關于煉油催化裂化裝置長周期運行的技術思考

王瑞杰(陜西延長中煤榆林能源化工有限公司，陜西榆林718500)

1 催化裂化裝置

1.1 催化裂化

輕質油品是目前工業(yè)生產及國民經濟活動中的重要原料，且隨著發(fā)展水平的提升，對輕質油品的需求也在逐漸提高。在原油加工中，主要是通過常減壓整流裝置生成輕質油品，再通過二次加工處理對重質餾油及處理后剩余的渣油予以處理，催化裂化就是該生產環(huán)節(jié)中較為重要的工藝。現階段，我國現有的催化裂化裝置已經達到160套以上，每年生產加工的輕質油達到180MT。

1.2 催化裂化裝置

催化裂化是將一次生產后產生的重質油進行二次加工，并將其轉變成輕質油的過程。催化裂化裝置的類型有高低并列式、同高并列式和同軸式這三種。因為工藝流程的不同，設備結構也會有內在差異。當前的催化裂化裝置的工作原理為：在原料中加入高溫催化劑，之后在分子篩催化及活動中心的作用下，對原料實施裂化、異構化、氫轉移、縮合等處理，最終轉化成汽油、柴油等材料，用以滿足人們正常的生活生產需求。

2 裝置長周期運行的技術保障

2.1 防止裝置結焦

結焦是縮短催化裂化裝置運行周期的主要因素。在生產過程中，一旦出現結焦現象，輕則會降低生產作業(yè)的質量，導致延工等問題的產生，重則還會出現各種生產事故，給企業(yè)發(fā)展帶來不利影響。而催化裂化裝置結焦現象的產生，大多集中在生管反應器、沉降器及分餾塔塔底部位。

2.2 避免裝置結焦

(1)原料。若煉油催化裂化裝置發(fā)生明顯波動，則反應壓力和反應溫度也會發(fā)生變化，由此出現結焦問題。如裝置運行中出現結焦問題，則應及時切斷進料，防止未氣化油黏附于催化劑。另外，為了確保裝置運行的安全性，需高度重視材料選擇。塔底重油的密度應為0.89g/cm3，殘灰在4.5%以內，裝置生產焦量為6%～8%。并結合蠟油和渣油的性質完成歸類分析，嚴格控制影響裂化的渣油量，加大原料中芳烴、殘?zhí)己椭亟饘俸浚瑥亩行Э刂朴蜐{回煉的次數，在裝置運行的過程中應，根據實際采取科學有效的改進措施，減少結焦。

(2)高效霧化噴嘴。應用高效霧化噴嘴可顯著減輕設備結焦。部分煉油催化裝置中所采用的噴嘴在霧化效果方面并不理想。對此，需積極采用高效霧化噴嘴，減小霧化后液滴的粒徑，強化油體霧化效果。另外，嚴格按照標準要求安裝噴嘴，切換噴嘴時要緩慢，對稱。

(3)最大限度規(guī)避提升器結焦。若提升管原料入口處出現結焦現象，則可采用先進的處理技術，嚴格控制返混問題。適度提升原料油的預熱溫度，隨后嚴格控制再生催化劑的溫度及蒸汽溫度。催化劑與原料解除前使其處于高溫狀態(tài)，規(guī)避返混，同時也可適度調整段流化概況，避免設備結焦。

依據實際選擇預提升介質分布器，在介質分布器內注入蒸汽和汽油，適度調整預提升限速，從而控制預提升段密度，防止提升管出現結焦問題。再者，應在提升管出口位置設置高效快分，合理應用旋流快分技術系統，縮短油氣在沉降器中停滯的時間，防止發(fā)生二次反應。設置高效快分降，能夠減少沉降器內及旋風分離器入口位置的結焦問題，增加沉降器內防焦蒸汽量，蒸汽噴嘴可指向沉降器內的任意位置，抑制了沉降器頂部結焦。

(4)控制分餾塔塔底結焦。分餾塔底出現結焦現象比較常見。需要盡量減少油漿在塔底的停留時間，降低蒸餾塔塔底出現結焦的可能。可以通過在分餾塔底使用濾焦器并加注油漿阻垢劑的方法，減輕分餾系統的結焦，使用油漿阻垢劑讓油漿的流速大于1.4m/s，防止油漿冷卻造成的結焦；或通過調整操作，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，這樣就可以防止或者減緩結焦。

