榆煉180萬噸/年催化裂化裝置長周期運(yùn)行的技術(shù)保障措施

劉喜平 張鋒 曹艷梅

摘 要：本文從催化裂化裝置運(yùn)行周期進(jìn)行概述，并對促進(jìn)設(shè)備長周期運(yùn)行，必須采取必要的技術(shù)保障措施，不斷提高催化裂化裝置的長周期運(yùn)行效率進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：催化裂化裝置；長周期運(yùn)行；技術(shù)保障

一、催化裂化裝置運(yùn)行周期概述

煉油廠生產(chǎn)運(yùn)行過程中，應(yīng)用催化裂化裝置，實(shí)現(xiàn)了石油的二次加工功能，得到所需要的合格油品，來滿足市場的需求。催化裂化裝置是我國原油深加工的裝置和設(shè)備，大多數(shù)的催化裂化裝置都是對重油進(jìn)行煉制的設(shè)備，催化裂化裝置一般由反應(yīng)-再生系統(tǒng)、分餾系統(tǒng)、吸收穩(wěn)定系統(tǒng)及煙氣回收系統(tǒng)等部分組成。

榆煉180萬噸/年催化裝置于2011年建成投產(chǎn)，本裝置采用石科院開發(fā)的降烯烴MIP工藝技術(shù)，兩器為高低并列布置，該裝置運(yùn)行至今經(jīng)歷過四個(gè)檢修周期。通過對這四個(gè)檢修周期存在的問題進(jìn)行深度分析和對其他催化裂化裝置運(yùn)行周期調(diào)研，如何實(shí)現(xiàn)我廠催化裂化裝置三年一修的運(yùn)行周期目標(biāo)是本文的重點(diǎn)，影響裝置運(yùn)行周期的因素比較多，關(guān)鍵的要素包括油氣管線和油漿系統(tǒng)的結(jié)焦，大型機(jī)組的安全運(yùn)行以及原料成分變化引起的影響。

二、如何保障煉油催化裂化裝置長周期運(yùn)行

1、提高大型機(jī)組運(yùn)行的可靠性

大型機(jī)組是催化裂化裝置的核心設(shè)備，但是大型機(jī)組運(yùn)行的可靠度不高，在使用中極易出現(xiàn)問題。大型機(jī)組運(yùn)行必須嚴(yán)格按照“機(jī)、電、儀、操、管”五位一體設(shè)備特護(hù)制度進(jìn)行。實(shí)踐當(dāng)中需要采用先進(jìn)控制系統(tǒng)代替常規(guī)儀表，這樣增加了儀表可靠性也增強(qiáng)了數(shù)據(jù)的可靠性。同時(shí)操作運(yùn)行當(dāng)中一定要保持參數(shù)調(diào)整的平穩(wěn)，避免出現(xiàn)工藝參數(shù)過快現(xiàn)象，以免機(jī)組出現(xiàn)喘振。同時(shí)，需要做好機(jī)組狀態(tài)的監(jiān)測工作，工作重點(diǎn)應(yīng)該要放在在線振動(dòng)監(jiān)測工作當(dāng)中，要對大型機(jī)組的振動(dòng)進(jìn)行全面性監(jiān)測?？梢栽诠ぷ髦胁捎眉苫钙綁嚎s機(jī)控制系統(tǒng)（ITCC），防止風(fēng)機(jī)損害，實(shí)現(xiàn)大型機(jī)組設(shè)備的喘振控制和逆流保護(hù)。為提高機(jī)組的可靠度，可以采用氣密封和高速疊片聯(lián)軸器等項(xiàng)技術(shù)。而對于煙機(jī)機(jī)組來說，做好催化劑含量監(jiān)控是重點(diǎn)。煙機(jī)機(jī)組需要嚴(yán)格監(jiān)控?zé)煔庵械拇呋瘎┖浚瑢Ξ惓Ｇ闆r要及時(shí)示警和處理，防止粉塵粒度超標(biāo)，影響機(jī)組運(yùn)行。煙機(jī)輪盤和葉片應(yīng)該具有一定的抗沖擊能力，那么在設(shè)計(jì)和施工階段，應(yīng)該添加良好的耐磨涂層。在裝置運(yùn)行時(shí)，需要防止煙機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)下發(fā)生的低溫腐蝕現(xiàn)象，要避免這種問題，可以采用具有軟密封條件的高溫平板閘閥或者使用新的高溫密封蝶閥，提高密封性。最后，煙機(jī)超溫對于裝置運(yùn)行也有極大影響，應(yīng)該要優(yōu)化再生器燒焦的工藝操作條件，盡量采用富氧再生方式，防止出現(xiàn)二次燃燒，避免出現(xiàn)煙機(jī)超溫的現(xiàn)象。

