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沉降器结焦原因与对策？浅析重油裂化装置沉降器结焦原因与对策摘要：随着催化装置原料油的日益重质化、劣质化，相应对增加了原料油在加工过程中的难度，影响到了装置的安全平稳运行，现针对本催化装置近2年来在生产中遇到的反应沉降器系统因结焦导致运行周期短、效率低等问题进行了分析，并提出了相关的对策，以利于今后装置的安稳、长、满、优生产。关键词：催化裂化结焦对策重油裂化装置由洛阳设计院设计，包括：反应、分馏、吸收稳定、三机（主风机、气压机、司泵）四个单元。两器部分采用同轴式布置，后置烧焦罐的两段完全再生方案，提升管注终止剂。一、目前存在的主要问题：， 2004年12月5日进行扩规改造后的装置一次性投料开车成功。第一周期运行137天，2005年3月21日计划停工，停工后发现沉降器结焦较为严重；第二周期从2005年4月7日至2005年5月19日，运行42天，2005年5月19日全厂大停电，被迫停工。期间，油浆固含量偏高，停工后检查发现，沉降器其中的一个一旋料腿被焦块完全堵塞，另一个一旋料腿被焦块部分堵塞，沉降器顶结焦较为严重，多为松散焦；第三周期从2005年6月9日至2005年9月24日，运行107天，2005年9月24日全厂大停电，由于停电时间较长，沉降器内温度变化较快，造成附着在器壁上的大量焦块脱落，待生线路无法正常流化，被迫停工，开孔检查发现沉降器结焦更为严重；第四周期自2005年11月6日运行至2006年3月6日，运行151天，运行情况也不是很好，催化剂单耗较高，活性偏低，干气和焦炭产率较高，脱氢严重，产品分布较差，甚致因结焦导致反应系统憋压，被迫作停工处理。重油裂化装置从第一次计划检修之日起，沉降器结焦问题就已经引起了广泛关注，并采取了一系列的措施来减少和改善设备的结焦，比如更换原始用的NS-1型喷嘴为KH-4型高效雾化喷嘴，改善雾化效果，沉降器初旋与一旋的连接方式由原来的敞口式改为加导向板，减少油气在沉降器内的停留时间，沉降器顶防焦蒸汽孔板由原来的φ5改为φ10，增大防焦蒸汽量，投用终止剂和干气预提升，降低油气分压，减少二次反应，投用钝化剂，降低重金属对催化剂的污染。开工至今，重油裂化装置的平均开工周期仅为4个月，沉降器结焦问题已严重影响到装置的安全、平稳、高效生产。一般认为，重质原料雾化及汽化不良，反应过程产生的双烯烃、大分子芳烃的缩合及聚合反应，是造成结焦的主要原因，事实上，催化裂化工艺的高温与油气环境决定了结焦倾向是客观存在的，而重油催化裂化装置表现得更为严重和普遍。所以尽管国内外对结焦问题的探讨相当充分，并采取了不少措施，但近几年催化裂化装置因反应分馏系统结焦而造成的非计划停工仍屡见不鲜。随着原料的日益重质化、劣质化，其它炼油装置也不同成度的存在着结焦问题，有的已经影响到装置的长周期安全平稳运行，2000年1月～2002年6月，中国石化股份有限公司共有14套FCC装置因结焦导致非计划停工。茂名石化在上重油加氢装置之前，有一次因催化剂严重失活，比表面积下降到78，干气和焦炭产量显著增加，无法维持生产而被迫停工。二、结焦因素分析：结焦的原因错综复杂，现就重油裂解装置结焦原因大致分析如下 1、原料方面：随着原料供应形式的日趋紧张，原料的重质化、劣质化大势所趋，特别对于地方小炼油来说，油源相当紧张，原料较为复杂，到厂的原油有江汉原油、奥里油、塔里木油、吐哈油、银川、海洋9-6、海洋380、延安、黄岛重油，不到一年的时间，有近16个产地的油源，原料性质变化较快，且性质较差，含盐较高，重金属含量高，催化剂失活严重，在保持较高催化剂单耗的情况下，平衡剂的活性仍不能维持在正常水平，这也是造成生焦的一个主要原因。原料性质差造成的危害在装置上已明显显示出来，原料的盐含量、杂质含量较高，原料油进料喷嘴的四个靶变因原料中盐结晶析出或杂质的缘故，已严重堵死，现已改为副线控制，分馏塔及顶循系统结盐严重，顶循泵出口压力过低，循环量无法达到正常要求，因顶循系统结盐曾造成冲塔事故的发生，顶循泵入口过滤器，平均每周清理两次，这在FCC装置上也是较为罕见的。附表一装置原料性质变化时间比重残炭含水含盐 2004/12/15 7：00 899.2 5.82 痕迹 1 2004/12/28 15：00 891.4 4.4 痕迹 1 2005/1/7 7：00 900.7 5.80 痕迹 0 2005/3/10 9：00 900.1 6.25 痕迹 1 2005/4/20 9：00 912.0 3.06 痕迹 36 2005/7/5 15：00 919.7 6.0 0.03 30 2005/10/16 17：00 917.8 4.73 痕迹 20 2005/11/21 7：00 914.1 5.65 0.05 30 2006/2/22 15：00 907.6 4.87 痕迹 22 2、FCC装置的原料组合不尽合理：重油裂化装置原料以常压渣油为主，有时掺炼部分减压蜡油，重油裂化装置外甩的油浆，作为一种副产品外甩出装置，由于油浆的销路不是很好，油浆又被重新打入原料油罐，再次进入常减压装置，出来的常压渣油组分要重的多，这样常压渣油越来越重，性质越来越差，造成恶性循环，油浆中所含物质大部分为多环和稠环芳烃，且沥青质、胶质含量较高，这些组分大都是焦炭的前身物，在合适的反应条件下，经过缩合、聚合生成焦炭和干气，2005年12月15日，重油裂解装置的重油因里面混有的油浆组分过多，造成油浆和焦炭产率骤增，基本上无汽油组分馏出，吸收稳定系统一度改为三塔循环，这也是造成生焦的一个不可忽视的因素。 3、喷嘴雾化蒸汽量不足，雾化效果差：重油裂化装置原开工用的喷嘴型号为NS-1，从第一运行周期来看，雾化效果不是很好，后改为北京力学研究所设计的KH-4型喷嘴，原始设计雾化蒸汽量占总进料量的6％，喷嘴加工能力设计点为0.24Mt/a，实际生产当中出现这种情况，在原料油雾化蒸汽调节阀及其付线全开的情况下，最大雾化蒸汽量只占重油加工量的3.4％左右，在原料油日益变重的情况下，雾化效果很难保证。