催化裂化裝置運(yùn)行存在的問題與改造措施分析

袁波

【摘?要】新時(shí)代的來臨給各個(gè)行業(yè)都帶來了巨大沖擊，煉油行業(yè)也不例外。在當(dāng)前激烈的市場競爭形勢下，各個(gè)石油企業(yè)都在想方設(shè)法節(jié)能創(chuàng)收，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，從而提升自身市場競爭力。而催化裂化裝置作為煉油過程中的核心設(shè)備之一，其性能的優(yōu)劣，將直接決定整體煉油工作成效。所以，本文基于相關(guān)文獻(xiàn)研究以及自身多年工作實(shí)踐情況下主要就催化裂化裝置運(yùn)行存在的問題與改造措施展開分析，以供參考。

【關(guān)鍵詞】催化裂化裝置;節(jié)能優(yōu)化;改造;措施

1 催化裂化裝置運(yùn)行中存在的問題分析

就目前大部分煉油廠的催化裂化裝置運(yùn)行狀況來看，主要存在以下幾方面問題：其一，余熱鍋爐的過熱能力有限，導(dǎo)致一些中壓飽和蒸汽不能過熱減壓進(jìn)入低壓蒸汽管網(wǎng)，最終余熱鍋爐的排煙溫度就會(huì)呈現(xiàn)出過高狀態(tài)，無法獲得理想的熱能回收效率，從而形成大量的能源浪費(fèi)，無形中給煉油企業(yè)增加了很多經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。此外，以往的余熱鍋爐因?yàn)榧夹g(shù)限制，所以運(yùn)行壓降普遍都偏高，這也是導(dǎo)致能源回收率低的重要原因之一。其二，以往的余熱鍋爐入口煙道水封罐和輔助燃燒室的運(yùn)行壓降也存在普遍偏高現(xiàn)象，導(dǎo)致煙機(jī)焓降比較低，這不僅會(huì)影響能源的回收效率，同時(shí)還會(huì)致使催化裂化裝置主風(fēng)機(jī)耗能偏高。其三，針對(duì)該裝置中的煙機(jī)而言，其運(yùn)行效率較低，難以滿足該裝置優(yōu)化改造的要求，這主要與煙機(jī)葉片等設(shè)備技術(shù)落后有關(guān)，使得煙機(jī)的運(yùn)行速度有所下降，難以進(jìn)行煙氣的高效回收，而且主風(fēng)機(jī)組也需要進(jìn)行補(bǔ)電。其四，油漿蒸汽發(fā)生器部位也容易出現(xiàn)問題，導(dǎo)致中壓蒸汽無法生產(chǎn)。而這主要與設(shè)備制造不過關(guān)等因素有關(guān)，進(jìn)而造成泄漏，難以生產(chǎn)中壓蒸汽，只能進(jìn)行低壓蒸汽的生產(chǎn)，不利于蒸汽的梯級(jí)利用。

2 催化裂化裝置改造措施

2.1 余熱鍋爐整體改造

具體改造過程中，首先，將原有的余熱鍋爐給予拆除處理，結(jié)合拆除的鍋爐的原有位置，建設(shè)一臺(tái)新的鍋爐設(shè)備，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行安裝SCR模塊，以起到避免正壓泄漏的作用。新建鍋爐的安裝設(shè)計(jì)中，決定采用豎井結(jié)構(gòu)形式，其剛構(gòu)架為6根立柱形式，是一種全支撐結(jié)構(gòu)體系;壓力設(shè)計(jì)形式為正壓設(shè)計(jì)，其煙氣耐壓值在15k Pa以上，通過這種設(shè)計(jì)形式便能夠滿足SCR系統(tǒng)模塊中對(duì)脫硝、尾部脫硫的要求，使其能夠克服煙氣產(chǎn)生的阻力，進(jìn)而保障系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的密封性，避免泄漏煙氣大等現(xiàn)象產(chǎn)生。改造過程中，設(shè)備模塊均采用箱體結(jié)構(gòu)，這利于提高鍋爐制造及安裝過程的質(zhì)量，同時(shí)還利于節(jié)省安裝施工的時(shí)間;鍋爐改造后，添加了給水預(yù)熱裝置，預(yù)熱裝置可以將省煤器上的水溫升高超過140攝氏度，并給予防止露點(diǎn)腐蝕處理，保障余熱鍋爐的長期穩(wěn)定運(yùn)行。另外，還設(shè)置了高校的吹波器設(shè)備，可以有效降低堆灰的風(fēng)險(xiǎn)。還在系統(tǒng)中配置了DCS測量點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的監(jiān)測，確保運(yùn)行質(zhì)量，維修效率。

