降低油漿摻煉對延遲焦化裝置的影響

趙明

摘要：焦化車間于2013年9月開始在焦化裝置生產(chǎn)過程中摻煉催化油漿，由于催化油漿與減壓渣油性質(zhì)差別較大，其固體物主要由進入分餾系統(tǒng)的催化劑顆粒組成，對油漿系統(tǒng)及摻煉催化油漿系統(tǒng)的設(shè)備及其附件造成沖刷腐蝕及高溫硫腐蝕，嚴重威脅安全生產(chǎn)，制約裝置的長周期運行。如何有效控制和預(yù)防油漿系統(tǒng)的設(shè)備及管道不出現(xiàn)類似磨損，是目前亟待解決的問題。本文將從這幾個方面對摻煉催化油漿對焦化的影響情況進行分析，從而找到降低油漿摻煉對焦化影響的方法。

關(guān)鍵詞：焦化車間；油漿摻煉

一、油漿摻煉影響因素分析：

通過對車間針對裝置近幾年油漿摻煉的運行情況進行調(diào)查、分析，發(fā)現(xiàn)油漿摻煉對生產(chǎn)、設(shè)備的影響因素：

1、焦炭塔壓力升高：焦炭塔壓力明顯升高，油漿摻煉前焦炭塔正常生產(chǎn)壓力一般為0.21至0.25MPa，油漿摻煉以來，焦炭塔正常生產(chǎn)壓力一般在0.23至0.27MPa之間，安全閥定壓值為0.28MPa，操作不當容易引起安全閥起跳。

2、焦炭塔泡沫層升高：生焦量明顯增加，焦炭塔空高減小，焦炭塔泡沫層引起的沖塔等風險增加。

3、加熱爐爐膛溫度升高：加熱爐溫度爐膛上升：加熱爐爐膛溫度TI7108比2月份平均溫度提高了進15℃。

4、輻射進料泵的影響：由于焦化輻射進料泵壓力高、介質(zhì)流速快，催化油漿中的固體顆粒對機泵、管線等磨損較快，鎮(zhèn)海石化、滄州石化等很多煉廠已經(jīng)實施過摻煉油漿方案，運行1個月左右就出現(xiàn)過機泵葉輪損壞和管線減薄嚴重的情況，產(chǎn)生了較大的安全隱患。

5、設(shè)備腐蝕：焦化原料中硫含量較高，大于250是高溫硫腐蝕部位，同時由于催化劑固體的存在磨蝕掉腐蝕產(chǎn)物保護膜，加速流速高部位的腐蝕，因此高溫部位腐蝕與沖蝕相互作用腐蝕較為嚴重。

6、爐管結(jié)焦傾向升高：催化油漿會加快加熱爐爐管和分餾塔底的結(jié)焦速度，催化油漿中還存在有催化劑固體顆粒，這些固體顆粒隨原料油一起進入加熱爐，在爐管里由于原料油的分解、汽化，而一部分固體顆粒與無機鹽結(jié)晶沉淀為鹽垢。鹽垢吸附膠質(zhì)和瀝青質(zhì)后構(gòu)成焦炭焦核，加速爐管結(jié)焦，從而影響焦化裝置開工周期。

7、產(chǎn)品分布情況的變化：摻煉油漿對焦化產(chǎn)品收率、分餾塔產(chǎn)品分布以及焦炭性質(zhì)帶來變化。

二、影響原因分析：

通過對焦化日常的油漿摻煉分析，確定油漿摻煉帶來的影響因素，主要有以下幾點：

1、產(chǎn)品性質(zhì)、收率的影響：

2015年3月4日，焦化進行油漿摻煉，采用3月5日至4月8日數(shù)據(jù)（摻煉期間）與1月30日至3月4日數(shù)據(jù)進行對比，對比時間段均為34天。生產(chǎn)操作平穩(wěn)，循環(huán)比不變。柴油凝點為0#生產(chǎn)方案。