济南炼油厂Ⅱ催化采用的也是KH-4型喷嘴，原始设计雾化蒸汽量占总进料量的6％，随着原料逐渐变重，残炭由设计的6.23％增加到平均9.0％，雾化蒸汽量提高到8％，当装置负荷率低时提高到9％。这样虽然增加了生产成本，但是改善了雾化效果，增加了目的产品的收率，并且有效地控制了设备的结焦，延长了装置的运行周期，提高了装置的综合效益。使用新型高效雾化喷嘴是缓解结焦问题的有效手段之一，而且成本低，实施方便，一般认为，雾化过程中产生的少量大于80μm的液滴是最难于迅速汽化、容易产生焦炭和结焦的部分。对于较重的原料，适当增加雾化蒸汽量，降低提升管内油气分压，有利于原料雾化并减少反应产物之间的聚合反应。同时从反应动力学角度看，适当降低油气分压所形成的较好产品分布的收益远远大于增加雾化蒸汽的代价。 4、外部环境的影响：外购的原油和重油性质较为复杂，有时含水较高，罐区脱水有时很难处理合格，含水的重油进重油裂化装置，其中的水分遇热急剧汽化，造成反应压力大幅波动，操作很难控制。为了维持操作，原料油也大幅波动，正常流化状态被打破，喷嘴雾化效果很难保证。有两次因原料带水严重被迫切断进料。重油裂化装置所用的电为电厂自产电，电厂独网运行，小热电本身的不稳定性，给重油裂化装置的安全平稳生产带来一定的隐患，不到一年的时间，大大小小的停电，或因电压不稳、接地不良、锅炉及设备故障等的缘故，造成主风机停车和装置大停电的次数不下8次，频繁的进料、切进料、开工、停工，也是造成装置及设备生焦的一个主要因素。 5、沉降器及汽提段原始设计的不合理性：由于重油裂化装置采用的是催化裂化ARGG工艺，以最大量生产高辛烷值优质汽油为目的，属深度裂化，需要较高的反应温度和剂油比，使得夹带到汽提段的油气量增加，提高汽提效果就显得更为重要，本装置采用了改进的汽提段挡板结构，并将汽提段的高度适当加大，以增加汽提段催化剂的停留时间，尽管采用的是改进的汽提段挡板结构，但是单段汽提，实际生产中汽提效果并不十分理想，在保持较大主风量、较大烧焦负荷的情况下，再生剂含炭量仍然偏高。建议在与设计院协商的情况下，采用多段汽提或其它高效汽提技术，改善汽提效果是降低焦炭产率的一个重要手段。实际生产当中，汽提段上部温度高达540C0左右，比反应温度还要高，这样，汽提出来的油气热裂化及二次反应加剧，干气和焦炭产率增加，沉降器的高温环境是造成生焦的又一个重要因素。原始设计出于节省投资资金的需要，整个7米左右的汽提段完全坐于再生器稀相中，而再生器稀相温度700 C0左右，这也是汽提段上部温度高达540C0左右据高不下的一个主要原因。前两次停工检修沉降器顶结焦非常严重，防焦蒸汽量偏低，沉降器顶防焦蒸汽孔板由原来的φ5改为φ10，增加蒸汽扰动量，破坏结焦环境，三、预防措施及改造建议： 1、设备方面： A、更换新型高效雾化喷嘴，如BWJ-Ⅲ、LPC系列、KH系列等，改善雾化效果，保证有足够的雾化蒸汽量，成本较低，实施方便。 B、选择适宜的提升管出口快分形式，提升管出口快分形式越来越多，效率越来越高，新型高效快分器在防止结焦，确保装置长周期运行方面，从设计角度还需进一步改进和完善。对于原料不是很重的装置，可以采用粗旋加旋风分离器的形式，重油裂解装置采用的就是这种形式，该结构的优势是结构简单，效率高，操作弹性大，抗干扰能力强，随着付装置的原料越来越重，性质越来越差，效果不如VQS快分器，VQS快分器对防止沉降器结焦更加有效，中国石化股份有限公司燕山分公司Ⅱ套催化裂化装置在使用VQS快分器前，每年停工检修时，沉降器内部均发现大量坚硬致密焦炭，清理难度较大，使用VQS快分器后，装置平稳运行1.5年，正常停工检修检查发现沉降器内壁附着一层薄薄的松散焦，缩短了检修周期。使用粗旋加旋风分离器的形式，在粗旋与单旋的连接方式上，有待于进一步筛选和改进。 C、对汽提段进行改造，改善汽提效果是降低焦炭产率的一个重要手段。由现在的单段汽提改为两段或多段汽提，也可采用其它的汽提段高效汽提技术。 D、在沉降器器壁及旋分器加蒸汽扰动器，或增设挡焦板，破坏沉降器内油气结焦环境，降低油气分压，减少二次反应，降低生焦。 E、日常小型加料补充新鲜剂量的多少无法控制，只是凭经验、凭感觉，各班加剂量不均，由于新鲜剂罐容积较大，充压泄压需4～5个小时左右，每班检尺一次，一来浪费大量非净化风，二来操作比较烦琐，建议增设新鲜剂自动加料系统，确保加剂均匀，使再生器内平衡剂活性维持在一个正常水平。 2、原料及外部环境： A、对重质、劣质原料进行预处理，减少原料中的胶质、沥青质以及芳烃组分，可以减缓装置的结焦，在全厂流程的规划上，需要进行大量的技术经济比较，但把最重、最差的原料给催化装置加工，不一定能达到最优的经济效益。 B、加强对罐区、电厂的管理，减少原料带水、电厂停电等对重油裂化装置的影响，这些因素无论对设备损坏还是人身安全有时将是致命的。 3、催化剂：现在装置使用的催化剂是美国Grace Davision公司生产的RFG-DMR型催化剂，该催化剂降低汽油烯烃含量效果明显，但干气和焦炭产率增加，液收损失较为明显。开发选用适当的催化剂，减少反应产物二烯烃和大分子芳烃含量，也有助于减少装置结焦。针对不同原料，开发选用相应催化剂，是一项长期的任务。四、结语虽然在近两年的生产运行中遇到了众多的困难，但经过全公司员工上下的共同努力，截止2006年5月分止，已将影响装置结焦的因素作了部分解决，通过调整原料油的掺炼方案，优化各工艺参数，并对相关的设备作了一定的改进，使本装置的抗结焦能力得到了显著的提高，确保了装置的安全、平稳、高效、运行，我们将不断地总结经验并汲取以前的教训，力争把下一周期的生产开稳、开足。查看更多 0个回答 . 2人已关注

