摘要：石油化工生产过程中，为了保证催化裂化装置长周期运行，采取必要的技术手段，提高设备的运行效率，减少设备的故障率，才能达到预期的生产目标，获得更高的产品收率，满足石油化工生产的技术要求。因此，有必要研究石油化工催化裂化装置长周期运行的方式，不断提高炼油生产的效率。
关键词：石油化工；催化裂化装置；长周期运行；方式
催化裂化主要是指在炼油工业中将重质原料向有价值产品进行转变的一种重要加工方法。不只是使廉价重质原料向优质、高价、市场需要的产品进行转变，而催化裂化装置具有原料广泛，结构简单，较长运转周期、灵活操作等优势，因而在石化工业中的应用十分广泛。
一、长周期运行中的常见问题
在重油催化裂化装置长周期运行中，常见以下技术问题对其正常运行产生不利影响。重油催化裂化装置中二再旋分器料腿脱落将影响其长周期运行，脱落料腿后，装置催化剂每吨单耗原料可达1.65kg，粉尘质量浓度在三旋入口不低于2000毫克/立方米，在烟机入口达300~500mg/m 3，明显缩短了二再烟机运行周期。运行末期，装置汽提段容易产生穿孔现象。干气产率在穿孔后增加比较明显，氮体积分数在干气中增至15%~30%。烟气与待生剂、油气相互混合，尤其是装置产生波动或停工时迅速降低安全运行系数，为确保装置安全应制定特殊运行方案。而且，因待生剂中存在一些油气直接向一再稀相进入，造成烟机增大结垢速度，缩短烟机运行寿命。反再系统在第一、二周期的运行中，脱落衬里情况比较严重，严重影响催化剂的流化和输送，在装置运行中三器热点成为一个重要隐患。第二周期由于沉降器过渡段脱落衬里造成塞阀装置发生堵塞而被迫停工检修。在第一、二周期运行中，容易产生提升管结焦问题。主要是产生的结焦在提升管进料喷嘴上方1.5m比较严重，在提升管总截面中约占35%，装置受此影响而降负荷运行。在改造装置前一至三周期运行中，沉降器顶部产生轻微结焦，主要在防焦蒸汽环下1m的器壁和旋分器顶部比较集中。器壁沿同水平高度结焦为宽150~200mm的环带，在环带中心线附近集中的结焦厚度最大，可达到85mm，结焦具有坚硬质地，脱落难度较大。通常油气大管线可结焦35~75mm厚，在入分馏塔末端部位最严重，可达到总截面的35%，末期通常在装置运行负荷中成为瓶颈问题。主风分布管在第二周期运行中，约有65%的喷嘴产生程度不同的外磨应进行更换，而且一再、二再分别有5、6根支管由于喷嘴内磨而被割断，第三四周期由于提高了加工量，加重了内磨程度，成为装置长周期运行中亟待解决的重要瓶颈。装置中的2台烟机分别匹配一、二再烟气分路流程，一再采用双级型式烟机，二再采用单级型式烟机。主要问题是烟机由于叶片和环带都存在一定程度的结垢，造成烟机振动超标。严重时只能运行一个月，严重影响装置的运行安全。因二再脱气斗在第一周期运行中未达到良好的脱气效果，再生立管产生“节涌”问题，立管密度、反应温度波动幅度较大，二再二密相密度、藏量的波动幅度也较大，再生器筒体、立管产生非正常振动。再生线路达不到足够的推动力，只达到85%的设计负荷。重油催化裂化装置二再筒体和烟道容易产生由于应力腐蚀造成的裂纹。内构件由于磨损发 生脱落、脱落的衬里及焦块造成塞阀卡塞。由于沉降器脱落衬里，在第二周期运行中对塞阀堵塞，装置只能提前停工检修。一再外取热器管束在第二、三周期运行中，分别发生泄漏现象，由于对泄漏管束无法切除，只能将外取热器停掉，装置只能降负荷运行。一再三旋容易产生脱落内胆问题，这容易使部分烟气进入单管中走短路，降低了单管分离效率，造成烟机入口粉尘增大浓度，明显缩短了烟机运行周期。
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二、石油化工催化裂化装置长周期运行方式
