催化裂化裝置長周期運行的制約因素及對策

張月峰

（陜西延長石油（集團）有限責任公司永坪煉油廠，陜西延安 717208）

催化裂化裝置長周期運行的制約因素及對策

張月峰

（陜西延長石油（集團）有限責任公司永坪煉油廠，陜西延安 717208）

對催化裂化裝置長周期運行的制約因素進行了分析，并對相應的處理措施進行總結，認為保障公用系統穩定運行、把好材料、設備質量關、提高檢修維護水平、嚴格進行工藝管理、扎實開展員工培訓等是延長催化裂化裝置運行周期的有力措施。

催化裂化；長周期運行；對策

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.05.19

0 前言

催化裂化裝置是國內原油二次加工的主要裝置，也是煉油企業創造效益的核心裝置，其能否長周期安全平穩運行對煉油企業的經濟效益至關重要。目前國內催化裂化裝置平均運行周期接近 3 a，而國外同類裝置一般可連續運轉 4～5 a。延長石油集團永坪煉油廠現有催化裂化裝置2套，其中50萬t/a 1套，120萬t/a 1套。2008年以前基本保持1年1大修的運行模式，運行成本高，并對全公司的物料平衡造成一定困難，無法跟上石化行業裝置長周期運行發展趨勢。自2008年5月大修后開始，50萬t/a催化裂化裝置開始長周期運行，2009年未停工大修，直至2010年3月實施MIP技術改造，連續運行22個月。2011年2套催化裂化裝置大修后，分別制定了裝置長周期運行方案，明確提出催化裝置2年1大修目標，其中50萬t/a催化裂化裝置于2012年、2013年、2015年停工大修，120萬t/a催化于2013年、2015年停工大修，基本實現了2年1大修目標，但兩套裝置在幾年的運行中也發生了數次緊急停工和非計劃停工以及停工搶修現象。

1 制約催化裝置長周期運行的主要因素

從催化裝置非計劃停工統計數據可以看出，2套催化裂化裝置自2009年開始因公用系統停工6次，因動靜設備故障停工6次，因工藝操作原因停工2次。另外除以上統計的非計劃停工外，2套催化裂化裝置還有因再生器器壁過熱、再生滑閥卡死、煙機葉片結垢等引起的停工搶修，設備損壞情況見圖1、圖2。

圖1 襯里損壞器壁過熱

圖2 煙機結垢葉片磨損

據此判斷，制約催化裝置長周期運行的主要因素有3個：一是公用系統運行不穩定，二是動靜設備故障，三是工藝操作管理不到位等。

2 延長催化裂化裝置運行周期采取的對策及效果

2.1 穩定的公用系統是催化裂化裝置長周期運行的根本

從表1、表2統計可知，公用系統運行不穩定，特別是供電系統不穩定成為制約催化裝置長周期運行的主要因素，從2010年開始，永坪煉油廠實施一系列改造工程完善公用系統，為裝置長周期運行奠定了基礎。

（1）2010年對原空壓站實施改造，新增4臺6000 m3/h螺桿式空氣壓縮機，改變了原2臺SVK20-3s壓縮機運行穩定性差、備用機組啟動速度慢等狀況，為裝置供風提供了保障。

（2）2010年 50萬t/a催化MIP改造時對內外取熱器進行了改造，外取熱發氣量由原來的14 t/h增加至20 t/h以上；2010年 120萬 t/a催化裝置內外取熱器改造，外取熱器發汽量由 40 t/h提高到65 t/h；2011年新建60 t/h中壓鍋爐等為裝置蒸汽系統運行提供了保障。

（3）2013年 在110 kV變電站新增變配電設施一套，實現永坪煉油廠用電專線專供，提高了裝置抗晃電能力。

2013年后再未出現因公用系統引起的非計劃停工現象，為裝置的長周期運行創造了有力條件。

2.2良好的設備質量是裝置長周期運行的基礎

從表1、表2統計看，動、靜設備故障是造成裝置非計劃停工，制約裝置長周期運行的另一主要因素，設備故障的的一個重要原因是設備及其備件和材料等的原始設計、制造質量不高，針對這一因素，采取了4個措施。

（1）實施物資供應商評價機制，淘汰產品質量不佳供應商；

（2）對所有重要設備及其備件和關鍵材料等在采購時均簽訂技術協議，明確技術要求和標準。

（3）對部分重要設備或備件等進行現場監造。

（4）嚴把設備、備件、材料入廠驗收關，對能夠復驗的進行復驗，如換熱器管束、閥門等在安裝前或安裝時均進行打壓復驗。

通過以上措施，確保質量不合格設備、備件、材料等不能入庫，為裝置長周期運行奠定了基礎。

表1 50萬t/a催化裝置非計劃停工統計表

表2 120萬t/a催化裂化裝置非計劃停工統計表

2.3 提高檢修維護水平是保證裝置長周期運行的關鍵

2.2.1 加強大型機組和關鍵設備管理

催化裝置大型機組和關鍵設備包括主風機、氣壓機、煙機、汽輪機、增壓機以及特殊閥門和進料泵、油漿泵等設備，任何設備的故障都有可能引起裝置的切料停工甚至造成事故，是設備管理的重中之重[2]。對大型機組和關鍵設備采取5個管理措施。

