RFCC装置沉降器深度改造技术

2018-02-26 08:24张东，吴俊，王超

石油工程建设 2018年1期

张东，吴俊，王超

中国石油天然气第七建设有限公司，山东青岛 266300

新疆乌鲁木齐石化公司（以下简称乌石化）150万t/a重油催化裂化装置（简称RFCC）1993年由北京设计院设计，1995年投产，并于1998年和2004年先后进行了两次改造。装置原设计使用50%直馏蜡油、40%减压渣油、10%焦化蜡油的混合原料，并兼顾常压渣油，主要产品有汽油、轻柴油、液化气等。

新疆乌石化RFCC装置经过多年的运行，随着原料金属（尤其是钙）含量的上升，沉降器目前存在以下几方面的问题：

（1）沉降器结焦现象严重，装置事故停车时焦块脱落，造成催化剂循环中断，需反再系统卸剂清理后才能再次开车投产，延长了事故停车的处理时间，并易引发次生事故。

（2）反应系统目前工艺为FCC旋分系统，即反应油气经粗旋分离后直接排入沉降器，再进入顶旋，高温反应油气弥漫在整个沉降器空间，在沉降器内停留时间过长，且反应进料为重油，反应油气中存在一定量的未气化油，在沉降器内高温环境下易附着在内壁、旋分等设备表面上形成焦炭。

（3）沉降器消耗蒸汽量过大。

1 沉降器改造方案

为解决重催装置中沉降器因结焦量过大而影响装置正常生产的难题，各研究院对国内装置进行改造，如Universal Oil Products Company（以下简称UOP）采用VSS分离+单旋直连系统，中国石化工程建设公司北京设计院（以下简称SEI）设计了常规FCC分离系统，中国石油工程建设有限公司华东设计分公司（以下简称CEI）设计了新工艺VQS分离系统。

而在新疆乌石化改造的150万t/a重催装置中，UOP的VSS分离+单旋直连系统结焦量大，西北地区原油品质又不适合采用SEI的常规FCC分离系统，故决定采用CEI自主研发的VQS分离系统，并将与之配套的集气室、内提升管、旋风分离器、重锤阀、汽提格栅、防焦蒸汽环管、汽提蒸汽环管等内件全部进行更换。

2 改造内容

本次对沉降器进行改造的主要内容如图1所示（改造的内构件在图中已标示为红色）：

（1）提升管反应器。更换外提升管①：换成内径1 000 mm（衬后）的提升管（原为φ1 160 mm（衬后））、进料雾化喷嘴更换为6组KH型。更换内提升管。

（2）沉降器：更换内集气室②；更换沉降器的粗旋及顶旋③，粗旋及顶旋改为防结焦的VQS直连结构，旋风分离器采用高效的QY型；更换内提升管④；原汽提段人字挡板改为格栅结构⑤；更换翼阀，换成重锤阀⑥；更换沉降器顶部防焦蒸汽盘管、中部汽提蒸汽盘管、底部流化蒸汽盘管⑦。

图1 沉降器改造示意

3 改造施工工艺流程、吊装参数及施工重点项描述

3.1 拆除流程

拆除流程见图2、图3（图3中，按从上到下原则拆除，每种颜色的构件作为一次吊装）。

3.2 安装流程

安装流程见图4、图5（详细施工步骤）。

图2 拆除流程

图3 拆除流程

3.3 吊装参数确定及吊车选用

沉降器内件重量较大，且吊装高度较高，须合理选用吊车，本次改造内构件重量及推荐吊车选型见表1。

图4 安装流程

3.4 施工重点

3.4.1 模拟吊装

改造前，查阅沉降器图纸，与车间技术人员对接，预估沉降器内各构件可能挂焦的重量，确定吊车站位，应用Navisworks软件对关键内件进行模拟吊装，保证吊装安全性。

3.4.2 重点构件的到货验收（以重锤阀为例）

除按规范对重锤阀进行常规检测外，重锤阀到现场后还应进行启闭试验。使用10#槽钢、50×4角钢调节顶丝以及螺母制作简易重锤阀启闭试验台。制作时，保证顶部端板水平，设置预留孔，孔径为223 mm。将重锤阀由端板下方穿入端板孔洞内，抄平重锤阀顶面，将重锤阀与预留孔接触部分进行点焊。

将催化剂缓缓倒入重锤阀筒内，待重锤阀阀板有开启动作时，停止添加催化剂，将重锤阀内的催化剂取出，称量。称量完成后的质量为3.26 kg，与标定质量对比，结果为合格。

3.4.3 施工方法的选择

深度预制方案与浅度预制方案。对于图纸及规范上数据要求严格的构件，如内提升管进粗旋中心线的标高、单旋出口中心线的标高，需采用深度预制，在实测好各个需要的数据后，在预制时净料，安装前再进行复测，缩短安装时间，提高安装精度，保证安装质量。沉降器内部衬里损坏情况与结焦情况是较难预测的。在方案制订时，对于图纸上与沉降器器壁间隙较小的构件，采取浅度预制方案。如汽提段格栅（格栅端部距离器壁衬里间隙为8 mm），在预制时只安装半圈，预留半圈。