淺析焦化裝置對含水油漿的摻煉

翟曄

摘要： 本文對煉廠延遲焦化裝置摻煉催化含水油漿進(jìn)行分析，重點分析摻煉方式對焦化裝置產(chǎn)品質(zhì)量和收率，以及對裝置能耗和換熱器、加熱爐等設(shè)備運行的影響;通過采取控制油漿品質(zhì)、摻煉比例，并加強(qiáng)運行參數(shù)監(jiān)控和設(shè)備監(jiān)檢測等應(yīng)對措施，確保裝置設(shè)備長周期運行，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞： 延遲焦化 含水油漿 結(jié)焦

1概述：

玉門煉化50萬噸/年延遲焦化裝置由洛陽設(shè)計院設(shè)計，為一爐兩塔，原料為減壓渣油及催化油漿，操作彈性上限為110%，下限為60%，循環(huán)比0.1-0.2之間可調(diào)，開工時數(shù)8400小時，生焦周期24小時。

油漿是催化裂化的一種低附加值產(chǎn)品，其稠環(huán)芳烴和膠質(zhì)的含量高，回?zé)掃^程中難裂化，易生焦。目前主要作為燃料油的調(diào)和組分或用來摻入焦化原料，但由于其含有少量的固體催化劑顆粒，會對燃料油和焦炭的質(zhì)量帶來不利的影響。

催化油漿含有30～50%的飽和分，其中以環(huán)烷烴為主。且飽和分的分布有一定規(guī)律：環(huán)烷烴含量隨餾出率的增加而迅速增加，鏈烷烴含量減少;絕大部分窄餾分中環(huán)烷烴的含量超過60%，超臨界流體萃取餾分的環(huán)烷烴含量幾乎都在70%以上。

目前裝置采用催化油漿直摻至輻射泵進(jìn)口處及油品油漿摻煉至V504兩種摻煉油漿方式。油漿進(jìn)原料緩沖罐，進(jìn)輻射泵采用摻煉比例在5%-10%之間，每小時摻煉4噸左右，而作為急冷油使用，根據(jù)裝置加工負(fù)荷每周摻煉50～70噸。兩種方案的選擇即滿足裝置生產(chǎn)需求也避免了油漿固含高給裝置安全生產(chǎn)帶來的負(fù)面影響。

2.催化油漿摻煉方式

2.1直接進(jìn)原料緩沖罐V101進(jìn)行摻煉

催化油漿直接從催化裝置引至原料緩沖罐V101，與常減壓裝置的減壓渣油一起通過換熱器進(jìn)入V102罐，再由輻射泵P102進(jìn)入加熱爐。催化油漿直接進(jìn)V101時，重點監(jiān)控?fù)Q熱器E101的溫度，通過其溫度可以判斷催化油漿的含水情況，實際運行中，當(dāng)油漿含水高時，由于水的比熱大，造成換熱器換熱效果變差，換熱溫度降低，會造成輻射泵抽空，根據(jù)實際操作經(jīng)驗，應(yīng)嚴(yán)格控制溫度不得低于180℃，當(dāng)?shù)陀?80℃應(yīng)立即減少摻煉量。催化油漿直接進(jìn)V101時的摻煉應(yīng)嚴(yán)格控制，不應(yīng)過大，控制在4t/h左右。

2.2當(dāng)焦炭塔的急冷油摻煉

催化油漿當(dāng)急冷油摻煉時，首先從催化裝置引催化油漿至焦化裝置的污油罐V504，引完后先將油漿在污油罐沉降加溫脫水，待化驗室取樣測得含水較低時，啟用污油提升泵，改催化油漿做焦炭塔急冷油。催化油漿做急冷油時，由于油漿的吸熱效果較好，用量較小，容易使污油提升泵不上量，該摻煉方式應(yīng)用較少。

3.摻煉催化油漿對焦化裝置的影響

3.1產(chǎn)品收率的影響

摻煉油漿后，氣體和汽油產(chǎn)率有所增加，柴油收率略有降低，焦炭的產(chǎn)率有所增加，但變化比例均不大。

3.2對產(chǎn)品質(zhì)量的影響

著油漿摻煉比的增大，焦炭灰分呈明顯上升的趨勢，硫含量則呈無規(guī)律變化。焦炭中硫含量主要受原油硫含量的影響而表現(xiàn)出不規(guī)則變化，焦炭中的灰分則受摻煉油漿的比例影響較大，主要是由于油漿中的固體顆粒較多地停留在焦炭中造成的。焦化原料中摻煉油漿以后，由于油漿中的芳烴含量高，會使焦炭中的揮發(fā)分增加，這可以通過焦炭塔增加吹汽量和延長吹汽時間來控制。

