原料劣質(zhì)化對延遲焦化裝置安穩(wěn)運行的影響及對策

1、原料劣質(zhì)化對延遲焦化裝置安穩(wěn)運行的影原料劣質(zhì)化對延遲焦化裝置安穩(wěn)運行的影響及對策響及對策晉西潤晉西潤劉學(xué)東劉學(xué)東郭守學(xué)郭守學(xué)張立海張立海趙子明趙子明中國石油化工集團濟南分公司（濟南250101）摘要分析了延遲焦化裝置原料劣質(zhì)化對裝置安穩(wěn)運行的影響因素，并提出了相應(yīng)的對策。文中指出加工瀝青質(zhì)含量較高的渣油時需采取新工藝等應(yīng)對措施，摻煉催化油漿要適度，另外可采取回?zé)捨鬯畧龈≡?、回?zé)捨塾偷燃夹g(shù)，以推進企業(yè)的清潔生產(chǎn)。關(guān)鍵詞長周期瀝青質(zhì)催化油漿

2、浮渣污油延遲焦化工藝是實現(xiàn)重油輕質(zhì)化的重要手段，它以加工原料和加工工藝的靈活性日益受到煉油企業(yè)的重視。延遲焦化裝置一般以減壓渣油為主要原料，同時為了確保對煉廠原油“吃干榨盡”，提高經(jīng)濟效益，推進清潔生產(chǎn)，延遲焦化裝置常常在煉廠中扮演著“垃圾桶”的角色。中國石油化工集團濟南分公司（以下簡稱濟南分公司）0.5Mta延遲焦化裝置于2002年11月份建成投產(chǎn)，裝置開工后對濟南分公司實現(xiàn)提高產(chǎn)品質(zhì)量，改善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高重油加工能力具有重要作用。但

3、隨著摻煉外油的比例不斷提高，促使原料劣質(zhì)化加重，以及摻煉催化油漿、回?zé)捨鬯幚韴龈≡⒒責(zé)捜珡S污油等技術(shù)在延遲焦化裝置的應(yīng)用，給裝置的安穩(wěn)運行帶來一系列問題。本文針對不同原料在實際生產(chǎn)中對安全生產(chǎn)造成的影響加以分析，并提出相應(yīng)的對策，確保延遲焦化裝置長周期運行。11原料渣油性質(zhì)的影響延遲焦化裝置的原料以減壓渣油為主，原料的性質(zhì)對裝置的安穩(wěn)運行起著至關(guān)重要的作用，直接決定著加工工藝及操作條件的選擇。原料渣油的性質(zhì)可由其四組成表示，即將原料

4、分為飽和烴、芳烴、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)四種組份。在受熱條件下，各組份性質(zhì)不同，飽和烴及輕質(zhì)芳烴較易發(fā)生裂解反應(yīng)，重芳烴、膠質(zhì)較易發(fā)生縮合反應(yīng)，而瀝青質(zhì)是最易縮合結(jié)焦的組份；另外在加熱爐中瀝青質(zhì)容易從原料中析出，附著在爐管內(nèi)壁上，從而易導(dǎo)致加熱爐爐管結(jié)焦。因此，原料中的瀝青質(zhì)含量對加熱爐爐管結(jié)焦起決定作用，直接影響著裝置的長周期運行。各組份的反應(yīng)機理可用圖1表示：延遲焦化裝置原料劣質(zhì)化的最主要的表現(xiàn)之一就是瀝青質(zhì)含量升高，對焦化裝置的安全生產(chǎn)尤其

5、是加熱爐的平穩(wěn)運行存在著巨大威脅。因此在加工瀝青質(zhì)含量較高的劣質(zhì)原料時必須對生產(chǎn)及時作出調(diào)整，可采取加大循環(huán)比、增大加熱爐注汽量、降低加熱爐出口溫度或改善原料性質(zhì)等措施以減緩加熱爐爐管結(jié)焦傾向，確保加熱爐平穩(wěn)運行，否則極可能導(dǎo)致加熱爐爐管結(jié)焦事故。以下是關(guān)于加工高瀝青質(zhì)原料渣油的兩起典型事例，以鑒讀者。事例1：1999年初，中國石油化工集團（簡稱中石化）鎮(zhèn)海煉化延遲焦化裝置加工進口含硫原油的減壓渣油，其原料四組成分析為飽和烴28.9％、

6、芳烴42.3％、膠質(zhì)18.4％、瀝青質(zhì)10.4％，按常規(guī)操作條件生產(chǎn)，加工僅5～7天，便出現(xiàn)兩臺加熱爐爐管表面溫度上升現(xiàn)象，經(jīng)檢測爐管壁溫多次出現(xiàn)650℃以上的測點，判斷為加熱爐管結(jié)焦，遂作出停工燒焦處理。重新開工后，由于原料仍得不到有效改善，加熱爐在運行不到半個月后，又出曾對產(chǎn)品收率、產(chǎn)品質(zhì)量有不同程度的負面影響，在此僅就對裝置的安穩(wěn)運行的影響加以分析討論：1）催化劑固體顆粒在原料換熱器內(nèi)沉積摻煉了催化油漿的混合原料進入延遲焦化裝置后