2、防止裝置結(jié)焦

2.1 原料選擇

一旦催化裂化裝置運(yùn)行出現(xiàn)波動(dòng)，其反應(yīng)壓力和反應(yīng)溫度出現(xiàn)大幅度波動(dòng)，就極易結(jié)焦。如果在裝置運(yùn)行中出現(xiàn)結(jié)焦發(fā)生事故，那么一定要迅速切斷進(jìn)料，避免未汽化油在催化劑上黏附。同時(shí)，為了維持裝置的平穩(wěn)運(yùn)行還需要控制原料的各項(xiàng)指標(biāo)。原料油需要保持在密度0.9g/cm3左右，殘?zhí)坎怀^6%，裝置總生產(chǎn)焦量達(dá)到6%～10%。需要對裝置的原料油各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行不定期分析。應(yīng)該減少對裂化影響比較大的劣質(zhì)渣油的摻煉量，控制原料油中的芳烴含量、殘?zhí)苛恳约爸亟饘俸?，減少油漿回?zé)挕＿\(yùn)行當(dāng)中不斷優(yōu)化，降低生焦率，減緩結(jié)焦。

2.2 高效霧化噴嘴

選擇高效霧化噴嘴是減少設(shè)備結(jié)焦的必備方法。許多的催化裂化裝置應(yīng)用的噴嘴的霧化效果并不高?？梢杂眯滦透咝ъF化噴嘴代替原有噴嘴，達(dá)到降低霧化后液滴粒徑的目的，有效提高油霧化效果。而且必須要注意噴嘴安裝的精準(zhǔn)度，當(dāng)噴嘴切換時(shí)，需要秉承著緩慢、對稱的原則，保證噴嘴切換的精準(zhǔn)性。

2.3 減少提升器結(jié)焦

如果提升管的原料入口部位出現(xiàn)結(jié)焦，那么一定要采取科學(xué)技術(shù)處理，減少返混?？梢赃m當(dāng)?shù)奶岣咴嫌偷念A(yù)熱溫度，然后提升再生催化劑的溫度和蒸汽溫度，讓催化劑在與原料接觸之前都保持在溫度足夠高的活塞流狀態(tài)，減少返混現(xiàn)象發(fā)生的可能。還可以通過改善預(yù)提升段流化狀況，同時(shí)減少設(shè)備結(jié)焦。技術(shù)與信息必須要根據(jù)裝置的實(shí)際情況選擇適當(dāng)?shù)念A(yù)提升介質(zhì)分布器，然后在其中注入蒸汽和干氣作為預(yù)提升介質(zhì)。通過提高預(yù)提升的限速，實(shí)現(xiàn)對預(yù)提升段密度的靈活控制，減輕提升管結(jié)焦的可能。在提升管出口需要設(shè)置高效快分，可以采用旋流快分技術(shù)系統(tǒng)，這樣可以減少油氣在沉降器中停留的時(shí)間，從而起到減少二次反應(yīng)的效果。通過設(shè)置高效快分降低沉降器內(nèi)部和旋風(fēng)分離器入口處的結(jié)焦，提高沉降器內(nèi)部的防焦蒸汽含量。如此一來，蒸汽噴嘴就可以指向沉降器頂部的所有空間而不留死角，那么自然可以減緩沉降器頂部的結(jié)焦現(xiàn)象。

2.4 減少分餾塔塔底結(jié)焦

分餾塔底出現(xiàn)結(jié)焦現(xiàn)象也比較常見。需要盡量減少油漿在塔底的停留時(shí)間，減緩分餾塔底出現(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，那么就可以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，那么就可以防止或者緩減結(jié)焦。