原料性質(zhì)對比：

對比結(jié)果：焦化原料中固體含量增加。

2、焦炭塔泡沫層的變化：摻煉油漿后，生焦量明顯，造成焦炭塔空高減少，焦炭塔泡沫層升高。

3、加熱爐爐膛溫度升高：加熱爐溫度爐膛上升：加熱爐爐膛溫度比2月份平均溫度提高了進15℃。

4、輻射進料泵的影響：由于焦化輻射進料泵壓力高、介質(zhì)流速快，催化油漿中的固體顆粒對機泵葉輪磨損較快，產(chǎn)生了較大的安全隱患。

5、設(shè)備腐蝕： 沖刷腐蝕是指金屬表面與腐蝕流體之間由于高速相對運動而引起的金屬損壞現(xiàn)象，是材料受沖刷和腐蝕交互作用的結(jié)果，是一種危害性較大的局部腐蝕。尤其是在含固相顆粒的雙相流中，破壞更為嚴重，它將大大縮短設(shè)備的壽命。固液相的沖刷腐蝕是催化裝置中油漿系統(tǒng)最普遍存在的一種腐蝕機理。

6、爐管結(jié)焦傾向升高：催化油漿會加快加熱爐爐管和分餾塔底的結(jié)焦速度，催化油漿中還存在有催化劑固體顆粒，這些固體顆粒隨原料油一起進入加熱爐，在爐管里由于原料油的分解、汽化，而一部分固體顆粒與無機鹽結(jié)晶沉淀為鹽垢。鹽垢吸附膠質(zhì)和瀝青質(zhì)后構(gòu)成焦炭焦核，加速爐管結(jié)焦，從而影響焦化裝置開工周期。

三、制定對策并實施

1、進行技術(shù)攻關(guān)，研究最佳油漿摻煉比。對油漿摻煉的綜合數(shù)據(jù)進行分析實踐，采取油漿摻煉比例在4%-6%之間，可以使減少對加熱爐、焦炭塔工況的影響。

2、減少油漿中的固體顆粒。減少油漿中的固體顆粒，在油漿來路中增設(shè)過濾器等方法，去顆粒化的催化油漿會延緩爐管結(jié)焦。因為提高渣油芳構(gòu)程度，可使瀝青質(zhì)更好地分布于渣油體系中，提高瀝青質(zhì)聚集的溫度和濃度，延遲聚集時間，在爐管中不會過早結(jié)焦。

3、對焦炭塔塔底注入消泡劑。在焦炭塔塔底注入消泡劑，減少焦炭塔泡沫層高度，也是降低油漿摻煉對焦炭塔工況影響的重要措施。

4、對輻射進料泵增設(shè)在線監(jiān)測系統(tǒng)。對輻射進料泵增設(shè)在線監(jiān)測系統(tǒng)，有助于實時了解輻射泵運行工況，對泵運行狀態(tài)實時監(jiān)測，有助于降低油漿摻煉對輻射泵帶來的影響。

5、對涉及油漿系統(tǒng)管線增設(shè)在線腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)。腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)可以實時監(jiān)控管線的腐蝕速率，對油漿摻煉對設(shè)備的腐蝕情況有一定的了解，同時加大對加熱爐進出口管線、輻射進料線有關(guān)的調(diào)節(jié)閥、閥門進行檢查，對存在開關(guān)不良的閥門及時更換、維修，避免腐蝕進一步加大。

6、對涉油漿的換熱器進行流程改進。油漿中含有較多的固體和稠環(huán)芳烴，易結(jié)垢，如果換熱器油漿走殼程，很容易結(jié)垢堵塞，使用不長時間就會壓降增大，檢修時抽芯困難，管束損壞嚴重，流量小更容易結(jié)垢。如果改走管程，可使流速增大，不易結(jié)垢，即使結(jié)垢檢修也不困難，不易損壞管束。因此，對涉油漿換熱器進行流程改進有助于降低油漿的不利影響。

四、效果檢查

經(jīng)過一系列的技術(shù)改進措施后，油漿摻煉影響明顯低于去年。通過施行上述措施后，按照每小時2.5噸油漿，按照今年開工365天計算，每噸油漿產(chǎn)生效益600元計算，共產(chǎn)生經(jīng)濟效益：365×24×2.5×600=1314萬元。

五、總結(jié)和下步打算

減少油漿摻煉的影響方法還有很多，與同類型企業(yè)仍有一定差距，下一步將進一步深化技術(shù)管理，進一步降低油漿摻煉的影響，達到最佳理想狀態(tài)，保障焦化裝置長周期運行。

（作者單位：中國石化勝利油田石油化工總廠）