關(guān)于煉油催化裂化裝置長周期運行的技術(shù)思考

王瑞杰(陜西延長中煤榆林能源化工有限公司，陜西榆林718500)

1 催化裂化裝置

1.1 催化裂化

輕質(zhì)油品是目前工業(yè)生產(chǎn)及國民經(jīng)濟活動中的重要原料，且隨著發(fā)展水平的提升，對輕質(zhì)油品的需求也在逐漸提高。在原油加工中，主要是通過常減壓整流裝置生成輕質(zhì)油品，再通過二次加工處理對重質(zhì)餾油及處理后剩余的渣油予以處理，催化裂化就是該生產(chǎn)環(huán)節(jié)中較為重要的工藝?，F(xiàn)階段，我國現(xiàn)有的催化裂化裝置已經(jīng)達到160套以上，每年生產(chǎn)加工的輕質(zhì)油達到180MT。

1.2 催化裂化裝置

催化裂化是將一次生產(chǎn)后產(chǎn)生的重質(zhì)油進行二次加工，并將其轉(zhuǎn)變成輕質(zhì)油的過程。催化裂化裝置的類型有高低并列式、同高并列式和同軸式這三種。因為工藝流程的不同，設(shè)備結(jié)構(gòu)也會有內(nèi)在差異。當(dāng)前的催化裂化裝置的工作原理為：在原料中加入高溫催化劑，之后在分子篩催化及活動中心的作用下，對原料實施裂化、異構(gòu)化、氫轉(zhuǎn)移、縮合等處理，最終轉(zhuǎn)化成汽油、柴油等材料，用以滿足人們正常的生活生產(chǎn)需求。

2 裝置長周期運行的技術(shù)保障

2.1 防止裝置結(jié)焦

結(jié)焦是縮短催化裂化裝置運行周期的主要因素。在生產(chǎn)過程中，一旦出現(xiàn)結(jié)焦現(xiàn)象，輕則會降低生產(chǎn)作業(yè)的質(zhì)量，導(dǎo)致延工等問題的產(chǎn)生，重則還會出現(xiàn)各種生產(chǎn)事故，給企業(yè)發(fā)展帶來不利影響。而催化裂化裝置結(jié)焦現(xiàn)象的產(chǎn)生，大多集中在生管反應(yīng)器、沉降器及分餾塔塔底部位。

2.2 避免裝置結(jié)焦

(1)原料。若煉油催化裂化裝置發(fā)生明顯波動，則反應(yīng)壓力和反應(yīng)溫度也會發(fā)生變化，由此出現(xiàn)結(jié)焦問題。如裝置運行中出現(xiàn)結(jié)焦問題，則應(yīng)及時切斷進料，防止未氣化油黏附于催化劑。另外，為了確保裝置運行的安全性，需高度重視材料選擇。塔底重油的密度應(yīng)為0.89g/cm3，殘灰在4.5%以內(nèi)，裝置生產(chǎn)焦量為6%～8%。并結(jié)合蠟油和渣油的性質(zhì)完成歸類分析，嚴格控制影響裂化的渣油量，加大原料中芳烴、殘?zhí)己椭亟饘俸?，從而有效控制油漿回?zé)挼拇螖?shù)，在裝置運行的過程中應(yīng)，根據(jù)實際采取科學(xué)有效的改進措施，減少結(jié)焦。

(2)高效霧化噴嘴。應(yīng)用高效霧化噴嘴可顯著減輕設(shè)備結(jié)焦。部分煉油催化裝置中所采用的噴嘴在霧化效果方面并不理想。對此，需積極采用高效霧化噴嘴，減小霧化后液滴的粒徑，強化油體霧化效果。另外，嚴格按照標準要求安裝噴嘴，切換噴嘴時要緩慢，對稱。

(3)最大限度規(guī)避提升器結(jié)焦。若提升管原料入口處出現(xiàn)結(jié)焦現(xiàn)象，則可采用先進的處理技術(shù)，嚴格控制返混問題。適度提升原料油的預(yù)熱溫度，隨后嚴格控制再生催化劑的溫度及蒸汽溫度。催化劑與原料解除前使其處于高溫狀態(tài)，規(guī)避返混，同時也可適度調(diào)整段流化概況，避免設(shè)備結(jié)焦。

依據(jù)實際選擇預(yù)提升介質(zhì)分布器，在介質(zhì)分布器內(nèi)注入蒸汽和汽油，適度調(diào)整預(yù)提升限速，從而控制預(yù)提升段密度，防止提升管出現(xiàn)結(jié)焦問題。再者，應(yīng)在提升管出口位置設(shè)置高效快分，合理應(yīng)用旋流快分技術(shù)系統(tǒng)，縮短油氣在沉降器中停滯的時間，防止發(fā)生二次反應(yīng)。設(shè)置高效快分降，能夠減少沉降器內(nèi)及旋風(fēng)分離器入口位置的結(jié)焦問題，增加沉降器內(nèi)防焦蒸汽量，蒸汽噴嘴可指向沉降器內(nèi)的任意位置，抑制了沉降器頂部結(jié)焦。

(4)控制分餾塔塔底結(jié)焦。分餾塔底出現(xiàn)結(jié)焦現(xiàn)象比較常見。需要盡量減少油漿在塔底的停留時間，降低蒸餾塔塔底出現(xiàn)結(jié)焦的可能?？梢酝ㄟ^在分餾塔底使用濾焦器并加注油漿阻垢劑的方法，減輕分餾系統(tǒng)的結(jié)焦，使用油漿阻垢劑讓油漿的流速大于1.4m/s，防止油漿冷卻造成的結(jié)焦；或通過調(diào)整操作，降低分餾塔底的溫度，保證分餾塔底不超溫且油漿循環(huán)量不異常，這樣就可以防止或者減緩結(jié)焦。

