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行分析，重點分析摻煉方式對焦化裝置產品質量和收率，以及對裝置能耗和換熱器、加熱爐等設備運行的影響;通過采取控制油漿品質、摻煉比例，并加強運行參數監控和設備監檢測等應對措施，確保裝置設備長周期運行，產品質量穩定。

關鍵詞： 延遲焦化 含水油漿 結焦

1概述：

玉門煉化50萬噸/年延遲焦化裝置由洛陽設計院設計，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%，循環比0.1-0.2之間可調，開工時數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品，其稠環芳烴和膠質的含量高，回煉過程中難裂化，易生焦。目前主要作為燃料油的調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量帶來不利的影響。

催化油漿含有30～50%的飽和分，其中以環烷烴為主。且飽和分的分布有一定規律：環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烷烴的含量超過60%，超臨界流體萃取餾分的環烷烴含量幾乎都在70%以上。

目前裝置采用催化油漿直摻至輻射泵進口處及油品油漿摻煉至V504兩種摻煉油漿方式。油漿進原料緩沖罐，進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，根據裝置加工負荷每周摻煉50～70噸。兩種方案的選擇即滿足裝置生產需求也避免了油漿固含高給裝置安全生產帶來的負面影響。

2.催化油漿摻煉方式

2.1直接進原料緩沖罐V101進行摻煉

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入V102罐，再由輻射泵P102進入加熱爐。催化油漿直接進V101時，重點監控換熱器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，根據實際操作經驗，應嚴格控制溫度不得低于180℃，當低于180℃應立即減少摻煉量。催化油漿直接進V101時的摻煉應嚴格控制，不應過大，控制在4t/h左右。

2.2當焦炭塔的急冷油摻煉

催化油漿當急冷油摻煉時，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，該摻煉方式應用較少。

3.摻煉催化油漿對焦化裝置的影響

3.1產品收率的影響

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

3.2對產品質量的影響

著油漿摻煉比的增大，焦炭灰分呈明顯上升的趨勢，硫含量則呈無規律變化。焦炭中硫含量主要受原油硫含量的影響而表現出不規則變化，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料的組分比例，造成在加熱爐中開始分解生成瀝青質和焦炭狀瀝青質的位置向前移動，即加劇了靠近爐管出口的高溫區爐管結焦趨勢，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、瀝青質有較強的吸附能力，起到了誘導作用，油漿極易增加加熱爐爐管的結焦速率，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，造成管段結焦嚴重，加熱爐分支壓力上漲，以致加熱爐熱負荷嚴重，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芳烴，在換熱器殼程內易結垢。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，導致換熱器壓力降增大，檢修時抽芯非常困難，嚴重時損壞換熱器管束。

4.摻煉催化油漿現裝置采取的應對措施

4.1嚴格控制油漿性質和摻煉比例

根據摻煉油漿性質和摻煉比例對裝置的影響，結合實際運行，車間總結出以下規律。第一，必須嚴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定;第二，監控催化油漿固含嚴格控制≯6g/l，密切注意減壓渣油及摻煉油漿的性質變化，及時調整操作;第三，確保直摻催化油漿溫度≮270℃，確保油漿不含水。

4.2加強設備監控和檢測

由于摻煉油漿會造成油漿系統管線、換熱器、機泵等設備沖刷磨損，并加劇加熱爐結焦，因此，要加強系統設備管道監控。建立油漿管線測厚點臺賬并定期對油漿摻煉管線進行定點測厚;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。根據加熱爐實際運行情況，當加熱爐熱負荷增加，瓦斯耗量增大，加熱爐爐膛溫度持續偏高，爐管表皮溫度多點超650℃時，加熱爐輻射進料入爐壓力上漲至1.25MPa以上時，加熱爐爐管需及時進行機械清焦作業。

4.3根據油漿性質變化，及時調整操作

摻煉催化油漿，密切注意減壓渣油及摻煉油漿的性質變化，隨時調節操作，開展摻煉催化油漿技術攻關，根據摻煉運行狀況，多次討論和理論分析，不斷優化摻煉技術方案，調整生產操作參數，選擇催化油漿進入焦化裝置的最佳加工路線。分餾系統應優化分餾塔的生產操作，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油量，防止固體顆粒沉積結垢在塔底。嚴格控制油漿摻煉比例，減少油漿摻煉對裝置輕收和焦炭質量灰分的影響，采取適當加大裝置循環比等措施，加大爐管注汽量，降低爐管內生焦量，最大限度地制約了爐管的結焦趨勢。

5.總結

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。認真分析摻煉油漿對工藝操作、產品質量、產品收率的影響，同時分析對設備運行、加熱爐爐管結焦和管道沖刷減薄的影響。通過優選摻煉方式，嚴格控制油漿性質、流量、溫度等，優化調整操作，嚴格監控設備運行，加強加熱爐爐管分支壓差變化，及時分析結焦情況，加強定點測厚和塔底過濾器清焦等，將摻煉油漿對裝置產品質量、工藝操作和設備運行影響降到最低，確保摻煉油漿期間裝置平穩長周期運行。