合理解决石油化工催化裂化装置的技术难题，才能使其达到长周期运行的效率。如微球催化剂导致装置的磨蚀问题，催化反应的结焦问题以及气相和固相的分离问题，都影响到装置的长周期运行。必须采取有效的技术措施，才能避免各种影响装置长周期运行问题的出现，提高石油化工催化裂化装置长周期运行的效率。
1.取热器的安全运行管理。为了提高催化裂化装置的长周期运行的时间，对取热器的失效形式进行分析，防止发生爆管事故、催化剂冲蚀事故，同时防止密封泄漏事故的发生，保证内外取热器安全运行。在催化裂化生产装置中，尽量使用外取热器，将过热管改为蒸发管，实现强制的循环，均衡给水，达到预期的生产效果。加强对高温烟气取热炉的管理，防止发生爆管现象，或者导致隔热衬里失效，取热量失控等，均会影响到烟气热能的回收。优选火管预热锅炉，防止爆管事故的发生。合理控制再生器的烟气排放量，控制过剩氧的含量。防止烟气中含氧量过高，而导致设备的严重腐蚀，降低设备的安全运行周期，影响到催化裂化装置的长周期运行。设置烟道挡板，防止局部过热现象的发生。
2.催化剂结垢的预防及处理措施。催化剂在烟机中结垢，严重影响到装置的正常运行。当催化剂的细分浓度高时，易发生结垢的现象，而且大部分发生在涡流的部位或者气流转向的位置。因此，采取优化的技术措施，有效地防止催化剂结垢，利用轮盘冷却蒸汽，合理控制蒸汽的品质，达到防垢的效果。优化催化剂的再生系统，提高催化剂再生的效果，是防止催化剂结垢的最佳方式。通过加强对设备操作参数的控制和管理，有效地抑制催化剂结垢现象的发生。研究和开发减少催化剂细粉的技术措施，改善导致催化剂磨损的工艺过程，减少细粉的数量，达到防止催化剂结垢的效果。将烟机的气动部分升级改造，提高其光洁度，防止催化剂结垢粘附在表面上，导致烟机结垢，影响到催化裂化装置的长周期运行。
3.对旋风分离器的优化管理措施。沉降器的旋风分离器，能够将油气和催化剂进行分离，装置运行的温度较低，达到高密度、高线速的条件，很容易导致催化剂结焦，主要的原因是原料的裂化问题引起的。对催化裂化装置的进料进行控制，防止进料雾化不好，物料与催化剂的接触不均匀，催化剂的活性不佳或者油气的停留时间问题，引发故障的出现。只有合理控制旋风分离器的运行效率，保证达到预期的生产状态，才能保证催化裂化装置的长周期运行。
4.解决各种高温管线的泄漏问题。在石油化工催化裂化生产过程中，高温热壁管线、油浆系统以及外取热器的高温法兰部位很容易发生泄漏的现象，影响到装置的正常运行。按照设计参数拧紧螺栓，防止混料情况的发生。对管线和法兰进行特殊的要求，提高加工质量，才能适应催化裂化工艺的要求。防止高温管线发生暴胀管事故，当材料产生脆性变形后，会发生爆裂事故。低温的腐蚀作用，也会导致管线的损坏，影响到催化裂化工艺的顺利实施。对装置中的各种管线进行热处理，提高材料的耐腐蚀特性，延长各种高温管线的使用寿命，才能保证催化裂化工艺的顺利实施。
催化裂化装置实现长周期运行，能够提升全厂的运行水平，并且提高炼油经济效益。催化裂化装置的长周期运行是一项艰巨而又长期的攻关工作，因为在实现长周期的过程中还存在诸多困难需要克服。沉降器、分馏塔、油浆系统结焦、分馏塔结盐、塔盘结垢分馏塔压降升高、余热锅炉膨胀节飞温泄漏、三机组及气压机振动升高等问题都将对长周期运行造成负面的影响，所以要强化催化裂化装置的工艺、生产、运行管理，努力实现装置的长周期运行。
参考文献：
［1］霍斌彬.催化裂化油浆结焦原因及对策讨论.2014
［2］阮倩.催化裂化油浆系统运行中的问题及对策.2014
［3］康嘉.催化裂化装置分馏系统结焦的控制对策.2014
论文作者:周绍斐
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/1/7
标签：装置论文; 周期论文; 催化剂论文; 结焦论文; 催化裂化论文; 烟机论文; 发生论文; 《基层建设》2018年第35期论文;