榆炼180万吨/年催化裂化装置长周期运行的技术保障措施

刘喜平 张锋 曹艳梅

摘 要：本文从催化裂化装置运行周期进行概述，并对促进设备长周期运行，必须采取必要的技术保障措施，不断提高催化裂化装置的长周期运行效率进行了研究。

关键词：催化裂化装置；长周期运行；技术保障

一、催化裂化装置运行周期概述

炼油厂生产运行过程中，应用催化裂化装置，实现了石油的二次加工功能，得到所需要的合格油品，来满足市场的需求。催化裂化装置是我国原油深加工的装置和设备，大多数的催化裂化装置都是对重油进行炼制的设备，催化裂化装置一般由反应-再生系统、分馏系统、吸收稳定系统及烟气回收系统等部分组成。

榆炼180万吨/年催化装置于2011年建成投产，本装置采用石科院开发的降烯烃MIP工艺技术，两器为高低并列布置，该装置运行至今经历过四个检修周期。通过对这四个检修周期存在的问题进行深度分析和对其他催化裂化装置运行周期调研，如何实现我厂催化裂化装置三年一修的运行周期目标是本文的重点，影响装置运行周期的因素比较多，关键的要素包括油气管线和油浆系统的结焦，大型机组的安全运行以及原料成分变化引起的影响。

二、如何保障炼油催化裂化装置长周期运行

1、提高大型机组运行的可靠性

大型机组是催化裂化装置的核心设备，但是大型机组运行的可靠度不高，在使用中极易出现问题。大型机组运行必须严格按照“机、电、仪、操、管”五位一体设备特护制度进行。实践当中需要采用先进控制系统代替常规仪表，这样增加了仪表可靠性也增强了数据的可靠性。同时操作运行当中一定要保持参数调整的平稳，避免出现工艺参数过快现象，以免机组出现喘振。同时，需要做好机组状态的监测工作，工作重点应该要放在在线振动监测工作当中，要对大型机组的振动进行全面性监测。可以在工作中采用集成化透平压缩机控制系统（ITCC），防止风机损害，实现大型机组设备的喘振控制和逆流保护。为提高机组的可靠度，可以采用气密封和高速叠片联轴器等项技术。而对于烟机机组来说，做好催化剂含量监控是重点。烟机机组需要严格监控烟气中的催化剂含量，对异常情况要及时示警和处理，防止粉尘粒度超标，影响机组运行。烟机轮盘和叶片应该具有一定的抗冲击能力，那么在设计和施工阶段，应该添加良好的耐磨涂层。在装置运行时，需要防止烟机处于停机状态下发生的低温腐蚀现象，要避免这种问题，可以采用具有软密封条件的高温平板闸阀或者使用新的高温密封蝶阀，提高密封性。最后，烟机超温对于装置运行也有极大影响，应该要优化再生器烧焦的工艺操作条件，尽量采用富氧再生方式，防止出现二次燃烧，避免出现烟机超温的现象。

2、防止装置结焦

2.1 原料选择

一旦催化裂化装置运行出现波动，其反应压力和反应温度出现大幅度波动，就极易结焦。如果在装置运行中出现结焦发生事故，那么一定要迅速切断进料，避免未汽化油在催化剂上黏附。同时，为了维持装置的平稳运行还需要控制原料的各项指标。原料油需要保持在密度0.9g/cm3左右，残炭不超过6%，装置总生产焦量达到6%～10%。需要对装置的原料油各项指标进行不定期分析。应该减少对裂化影响比较大的劣质渣油的掺炼量，控制原料油中的芳烃含量、残炭量以及重金属含量，减少油浆回炼。运行当中不断优化，降低生焦率，减缓结焦。

2.2 高效雾化喷嘴

选择高效雾化喷嘴是减少设备结焦的必备方法。许多的催化裂化装置应用的喷嘴的雾化效果并不高。可以用新型高效雾化喷嘴代替原有喷嘴，达到降低雾化后液滴粒径的目的，有效提高油雾化效果。而且必须要注意喷嘴安装的精准度，当喷嘴切换时，需要秉承着缓慢、对称的原则，保证喷嘴切换的精准性。