（1）日常運行中實施“機、電、儀、管、操”五位一體特護管理制度，對大型機組和關鍵設備實施24 h特護，建立了按關鍵設備連續運行時間長短進行考核獎勵的激勵機制。

（2）工藝上嚴格操作，避免裝置和設備負荷大幅波動，啟停、切換嚴格執行操作規程，設備開車和裝置開工執行步步確認制度。

（3）大型機組檢修均按照《中石化檢修規程》編制了檢修作業指導書，施工單位檢修時需編制詳細的施工方案，同時簽訂檢修技術協議，明確標準和技術要求，檢修過程中的關鍵數據均需由甲乙雙方技術人員確認合格后方可進行下步工序

（4）嚴格執行大型機組潤滑管理，定期檢測油質油量，確保潤滑良好。

（5）采用在線監測和現場點檢相結合的監控手段，及時發現并處理設備運行中出現的各類問題。

2.2.2 提高裝置和設備檢修水平

（1）周密詳實的檢修計劃是決定裝置和設備檢修水平和檢修成本的重要基礎。催化裂化裝置的檢修一般在前一年度就會編制詳細的項目、材料、及費用計劃，經專業部門和主管領導審批，再經相關會議討論后確定。

（2）嚴把材料和備件采購質量關。

（3）嚴格選擇檢修施工隊伍，無論是大型機組還是工藝設備、電氣儀表等專業檢修，均選擇施工資質高、管理水平強、質量信譽好、技術過硬的施工隊伍。

（4）檢修開始前，生產車間技術人員針對每個施工項目編制詳細的檢修指令單，指令單上明確了施工的部位、內容、質量標準和安全注意事項等，并依據指令單與施工方進行施工交底，對于關鍵設備和重點檢修項目，施工方還需編制詳細的施工方案。

（5）停工后進行認真的檢查，特別是針對反再系統等重點部位，均由各主管廠長帶隊組成不同的綜合檢查小組，分批次進行檢查，對問題進行匯總并制定處理方案。

（6）檢修過程實施質量過程控制，采取施工單位、生產車間、專業部門和專業驗收小組四級驗收制度，嚴格控制每一個作業關鍵環節，一步一確認，杜絕不合格項目進入下一道工序。

通過以上措施，幾年來2套催化裂化裝置檢修逐步實現了精細化管理，檢修水平逐年提高，未出現因檢修質量原因造成的非計劃停工現象。

2.4 嚴格的工藝管理是催化裝置長周期運行的關鍵

平穩生產是裝置長周期運行的基本要素，操作波動不僅容易釀成生產事故，還會影響設備的運行工況和性能發揮。為創造一個良好的生產環境，生產車間和技術部門制定了嚴格的生產紀律和操作指標，日常管理中狠抓操作平穩率，細調、微調、精調、勤調，始終將操作彈性控制在規定的范圍以內，避免出現操作波動，以保障裝置平穩率；避免設備出現超溫、超壓和超負荷運行的狀況。嚴格落實交接班制度、值班制度，強化勞動紀律、工藝紀律的管理與考核。

2.5 扎實開展員工培訓，不斷提高員工業務素質

針對員工新老交替快，員工操作水平不高現象，開展一系列的技能培訓，采用輪崗、兼崗、崗位練兵、模擬仿真等手段，積極開展員工“人人上講臺”活動，采用“2105”交接辦法，實現員工一專多能，有效提高了員工的技術水平。同時切實做好職工安全技能、安全意識的教育培訓工作，定期或不定期開展技術比武或勞動競賽活動，不斷提高職工的業務水平，為裝置長周期安全平穩運行提供了人力資源保障。

3 催化裝置長周期運行尚需解決的問題

（1）原料供應不穩定，造成裝置提降量頻繁，一定程度上影響著裝置的安全平穩運行。

（2）除鹽水、循環水等公用系統的水質不佳，易造成設備的結鹽、結垢。

（3）部分關鍵設備運行過程中容易出現故障，如外取熱器管束運行壽命短，一般約為2 a，低于國內5～6 a的水平；外取熱器負荷不足，再生器溫度高導致煙機入口溫度高，影響煙機長周期運行；再生滑閥、待生滑閥等容易出現卡澀、填料泄漏、閥桿閥板磨損等現象。

（4）員工技術和操作水平不高，責任心不強，對裝置上出現問題的判斷和處理不盡合理。

4 結論

催化裂化裝置的長周期運行對于煉油企業的經濟效益至關重要，催化裂化裝置的長周期運行涉及到裝置的設計、建造、運行維護和檢修改造等多個方面。除設計建造要考慮到長周期運行要求外，只有在裝置運行中保障包括原料在內的水、風、電、汽等公用系統的運行質量，把好材料、備件、設備采購質量關，提高裝置檢修和日常維護水平，嚴格執行工藝指標和工藝紀律、搞好平穩操作，扎實開展員工培訓工作、不斷提高員工業務素質，積極采用和推廣新技術等才能實現催化裝置長周期安全平穩運行。

［1］李貴軍，劉小輝.催化裂化裝置長周期運行保障技術［J］.安全技術，2014，14（6）：13-16.

［2］中石化催化裂化裝置長周期調查組.催化裂化裝置長周期運行的調查［J］.煉油設計，1998，28（2）：6-13.

［3］馬伯文主編.催化裂化裝置技術問答［M］.北京：中國石化出版社，2010.

［4］邢穎春等，催化裂化裝置沉降器內結焦形成過程的因素分析［J］，石油學報，2008，24（6）：702-708.

［5］蔡開鵬，催化裂化裝置長周期運行的經驗探討［J］.中外能源，2013，18（3）：89-95.

［6］隋建國，催化裂化裝置非計劃停工原因分析與探討［J］.煉油與化工，2014（5）：15-18+61.

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〔編輯 利 文〕