炼油催化裂化装置长周期运行技术分析

炼油催化裂化装置长周期运行技术分析

黄奕皓

中韩（武汉）石油化工有限公司 湖北武汉 430082

摘要：催化裂化设备是炼油行业中的重要设备，直接决定着石油炼制的生产效率，在其日常运行过程中，为了保证其可以长期、稳定的运行，需要做好相应的技术保证。基于此本文以某公司的催化生产装置为例，对炼油催化裂化装置长周期运行技术进行探讨。

关键词：炼油催化裂化装置；长周期；运行技术

某公司联合二车间两套催化装置2016年5月底开车，在连续运行近27个月后，装置检修的红利逐渐降低，因此做好装置的长周期运行工作非常必要，针对装置目前的运行情况，主要从装置原料管理、催化剂管理、油浆系统运行、装置运行隐患和平稳率这五个主要方面来开展工作，保障装置的长周期运行，避免出现非计划停工，下面从这几方面进行全面的分析。

1 原料管理

两套催化装置原料主要有精制蜡油、减四线蜡油、加裂尾油、常一线及外购蜡油，原料种类多、变化快，油品性质不稳定，同时装置长期回炼焦化液化气、次品汽油，2#催化还专门回收初常顶气以及在稳定系统回炼重整液化气。进入系统的物料多且杂，可能增加装置反应系统、油浆系统结焦及催化剂重金属中毒等异常情况发生的概率。因此，催化装置对原料的监控及管理是保证长周期的主要措施之一。

原材料的主要控制措施：

1. 催化原料的分析每周三次小样，主要是分析原料的密度、硫、氮、残炭及馏程；每周一次大样分析，除了上述分析之外，还要进行金属含量、胶质等分析。

2. 当发现原料金属含量超工艺卡片时，及时根据相应的平衡剂分析做出判断，同时及时调整原料组成，减少高含重金属原料的使用，加大钝化剂注入量，根据产品分布的变化及时加大催化剂的置换力度。

3. 原料残炭或胶质持续偏高时，应降低减四线掺炼量，同时对非直供原料进行分析，降低装置因原料变重结焦的风险。

4. 原料预热温度控制180°C以上，有条件时尽量控制高，特别是在原料变重或掺减四线量变大时，强化原料的雾化效果，减少液焦的形成。

5. 各种类原料供应尽量做到平稳，避免原料性质大幅波动，造成提升管局部结焦

6. 由于两套催化的油浆密度均大于1100kg/m³，因此，两套催化均未开回炼油及油浆进提升管回炼。

7. 根据含硫污水铁离子浓度及原料硫含量，控制分馏塔缓蚀剂注入量。

8. 若分馏塔出现严重结盐现象，可采取在线水洗操作。

9. 原料过轻时，特别是针对1#催化在尾油掺炼量大时，加强油浆性质的关注，避免油品较轻，油浆收率过低到至油浆系统催化剂沉积。

2 催化剂管理

主要控制措施：

1. 再生温度及反应温度。日常操作中严格按照工艺卡片要求操作，严禁超温。设备超温会对内部构件造成损坏变形，严重时会造成焊口开裂及内部件破损，造成装置跑剂。密相床层温度尽可能不大于730℃，防止催化剂强度下降造成磨损增大。

2. 操作压力。日常操作中尽可能控制压力平稳，压力操作不稳或突变，会加大烟气及反应油气中催化剂的携带量。

3. 合理调整主风量。主风量大幅波动，造成床层线速及旋风分离器入口线速波动，催化剂的夹带量增加。

4. 控制合理的催化剂藏量。在满足正常操作的条件下，适当降低再生器催化剂料位，增加稀相沉降高度。稀相沉降高度增加，稀相浓度降低，减少旋风分离器的负荷。

5. 合理调整原料雾化蒸汽量。雾化蒸汽量不得超过喷嘴设计上限，避免线速过高引起的催化剂过度破碎。

6. 再生器尽可能不使用燃烧油。若要使用，必须对燃烧油进行切水，使用时缓慢调节燃烧油量，并保证燃烧油雾化效果。防止喷燃烧油量过快，造成再生压力大幅波动。

7. 使用新型号催化剂。使用新型号催化剂时要考虑新型号催化剂的磨损指数与平衡剂的磨损指数一致或相近，避免磨损指数相差太大，造成新型号催化剂与平衡剂的机械强度不一样，催化剂破碎严重，细粉量增加。