2.3 减少提升器结焦

如果提升管的原料入口部位出现结焦，那么一定要采取科学技术处理，减少返混。可以适当的提高原料油的预热温度，然后提升再生催化剂的温度和蒸汽温度，让催化剂在与原料接触之前都保持在温度足够高的活塞流状态，减少返混现象发生的可能。还可以通过改善预提升段流化状况，同时减少设备结焦。技术与信息必须要根据装置的实际情况选择适当的预提升介质分布器，然后在其中注入蒸汽和干气作为预提升介质。通过提高预提升的限速，实现对预提升段密度的灵活控制，减轻提升管结焦的可能。在提升管出口需要设置高效快分，可以采用旋流快分技术系统，这样可以减少油气在沉降器中停留的时间，从而起到减少二次反应的效果。通过设置高效快分降低沉降器内部和旋风分离器入口处的结焦，提高沉降器内部的防焦蒸汽含量。如此一来，蒸汽喷嘴就可以指向沉降器顶部的所有空间而不留死角，那么自然可以减缓沉降器顶部的结焦现象。

2.4 减少分馏塔塔底结焦

分馏塔底出现结焦现象也比较常见。需要尽量减少油浆在塔底的停留时间，减缓分馏塔底出现结焦的可能。可以通过在分馏塔底使用滤焦器并加注油浆阻垢剂的方法，减轻分馏系统的结焦，使用油浆阻垢剂让油浆的流速大于1.4m/s，那么就可以防止油浆冷却造成的结焦；或通过调整操作，降低分馏塔底的温度，保证分馏塔底不超温且油浆循环量不异常，那么就可以防止或者缓减结焦。

3、做好特殊阀门的运行维护工作

要实现炼油催化裂化装置长周期运行，就必须提高对滑阀、油浆泵出入口等关键性阀门的重视，严格把关特殊阀门的制造和安装工作，做好维护运行维护工作。在制造和安装环节，一定要充分考虑阀板和滑道之间的间隙，并对其中可能出现的热变形问题进行重点分析，一定要防止催化剂在装置运行当中进入滑道；反吹风要加孔板，这是为了防止阀杆和榫槽在试用阶段出现过度磨蚀，造成装置运行不稳影响装置的工作效率。在制作和安装阀板时，需要选择适当的开度，如果阀板的开度过小，那么一定会影响使用效果，其后果就是会产生过快的冲刷磨蚀，阀板的使用寿命大大降低；制作阀杆要选择堆焊硬质合金，改进轴封填料函结构，并且将填料压紧力控制在合理范围内，提高轴封的可靠性，避免出现泄漏问题。此外，还必须控制好液压油的质量，一定要保证进入系统的液压油质量符合相关规定和装置使用要求，这样才可以维持液压动力系统的可靠运行。

在检修时，必须确保检修质量，仔细检查滑阀衬里的磨损情况，对于滑阀的剩余使用周期和使用情况进行确认，避免出现运行中阀板脱落或卡涩现象。如果阀板脱落那么一定要及时的修复或者更换，不要影响装置的正常运转。如果是油浆泵出入口阀出现问题，那么必须先进行拆除，绝不能继续使用故障阀门；仔细检查拆卸下的閥门，并进行严格打压。操作中需要注意的是，尽量避免出现滑阀全开、全关之间的频繁操作，以免造成阀板卡涩。如果是循环滑阀，那么更需要注意不要频繁开关，以免造成导轨磨碎，降低循环滑阀的使用寿命，影响工作质量。

4、防止衬里损坏

系统设备的衬里使用寿命与其结构、材料和施工养护操作都息息相关。为提高使用寿命，避免衬里受损，那么首先需要严选材料。必须根据装置设计运行要求以及相关技术标准选择不定型耐火材料。不定型耐火材料的体积密度、耐压强度、线变化率等影响因素都是选择中需要把控的重点，而且衬里材料还应该具有高抗折性，并且需要对其常温耐磨性的实测值进行反复确认，务必确保满足质量要求才可以应用。衬里极易出现鼓包和开裂问题，施工时务必选择有经验的队伍进行操作，在施工时必须按照相关的标准进行维护和保养，要彻底烘干衬里，尤其是150℃脱表面水和350℃脱结晶水这两个环节，一定要谨慎处理。挑选符合装置应用实际的保温钉，避免衬里出现开裂或鼓包的现象。

参考文献

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