2.3 避免襯里損壞

襯里是煉油催化裂化裝置中的易損部件，工作人員需采取有效措施加強襯里的保養(yǎng)與維護。首先，科學(xué)篩選原材料，材料要具有耐火性及抗折性，且滿足裝置的質(zhì)量標準。工作人員務(wù)必仔細檢查材料耐高溫的能力以及其耐磨的能力，滿足要求后方可使用。工作人員還應(yīng)關(guān)注襯里的加工質(zhì)量，設(shè)備過渡段、入口和異形結(jié)構(gòu)中，要做好保溫釘加密工作。檢查和修復(fù)襯里的過程中，需及時清理變形、脫落的部分，且縫合新襯里與舊襯里。襯里開裂尤其常見，在操作中，需積極落實規(guī)范要求，重視保養(yǎng)工作。再者，還應(yīng)采取有效措施烘干襯里，尤其要重視150C脫表面水、350℃脫結(jié)晶水，選擇質(zhì)量滿足要求的保溫釘，避免襯里處出現(xiàn)鼓包和開裂問題。

2.4 確保機組安全、穩(wěn)定運行

大機組是催化裂化裝置中最為重要的位置，大機組運行中容易受到多種因素的影響而出現(xiàn)故障。大機組操作中，必須嚴格按照標準流程，加大控制力度。及時更換老舊儀表，選擇技術(shù)先進的控制系統(tǒng)，以增強儀表運行的穩(wěn)定性和準確性，防止機組發(fā)生嚴重的故障。且在大機組運行中，還要實行動態(tài)監(jiān)控，明確機組運行參數(shù)和振動情況。運行中可利用集成化透平壓縮機控制技術(shù)，防止風(fēng)機損壞，減少大機組設(shè)備運行中的喘振問題。

為加強機組運行的安全性和穩(wěn)定性，設(shè)備運行中，需合理應(yīng)用氣密封和高速疊片連軸設(shè)備。但是，在煙機機組中，催化劑的含量直接影響了設(shè)備運行效果，對此，必須嚴格檢測催化劑的含量，采取有效措施降低煙機機組煙氣中催化劑的含量。第一時間發(fā)現(xiàn)運行異常，采取科學(xué)有效的控制措施。如其粉塵含量較高，影響了機組運行，則需加設(shè)耐磨液體。

裝置運行中，應(yīng)結(jié)合實際規(guī)避煙機停機時所產(chǎn)生的低溫腐蝕問題。為此，可采用軟密封的高溫平板閘閥，優(yōu)化其密封性能。如煙機溫度過高，則會直接破壞裝置的性能。對此，可采取當(dāng)前最為先進的燃燒技術(shù)，規(guī)避超高溫問題，技術(shù)人員也可采用再生煙氣管道混合燃燒技術(shù)，避免煙氣二次燃燒，從而達到降低煙氣溫度的目的。

3 完善煉油催化裂化裝置長期運行技術(shù)

3.1 減少裝置非計劃停工

如提升管反應(yīng)器沉降器運行中出現(xiàn)故障，則會直接影響催化裂化裝置內(nèi)催化劑的流化狀態(tài)，不利于裝置的平穩(wěn)運行，甚至出現(xiàn)非計劃停工問題。對此，要嚴格控制材料質(zhì)量，做好重質(zhì)餾分油和渣油的預(yù)處理工作，保證其質(zhì)量，減少催化裂化裝置沉降器頂部、旋分連接處、油氣管線和分餾塔底部的結(jié)焦問題，延長裝置的使用壽命。另外，還需定期更新升級裝置，更換設(shè)備中的老舊和故障元件，確保裝置的運行狀態(tài)。

3.2 加強公用系統(tǒng)管理

優(yōu)越的外部環(huán)境是確保催化裂化裝置長期穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)。其中，供電系統(tǒng)的運行狀態(tài)是影響較為明顯的外部因素。設(shè)備運行中，若供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題，則會破壞裝置運行的安全性和穩(wěn)定性。若情況較為嚴重，還會導(dǎo)致裝置停運，甚至出現(xiàn)次生故障。為了避免上述問題的出現(xiàn)，延長裝置的使用壽命，工作人員需提高外部供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，重視供電系統(tǒng)管理工作，同時，關(guān)注壓縮空氣和冷卻水管理，認真檢查換熱設(shè)備腐蝕概況，重視公用系統(tǒng)管理工作。

3.3 保證維修工作的質(zhì)量

首先，管理人員及設(shè)備運行維護人員應(yīng)當(dāng)全面了解設(shè)備運行的原理和裝置的性能，如裝置設(shè)備在運行中出現(xiàn)問題，可采取科學(xué)有效的應(yīng)對措施，定期檢測設(shè)備使用情況，促進設(shè)備平穩(wěn)運行。

其次，建立科學(xué)、完善的設(shè)備維護標準，落實維護保養(yǎng)規(guī)定，以延長設(shè)備的使用壽命。

最后，在工作中要建立完善的員工獎懲制度，調(diào)動職工的積極性，使其更加主動地投身于設(shè)備檢修和維護工作中，加強操作的規(guī)范性，堅持交接班制度和值班制度，提高機組運行效率，為催化裂化裝置的安全運行奠定堅實的基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

在煉油催化裂化裝置長周期運行的過程中，會受到諸多因素的影響，其不僅會縮短裝置的使用壽命，而且也會影響生產(chǎn)的質(zhì)量。因此，在催化裂化裝置長周期運行的過程中，務(wù)必根據(jù)具體情況，采用多種切實可行的技術(shù)措施，有效規(guī)避設(shè)備故障，促進裝置平穩(wěn)運行。