3、做好特殊閥門的運(yùn)行維護(hù)工作

要實(shí)現(xiàn)煉油催化裂化裝置長周期運(yùn)行，就必須提高對滑閥、油漿泵出入口等關(guān)鍵性閥門的重視，嚴(yán)格把關(guān)特殊閥門的制造和安裝工作，做好維護(hù)運(yùn)行維護(hù)工作。在制造和安裝環(huán)節(jié)，一定要充分考慮閥板和滑道之間的間隙，并對其中可能出現(xiàn)的熱變形問題進(jìn)行重點(diǎn)分析，一定要防止催化劑在裝置運(yùn)行當(dāng)中進(jìn)入滑道；反吹風(fēng)要加孔板，這是為了防止閥桿和榫槽在試用階段出現(xiàn)過度磨蝕，造成裝置運(yùn)行不穩(wěn)影響裝置的工作效率。在制作和安裝閥板時(shí)，需要選擇適當(dāng)?shù)拈_度，如果閥板的開度過小，那么一定會(huì)影響使用效果，其后果就是會(huì)產(chǎn)生過快的沖刷磨蝕，閥板的使用壽命大大降低；制作閥桿要選擇堆焊硬質(zhì)合金，改進(jìn)軸封填料函結(jié)構(gòu)，并且將填料壓緊力控制在合理范圍內(nèi)，提高軸封的可靠性，避免出現(xiàn)泄漏問題。此外，還必須控制好液壓油的質(zhì)量，一定要保證進(jìn)入系統(tǒng)的液壓油質(zhì)量符合相關(guān)規(guī)定和裝置使用要求，這樣才可以維持液壓動(dòng)力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。

在檢修時(shí)，必須確保檢修質(zhì)量，仔細(xì)檢查滑閥襯里的磨損情況，對于滑閥的剩余使用周期和使用情況進(jìn)行確認(rèn)，避免出現(xiàn)運(yùn)行中閥板脫落或卡澀現(xiàn)象。如果閥板脫落那么一定要及時(shí)的修復(fù)或者更換，不要影響裝置的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。如果是油漿泵出入口閥出現(xiàn)問題，那么必須先進(jìn)行拆除，絕不能繼續(xù)使用故障閥門；仔細(xì)檢查拆卸下的閥門，并進(jìn)行嚴(yán)格打壓。操作中需要注意的是，盡量避免出現(xiàn)滑閥全開、全關(guān)之間的頻繁操作，以免造成閥板卡澀。如果是循環(huán)滑閥，那么更需要注意不要頻繁開關(guān)，以免造成導(dǎo)軌磨碎，降低循環(huán)滑閥的使用壽命，影響工作質(zhì)量。

4、防止襯里損壞

系統(tǒng)設(shè)備的襯里使用壽命與其結(jié)構(gòu)、材料和施工養(yǎng)護(hù)操作都息息相關(guān)。為提高使用壽命，避免襯里受損，那么首先需要嚴(yán)選材料。必須根據(jù)裝置設(shè)計(jì)運(yùn)行要求以及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)選擇不定型耐火材料。不定型耐火材料的體積密度、耐壓強(qiáng)度、線變化率等影響因素都是選擇中需要把控的重點(diǎn)，而且襯里材料還應(yīng)該具有高抗折性，并且需要對其常溫耐磨性的實(shí)測值進(jìn)行反復(fù)確認(rèn)，務(wù)必確保滿足質(zhì)量要求才可以應(yīng)用。襯里極易出現(xiàn)鼓包和開裂問題，施工時(shí)務(wù)必選擇有經(jīng)驗(yàn)的隊(duì)伍進(jìn)行操作，在施工時(shí)必須按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，要徹底烘干襯里，尤其是150℃脫表面水和350℃脫結(jié)晶水這兩個(gè)環(huán)節(jié)，一定要謹(jǐn)慎處理。挑選符合裝置應(yīng)用實(shí)際的保溫釘，避免襯里出現(xiàn)開裂或鼓包的現(xiàn)象。

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