2.3 避免襯里損壞

襯里是煉油催化裂化裝置中的易損部件，工作人員需采取有效措施加強襯里的保養(yǎng)與維護。首先，科學篩選原材料，材料要具有耐火性及抗折性，且滿足裝置的質量標準。工作人員務必仔細檢查材料耐高溫的能力以及其耐磨的能力，滿足要求后方可使用。工作人員還應關注襯里的加工質量，設備過渡段、入口和異形結構中，要做好保溫釘加密工作。檢查和修復襯里的過程中，需及時清理變形、脫落的部分，且縫合新襯里與舊襯里。襯里開裂尤其常見，在操作中，需積極落實規(guī)范要求，重視保養(yǎng)工作。再者，還應采取有效措施烘干襯里，尤其要重視150C脫表面水、350℃脫結晶水，選擇質量滿足要求的保溫釘，避免襯里處出現鼓包和開裂問題。

2.4 確保機組安全、穩(wěn)定運行

大機組是催化裂化裝置中最為重要的位置，大機組運行中容易受到多種因素的影響而出現故障。大機組操作中，必須嚴格按照標準流程，加大控制力度。及時更換老舊儀表，選擇技術先進的控制系統，以增強儀表運行的穩(wěn)定性和準確性，防止機組發(fā)生嚴重的故障。且在大機組運行中，還要實行動態(tài)監(jiān)控，明確機組運行參數和振動情況。運行中可利用集成化透平壓縮機控制技術，防止風機損壞，減少大機組設備運行中的喘振問題。

為加強機組運行的安全性和穩(wěn)定性，設備運行中，需合理應用氣密封和高速疊片連軸設備。但是，在煙機機組中，催化劑的含量直接影響了設備運行效果，對此，必須嚴格檢測催化劑的含量，采取有效措施降低煙機機組煙氣中催化劑的含量。第一時間發(fā)現運行異常，采取科學有效的控制措施。如其粉塵含量較高，影響了機組運行，則需加設耐磨液體。

裝置運行中，應結合實際規(guī)避煙機停機時所產生的低溫腐蝕問題。為此，可采用軟密封的高溫平板閘閥，優(yōu)化其密封性能。如煙機溫度過高，則會直接破壞裝置的性能。對此，可采取當前最為先進的燃燒技術，規(guī)避超高溫問題，技術人員也可采用再生煙氣管道混合燃燒技術，避免煙氣二次燃燒，從而達到降低煙氣溫度的目的。

3 完善煉油催化裂化裝置長期運行技術

3.1 減少裝置非計劃停工

如提升管反應器沉降器運行中出現故障，則會直接影響催化裂化裝置內催化劑的流化狀態(tài)，不利于裝置的平穩(wěn)運行，甚至出現非計劃停工問題。對此，要嚴格控制材料質量，做好重質餾分油和渣油的預處理工作，保證其質量，減少催化裂化裝置沉降器頂部、旋分連接處、油氣管線和分餾塔底部的結焦問題，延長裝置的使用壽命。另外，還需定期更新升級裝置，更換設備中的老舊和故障元件，確保裝置的運行狀態(tài)。

3.2 加強公用系統管理

優(yōu)越的外部環(huán)境是確保催化裂化裝置長期穩(wěn)定運行的基礎。其中，供電系統的運行狀態(tài)是影響較為明顯的外部因素。設備運行中，若供電系統出現故障問題，則會破壞裝置運行的安全性和穩(wěn)定性。若情況較為嚴重，還會導致裝置停運，甚至出現次生故障。為了避免上述問題的出現，延長裝置的使用壽命，工作人員需提高外部供電系統的穩(wěn)定性，重視供電系統管理工作，同時，關注壓縮空氣和冷卻水管理，認真檢查換熱設備腐蝕概況，重視公用系統管理工作。

3.3 保證維修工作的質量

首先，管理人員及設備運行維護人員應當全面了解設備運行的原理和裝置的性能，如裝置設備在運行中出現問題，可采取科學有效的應對措施，定期檢測設備使用情況，促進設備平穩(wěn)運行。

其次，建立科學、完善的設備維護標準，落實維護保養(yǎng)規(guī)定，以延長設備的使用壽命。

最后，在工作中要建立完善的員工獎懲制度，調動職工的積極性，使其更加主動地投身于設備檢修和維護工作中，加強操作的規(guī)范性，堅持交接班制度和值班制度，提高機組運行效率，為催化裂化裝置的安全運行奠定堅實的基礎。

4 結語

在煉油催化裂化裝置長周期運行的過程中，會受到諸多因素的影響，其不僅會縮短裝置的使用壽命，而且也會影響生產的質量。因此，在催化裂化裝置長周期運行的過程中，務必根據具體情況，采用多種切實可行的技術措施，有效規(guī)避設備故障，促進裝置平穩(wěn)運行。