淺析催化裝置沉降器壓力偏高及易結焦處理對策

鄧文杰

（寧夏寶豐能源催化有限公司，寧夏銀川750003）

淺析催化裝置沉降器壓力偏高及易結焦處理對策

鄧文杰

（寧夏寶豐能源催化有限公司，寧夏銀川750003）

由于催化裝置沉降器長時間處于溫度過低狀態下，催化劑夾帶的油氣和汽提油氣進入沉降器，瞬時由于冷凝而形成液相，而汽返線入口位置正好在格柵下，油氣中部分冷凝成液相的柴油組分和未完全反應的組分、難以汽化的重組分，附著在格柵上面，與催化劑形成軟焦，長時間生成硬焦，使沉降器底部空間逐漸變小，導致沉降器壓力升高，進一步影響到催化劑循環。通過分析其原因，采取優化措施后，減緩了沉降器的結焦，保障了裝置的平穩長周期的運行。

沉降器；壓力偏高；易結焦；噴嘴

寧夏寶豐能源催化有限公司催化裂化裝置是以原料油為混合原油的蠟油（設計密度0.918 3 g/cm3，殘炭0.363 m%）并摻煉30%的常壓重油或常壓重油（設計密度0.983 9 g/cm3，殘炭19.208 m%）為原料，多產液化石油氣及高辛烷值汽油，設計加工量為100 kt/a。

由于催化裝置沉降器長時間處于溫度過低狀態下，催化劑夾帶的油氣和汽提油氣進入沉降器，瞬時由于冷凝而形成液相，沉降器內的格柵周圍溫度200℃左右，而汽返線入口位置正好在格柵下，油氣中部分冷凝成液相的柴油組分和未完全反應的組分、難以汽化的重組分，附著在格柵上面，與催化劑形成焦核，長時間生成硬焦，使沉降器底部空間逐漸變小，導致沉降器壓力升高，進一步影響到催化劑循環（見圖1）。

圖1

1 原因分析

（1）油漿噴嘴壓力低，油漿通過噴嘴進行噴射，可以將油漿快速霧化，使得油漿與催化劑充分均勻接觸進行反應，霧化效果直接影響轉化率和結焦速度，油嘴結構形式造成噴出的壓力大小有異，分布不均，南/北壓力分別為3.5 kg/cm2，5 kg/cm2，偏流現象導致油漿霧化效果差，接受壓力較小的油滴落在噴嘴周圍造成噴嘴結焦[1]。

（2）回煉比大于設計值（實際是0.3～0.4），油漿回煉比大，反應深度不夠，是沉降器結焦的根源。反應不完全，單程轉化率低。原料油性質變差，殘炭高，生焦量大，如果原料油氣中重組分的含量高，將導致反應油氣中的重組分也高，當沉降器的溫度低時，反應油氣中的重組分在沉降器中停留時間達到一定的程度時，油氣中的膠質、瀝青質很快生成焦炭，回煉比過大，原料性質勢必變差，使生焦量增大。

（3）沉降器內溫度在200℃～300℃，進一步增加結焦速度，在沉降器內溫度較低的地方，油漿噴出后霧化，重組分形成的油滴，在內部聚集，在足夠的時間下縮合成焦炭，因此溫度控制對于結焦很重要。

（4）沉降器藏量低，汽提效果差。

（5）平衡管設計不合理，導致沉降器壓力波動大。平衡管線設計流通量較小，要保證流通總量不變，則流速增大，壓力波動大。

（6）外取器取熱效果不好，產氣量不穩定，導致各原料噴嘴霧化蒸汽壓力波動，影響原料油霧化效果。

2 采取的優化措施及效果

（1）選擇合適的噴頭提高油漿噴嘴壓力在5 kg/cm2～6 kg/cm2。增加油漿霧化蒸汽量，由原設計100 kg/h增加到200 kg/h，降低油漿黏度，提高油漿霧化效果。

（2）降低回煉比至0.1～0.2。縮小反應溫度控制范圍為510±1℃，增加原料單程轉化率，降低回煉量。

（3）提高防焦蒸汽溫度來提高沉降器內溫度，減少冷凝焦生成量。改余熱鍋爐過熱單獨供汽提蒸汽、防焦蒸汽、噴嘴霧化蒸汽，增加各點用汽質量。蒸汽量增加，使得油漿噴出后成為油氣，油氣停留時間縮短，降低了油氣的分壓，減少了結焦。

（4）提高原料油預熱溫度至230℃左右。調整原料預熱換熱器，將原料預熱溫度控制在230±2℃，防止出現低溫區，尤其在開停工情況下。

（5）提高沉降器藏量，使粗旋料腿埋在床層里，使催化劑夾帶的油氣被汽提出來經汽返線及時進入單旋。縮短油氣在沉降器內滯留時間。提高沉降器汽提段藏量由原來0.5 t增加到1.2 t。

（6）控制較高和平穩的蒸汽壓力7 kg/cm2～9 kg/cm2，根據回煉量的大小及時調整霧化蒸汽量（8%質量比），盡可能提高過熱蒸汽溫度。調整反應區過熱蒸汽閥門，控制過熱蒸汽壓力7 kg/cm2～9 kg/cm2，提高各噴嘴霧化效果，從根本上減小沉降器結焦。

（7）在進料時先進原料油，再進油漿。開工時反應溫度大于520℃先進原料，提升管反應器各密度、壓降、溫度等參數正常后再投油漿。

（8）將沉降器平衡管由設計DN100改為DN150，降低平衡管內流速，減小催化劑對管道沖刷。將平衡管高度提高1.5 m，并且加防倒錐，減小汽提油氣對平衡管的沖擊，以平穩平衡管工作。

3 結語

目前，從裝置開工運行周期來看，通過對本裝置沉降器壓力偏高及易結焦問題認真分析、調整工藝操作條件，并制定方案認真執行和追蹤，使裝置平穩運行，催化裝置綜合平穩率由上周期的85%提高到95%，增加了10%，產品合格率與收率得到了提高，同時降低了催化劑的單耗，為裝置長期運行創造條件。

依然存在的問題有外取熱器流化效果不好，導致再生器床溫波動，影響操作，準備下年度利用大檢修對外取熱器進行技術改造。

［1］羅強，等.催化裂化沉降器結焦的原因及對策［J］.煉油技術與工程，2003，33（6）：1-4.

國內首個高密度、全方位頁巖氣三維地震采集項目完工

1月7日，歷時68天的四川盆地內江—大足頁巖氣對外合作區塊勘探一期三維地震野外采集提前10天圓滿完成，作為中國石油首個高密度、全方位頁巖氣三維地震采集項目，填補了國內非常規頁巖氣勘探這一領域的空白。

在西南油氣田國際合作事業部威遠東作業分公司，負責該項目的勘探工程師黃平向記者介紹說：“本次內江—大足頁巖氣對外合作項目采用的技術，相比常規三維地震采集，具有采集面元小、覆蓋全的特點，在提高成像分辨率、優化井位部署、精確測試產量分析等方面具有顯著優勢。”

2017年，該項目計劃開鉆3口水平井和1口直井，力爭早日實現埋深3 500米以深頁巖氣開發突破。

（摘自中國石油新聞中心2017-01-19）

TE966

A

1673-5285（2017）01-0129-02

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.01.033

2016－11-17

鄧文杰，女（1984-），專科學歷，助理工程師，2007年畢業于蘭州石化職業技術學院石油加工工藝專業，現在寧夏寶豐能源催化有限公司從事生產工作，郵箱：378763664@qq.com。