7、，依次與焦化柴油、中段循環(huán)油、蠟油換熱后進入分餾塔，由于催化油漿中含有較多的固體顆粒及稠環(huán)芳烴，在換熱器內(nèi)極易沉積結(jié)垢，從而導(dǎo)致?lián)Q熱器壓降增大，換熱效果變差。2)催化劑固體顆粒造成底循環(huán)系統(tǒng)堵塞催化油漿中的催化劑固體顆粒隨原料進入分餾塔后，大部分沉積在分餾塔底、底循環(huán)管線及過濾器內(nèi)，結(jié)果造成底循環(huán)系統(tǒng)堵塞，底循環(huán)量不能有效保證。嚴重時導(dǎo)致底循環(huán)量中斷，分餾塔底結(jié)焦，進而使輻射抽出線結(jié)焦堵塞，裝置被迫停工。3)催化劑固體顆粒使設(shè)備磨損嚴重

8、催化油漿中的催化劑固體顆粒在線速度較高時則會對設(shè)備造成嚴重磨損，尤其是泵體葉輪及加熱爐爐管等處。中石油烏魯木齊煉油廠延遲焦化裝置曾因摻煉油漿使原料泵、底循泵、輻射進料泵葉輪磨損嚴重全部報廢。濟南分公司延遲焦化裝置也曾因摻煉油漿出現(xiàn)過輻射泵出口調(diào)節(jié)閥閥芯磨損穿孔事故，被迫緊急更換。4)摻煉催化油漿影響焦炭塔安全生產(chǎn)由于油漿中的稠環(huán)芳烴含量較高，使得生焦率增大，隨著油漿摻煉比的提高，裝置的生焦率將大幅度提高。如濟南分公司延遲焦化裝置在摻煉催

9、化油漿比為30%時較不摻煉時生焦率高5％，因此當(dāng)裝置滿負荷生產(chǎn)時，因生焦率提高引起的焦炭塔內(nèi)生焦高度過高帶來的安全風(fēng)險則凸現(xiàn)出來，輕則使焦粉攜帶加劇，重則釀成冒焦事故。因此摻煉催化油漿對延遲焦化裝置的安全生產(chǎn)影響較大，摻煉前必須對催化油漿進行徹底沉降過濾，以脫除催化油漿中的催化劑固體顆粒，并且嚴格控制油漿摻煉比，根據(jù)各廠經(jīng)驗一般控制摻煉比≯7％。33回?zé)捨鬯幚韴龈≡挠绊憻拸S污水場脫出的浮渣原來的處理方法是通過焚燒爐燒掉，對環(huán)境存在較

10、大污染。近幾年，利用延遲焦化裝置處理污水場浮渣，有效促進了企業(yè)的清潔生產(chǎn)。目前國內(nèi)利用焦炭塔回?zé)捀≡臒捇髽I(yè)主要有中石化鎮(zhèn)海煉化公司、福建分公司及濟南分公司，回?zé)捲硎抢猛＿\焦炭塔的余熱對浮渣進行氣化分離，其中浮渣中的水及輕油組份氣化，浮渣中的重油組份及固體雜質(zhì)留在焦炭中?；?zé)挿椒ㄊ窃谕９そ固克鋮s過程中的大吹汽和小給水間隙，將浮渣從塔底注入焦炭塔內(nèi)。濟南分公司延遲焦化裝置自開工后一直堅持進行回?zé)捀≡?，逐步?yōu)化操作，提高回?zé)捔?，已?/p>

11、最初的煉量10td增加至30td，基本避免了污水場開浮渣焚燒爐。但在延遲焦化裝置回?zé)捀≡?，對裝置的安全運行存在以下方面的影響：1)回?zé)捀≡滓鹫ń褂捎诨責(zé)捀≡脑硎抢猛９そ固克?nèi)的余熱將浮渣中的組份氣化，而浮渣溫度接近常溫，與塔內(nèi)焦炭的溫度相差較大，與用蒸汽冷焦相比增大了炸焦的可能性。問題往往出現(xiàn)在剛開始進行浮渣回?zé)捚陂g，若回?zé)捔俊⒒責(zé)挏囟?、回?zé)挄r機控制不好，極易出現(xiàn)炸焦事故。因此在回?zé)捀≡耙M量將浮渣加溫循環(huán)至較高溫度，回?zé)?/p>

12、期間調(diào)整好蒸汽量適當(dāng)攜帶浮渣進入焦炭塔底，回?zé)捦戤吋皶r進行大吹汽確保冷焦通道暢通，為下一步給水冷焦提供條件。2)回?zé)捀≡资狗趴账绽淦鞫氯責(zé)捀≡^程中，浮渣中的大部分重油、固體雜質(zhì)附著在生焦通道及沉積在泡沫層中，另有少部分被蒸汽吹至放空塔，時間一長則會使放空塔內(nèi)油質(zhì)變差，污油隨放空油氣帶入放空塔頂空冷器，導(dǎo)致空冷器堵塞。因此空冷器入口應(yīng)設(shè)有掃線蒸汽，一旦發(fā)現(xiàn)空冷器堵塞要及時吹掃，避免出現(xiàn)放空塔憋壓，影響生產(chǎn)。另外，定期用蠟油置換放空