8. 系统各旋风分离器的线速度、催化剂藏量、雾化蒸汽比例、旋风分离器压降等参数的监控。

9. 操作条件变化时要及时计算各级旋风分离器的线速度，根据核算结果及时调整操作，控制旋风分离器在最佳工作状态，保证分离效果。

10. 根据平衡催化剂重金属污染种类和污染程度，选用合适的金属钝化剂，调整钝化剂注入量。

11. 选用重油裂化能力强、焦炭选择性好、抗镍、钒、钙、钠、氮等（尤其是抗钒）污染能力强，具有良好的汽提性能及水热稳定性，具有良好的大、中、小孔梯度分布的催化剂。

3 油浆系统运行

油浆系统的长周期运行直接关系到催化装置的长周期运行。造成催化装置油浆系统结焦的主要原因，一方面是因为不断对产品收率的追求，造成油浆性质的不断恶化，油浆密度不断升高，收率不断降低，另一方面是油浆系统温度过高，管线内线速过低，停留时间过长，造成系统结焦。

主要控制措施：

1. 油浆密度及灰分增加时，应及时降低反应深度或加大油浆外甩，使之恢复到正常值，若灰分持续升高，及时排查是否跑剂。

2. 油浆泵切换时，待备用泵运行正常后再切换运行，防止抽空，造成分馏塔底超温。

3. 保证油浆阻垢剂的持续注入。

4. 加强封油管理，防止封油带水造成油浆泵抽空。

5. 加强油浆备用机泵的备用管理，从备用的完好、预热等各方面加强管理，保证备用机泵好用、随时可以切除检修。

6. 定期核对沉降器料位，防止沉降器料位偏差过大，造成旋分效果变差，油气过多夹带催化剂进入分馏系统。

4 装置运行隐患

紧盯装置运行隐患，并建立好装置运行风险台账，及时发现运行隐患并且解决，以某故障为例进行详细的说明：1#催化已几次出现油浆系统问题，主要表现在油浆泵预热线泄漏，先后有P208-4预热线第一道手阀前弯头焊缝砂眼、P208-2预热线第一道手阀阀体漏（该阀门为使用不足半年，某阀门厂生产），对装置的运行造成了较大的风险。

措施：针对这一情况，装置及时进行了举一反三，查找出P208-3预热线两道阀门都是科科阀门厂生产，并制定好干冰冷冻的方案，主动更换预热线两道手阀，消除隐患。

5 平稳率

装置运行的平稳率是装置运行的一项重要考察指标，同时也是与装置的长周期运行息息相关，任何一次生产波动或操作大幅变化都可能带来严重后果，给装置的长周期生产带来隐患。当装置出现异常波动时，为保证装置长周期平稳进行，应注意以下事项：

（1）编制停电、停汽等各类事故预案，并定期进行演练，做到遇事不慌。

（2）异常情况下，应尽量避免各塔容器长时间超温，造成旋风分离器料腿、升气管焊缝开裂，或衬里脱落造成催化剂内碎块与粗颗粒增加，影响流化。

（3）异常情况下，应避免旋风线速、料位、压力等工艺参数长时间严重偏离正常范围，造成装置跑剂。

（4）尽量保持沉降器温度不低于350℃，防止旋风升气管外壁焦块脱落堵塞料腿，造成跑剂。汽提段保持一定料位有助于减缓降温。装置切断进料后，如果沉降器温度降低到150℃以下，沉降器必须打开进行清焦。

（5）主风中断，再生器在恢复进风后如果出现大量跑剂，应立即将主风转出，再重新进风流化。

（6）注意及时切除烟机，防止装置应急处理过程中带油的催化剂短时间大量进入烟机，造成快速结垢，叶片磨损报废。

（7）每次出现各类异常事故后,要有分析总结,事故对装置防跑剂工作的影响与事故处理过程中采取的对应措施要进行分析。

除了上述控制措施外，为了更好的保证装置长周期运行，应做好备品备件的储备工作：平衡剂常备200吨左右；关键机组，烟机叶轮、主风机叶片备用各一片；装置各种大尺寸法兰/人孔垫片各两套；旋分翼阀各种型号各一台；高温/耐磨阀门各尺寸各型号各三台；小型加料电磁阀两台，测量元件各一套。

参考文献

[1]王瑜杰. 对炼油催化裂化装置长周期运行的技术分析[J]. 化工管理, 2019, 000(016):172-173.

[2]中国石化总公司催化裂化装置长周期运行调查组. 催化裂化装置长周期运行的调查[J]. 炼油技术与工程, 1998(2):6-13.

[3]郭洪明. 催化裂化装置长周期运行技术分析[J]. 炼油技术与工程, 2010(11):1-4.