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液氨储罐压力跟哪些因素有关? 以前一直认为液氨罐的压力跟环境及气氨冷却器有关。但是前两天，在同时开两台氨压机时，气氨冷却器控制的温度比平时低，但是液氨罐的压力确比平时高了0.1MP,不知道啥原因，哪位高手能给个答案呢？查看更多 8个回答 . 1人已关注

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求助自动反冲洗过滤器论文？ 我要写一篇关于加氢自动反冲洗过滤器论文~ 邮箱 tan20061022@163.com ~~~~~ 求支持查看更多 1个回答 . 4人已关注

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蒸发器热泵？盖德们，有接触蒸发器热泵（机械压缩式）的吗？可以将20kPa（绝压）的低压蒸汽压缩到400kPa吗？网上查的有说机械压缩式热泵一般可以将蒸发温度提高20摄氏度，只适合沸点升高较小（<10摄氏度）的蒸发，是这样的吗？查看更多 5个回答 . 2人已关注

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求 European Journal of Mass Spectrometry 上文献一 ...？ A simple algorithm for the calculation of kinetic energy release distributions Zoltán Szilágyi and Károly Vékey European Journal of Mass Spectrometry Volume 1 Issue 6, Pages 507–518 (1995) email: starchen2007@hotmail.com 查看更多 0个回答 . 3人已关注

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简介

职业：北京百达先锋气体科技有限公司 - 气化主操

学校：开封大学 - 化学工程学院

地区：陕西省

个人简介：我在等待一個人、可是那個人到底是誰呢、查看更多

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