2.2 更換新型余熱鍋爐入口煙道水封罐、輔助燃燒室降低系統(tǒng)壓降

改造后的低壓降輔助燃燒室與以往類型的燃燒室存在明顯的區(qū)別，具體而言包括以下幾點(diǎn)：（1）風(fēng)口形狀的改變，信息余熱鍋爐的主進(jìn)風(fēng)口由于以往的圓形改為扁圓形錐狀擴(kuò)展口，這增加了通風(fēng)道面積，進(jìn)步避免了風(fēng)口壓降過大現(xiàn)象的形成。（2）加裝了可調(diào)節(jié)的擋板，這種擋板的作用主要是對(duì)二次風(fēng)的調(diào)節(jié)和隔離，擋板為軸對(duì)稱擋板，可以起到提供可靠風(fēng)力的作用。（3）二次風(fēng)空氣流道加寬，這種風(fēng)流道的面積與主流道面積相近。以上設(shè)計(jì)最終能夠起到系統(tǒng)節(jié)能的目的。其特征在于密封裝置置于水封罐體內(nèi)部，具有一開啟位置和一關(guān)閉位置，密封裝置在開啟位置和關(guān)閉位置之間移動(dòng)。當(dāng)水封罐作為煙氣通道不截?cái)鄷r(shí)，由于密封裝置處于開啟位置，使煙氣在水封罐中平滑流動(dòng)，避免折流和小角度渦流現(xiàn)象的產(chǎn)生，有效地降低了系統(tǒng)壓降。

2.3 煙機(jī)改造

在煙機(jī)改造的這一環(huán)節(jié)中，主要是在煙機(jī)當(dāng)中安裝了一種新型的馬刀形動(dòng)葉片，這種葉片具有節(jié)能高效的特點(diǎn)，生產(chǎn)廠家應(yīng)用了當(dāng)下最為先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念。首先，煙機(jī)使用的是一對(duì)一的設(shè)計(jì)方式，收集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，根據(jù)安裝現(xiàn)場的實(shí)際情況，進(jìn)行針對(duì)性的安裝設(shè)計(jì);其次，煙機(jī)的設(shè)計(jì)中應(yīng)用了多種先進(jìn)技術(shù)，CFD技術(shù)就是一種重要體現(xiàn)，可以為煙機(jī)設(shè)計(jì)三維有黏氣動(dòng)裝置;最后，動(dòng)葉片應(yīng)用的是彎扭復(fù)合葉型設(shè)計(jì)方式，最大的不同之處在于，從原來的簡單扭轉(zhuǎn)變?yōu)閺澟?fù)合，使靜葉片以及動(dòng)葉片能夠完全適應(yīng)匹配，形成一種流動(dòng)性較好的氣動(dòng)裝置，能夠減輕氣流和葉片之間的作用力，保持煙機(jī)流道中的氣體流動(dòng)順暢，換氣性好，能將煙氣充分循環(huán)回收。

2.4 油漿蒸汽發(fā)生器改造

油漿蒸汽發(fā)生器是系統(tǒng)中非常重要的一種裝置，對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行有很大的影響。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的油漿蒸發(fā)器有較大的使用問題，在管板處的壓力較大，對(duì)產(chǎn)生的氣泡很難脫離，容易引發(fā)管體的振動(dòng)，可能會(huì)導(dǎo)致管體的變形和泄露，最終形成的只是低壓蒸汽，并不能形成高壓氣體，顯然已經(jīng)不能滿足系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，為了改善這種情況，而且同時(shí)要做好節(jié)能減排的工作，可以把原來用的油漿蒸發(fā)器變成釜式蒸發(fā)器。與油漿蒸發(fā)器相比最大的優(yōu)勢在于，殼層的區(qū)域比較寬闊，而且容易脫離氣泡，避免因?yàn)闊崃Χ鴮?dǎo)致的管束變形和泄露，最大程度的保證了裝置的穩(wěn)定和安全。

2.5 氣壓機(jī)入口和出口流程優(yōu)化

在分餾塔頂油氣冷卻器第一階段水冷后增加了自控液封系統(tǒng)，將該部分凝油直接送去粗汽油罐，有效地降低反應(yīng)至氣壓機(jī)入口壓降。氣壓機(jī)出口管線消除繞行的U形彎，現(xiàn)改為出氣壓機(jī)經(jīng)中間管廊直接至空冷，減少繞行100m。增加分餾頂循油與常壓裝置原料油換熱流程采用頂循給一常壓裝置原料油加熱的方式，通過裝置輸出低溫位熱量，既減少了常壓裝置燃料的消耗，同時(shí)也降低了裝置循環(huán)水的消耗。

3 結(jié)束語

作為重要的煉油生產(chǎn)裝置之一，部分催化裂化裝置運(yùn)行中往往會(huì)由于種種因素而出現(xiàn)問題，這不僅會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)效率受阻，同時(shí)產(chǎn)品質(zhì)量也會(huì)因此而受到影響，因而我們就需要對(duì)其加以改造。

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（作者單位：山東省濰坊市山東海化集團(tuán)有限公司石油化工分公司）