于催化劑跑損問題，為此裝置操作進(jìn)行了優(yōu)化，并且兩器部分進(jìn)行了改造，現(xiàn)在跑損問題得到了很大程度的解決，但是催化劑跑損還是比較嚴(yán)重。催化劑跑損的得原因是多方面的，可歸納為兩個(gè)方面：一是兩器中旋風(fēng)分離器料腿堵塞或穿孔、翼閥磨損亦或是入口線速不合適導(dǎo)致分離效果不佳；二是主風(fēng)分布板（或分布管）噴嘴磨損，使得主風(fēng)或流化風(fēng)產(chǎn)生了偏流，擾亂了兩器內(nèi)催化劑流動(dòng)，影響了旋風(fēng)分離器的正常工作。在暫時(shí)不能檢修檢查兩器內(nèi)部結(jié)構(gòu)完好的前提下，我們應(yīng)該從改善工藝參數(shù)方面著手解決。為此我們應(yīng)該在平穩(wěn)操作的前提下，控制旋風(fēng)分離器的入口線速和兩器床高，特別是沉降器床層高度，確保沉降器中旋風(fēng)分離器料腿下料順暢。如果能有效降低催化劑跑損量，油漿固含就會(huì)順利降低，油漿外排就可以減少，甚至停用油漿外排。

4.總結(jié)

為充分發(fā)揮催化裂化的經(jīng)濟(jì)效益，本文針對(duì)裝置近期總液收偏低的現(xiàn)狀，依據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，綜合分析了造成這一現(xiàn)狀的原因，并提出了對(duì)應(yīng)的解決措施，爭(zhēng)取早日解決裝置總液收偏低的困境，增加全廠的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳俊武.催化裂化工藝與工程[M].北京：中國石化出版社，2005：400～402

[2] 陳俊武.催化裂化工藝與工程[M].北京：中國石化出版社，2005：302～332