3.3對加熱爐爐管的影響

油漿中芳烴的含量高，減壓渣油中摻入了油漿以后，改變了焦化加熱爐進(jìn)料的組分比例，造成在加熱爐中開始分解生成瀝青質(zhì)和焦炭狀瀝青質(zhì)的位置向前移動，即加劇了靠近爐管出口的高溫區(qū)爐管結(jié)焦趨勢，對裝置長周期運行非常不利。摻煉催化油漿，油漿固體顆粒易附著在爐管壁上，而且對膠質(zhì)、瀝青質(zhì)有較強(qiáng)的吸附能力，起到了誘導(dǎo)作用，油漿極易增加加熱爐爐管的結(jié)焦速率，同時加熱爐出口至焦炭塔管線段，油漿固體顆粒容易沉積在管線底部，造成管段結(jié)焦嚴(yán)重，加熱爐分支壓力上漲，以致加熱爐熱負(fù)荷嚴(yán)重，能耗增加，加熱爐運行周期縮短。

3.4對原料換熱器的影響

油漿中含有較多的固體顆粒及稠環(huán)芳烴，在換熱器殼程內(nèi)易結(jié)垢。由于油漿中固體顆粒在換熱器殼程中的線速度較低，極易沉積，導(dǎo)致?lián)Q熱器壓力降增大，檢修時抽芯非常困難，嚴(yán)重時損壞換熱器管束。

4.摻煉催化油漿現(xiàn)裝置采取的應(yīng)對措施

4.1嚴(yán)格控制油漿性質(zhì)和摻煉比例

根據(jù)摻煉油漿性質(zhì)和摻煉比例對裝置的影響，結(jié)合實際運行，車間總結(jié)出以下規(guī)律。第一，必須嚴(yán)格控制油漿摻煉比例≯5%，流量控制2噸/h，并確保摻煉油漿流量穩(wěn)定;第二，監(jiān)控催化油漿固含嚴(yán)格控制≯6g/l，密切注意減壓渣油及摻煉油漿的性質(zhì)變化，及時調(diào)整操作;第三，確保直摻催化油漿溫度≮270℃，確保油漿不含水。

4.2加強(qiáng)設(shè)備監(jiān)控和檢測

由于摻煉油漿會造成油漿系統(tǒng)管線、換熱器、機(jī)泵等設(shè)備沖刷磨損，并加劇加熱爐結(jié)焦，因此，要加強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)備管道監(jiān)控。建立油漿管線測厚點臺賬并定期對油漿摻煉管線進(jìn)行定點測厚;裝置定期清理分餾塔底過濾器，防止分餾塔底固體顆粒物的沉積;分餾塔底過濾器確保1周清理一次，防止分餾塔底固體顆粒物的沉積。根據(jù)加熱爐實際運行情況，當(dāng)加熱爐熱負(fù)荷增加，瓦斯耗量增大，加熱爐爐膛溫度持續(xù)偏高，爐管表皮溫度多點超650℃時，加熱爐輻射進(jìn)料入爐壓力上漲至1.25MPa以上時，加熱爐爐管需及時進(jìn)行機(jī)械清焦作業(yè)。

4.3根據(jù)油漿性質(zhì)變化，及時調(diào)整操作

摻煉催化油漿，密切注意減壓渣油及摻煉油漿的性質(zhì)變化，隨時調(diào)節(jié)操作，開展摻煉催化油漿技術(shù)攻關(guān)，根據(jù)摻煉運行狀況，多次討論和理論分析，不斷優(yōu)化摻煉技術(shù)方案，調(diào)整生產(chǎn)操作參數(shù)，選擇催化油漿進(jìn)入焦化裝置的最佳加工路線。分餾系統(tǒng)應(yīng)優(yōu)化分餾塔的生產(chǎn)操作，密切注意分餾塔塔頂壓力的變化，控制好各段溫度，同時增大分餾塔底循環(huán)油量，防止固體顆粒沉積結(jié)垢在塔底。嚴(yán)格控制油漿摻煉比例，減少油漿摻煉對裝置輕收和焦炭質(zhì)量灰分的影響，采取適當(dāng)加大裝置循環(huán)比等措施，加大爐管注汽量，降低爐管內(nèi)生焦量，最大限度地制約了爐管的結(jié)焦趨勢。

5.總結(jié)

焦化裝置長時間摻煉催化油漿對裝置的影響較大，對裝置的長周期運行有一定的影響，在摻煉催化油漿時時刻要注意觀察各個溫度及壓力變化。認(rèn)真分析摻煉油漿對工藝操作、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品收率的影響，同時分析對設(shè)備運行、加熱爐爐管結(jié)焦和管道沖刷減薄的影響。通過優(yōu)選摻煉方式，嚴(yán)格控制油漿性質(zhì)、流量、溫度等，優(yōu)化調(diào)整操作，嚴(yán)格監(jiān)控設(shè)備運行，加強(qiáng)加熱爐爐管分支壓差變化，及時分析結(jié)焦情況，加強(qiáng)定點測厚和塔底過濾器清焦等，將摻煉油漿對裝置產(chǎn)品質(zhì)量、工藝操作和設(shè)備運行影響降到最低，確保摻煉油漿期間裝置平穩(wěn)長周期運行。