淺析催化裂化裝置中壓過熱蒸汽Na+和SiO2的控制

劉利忠（陜西延長石油榆林煉油廠聯(lián)合二車間，陜西 榆林 718500）

淺析催化裂化裝置中壓過熱蒸汽Na+和SiO2的控制

劉利忠（陜西延長石油榆林煉油廠聯(lián)合二車間，陜西 榆林 718500）

本文從汽包液位、磷酸三鈉加注量、除鹽水水質(zhì)、汽包定連排等方面，分析了180×104t/a催化中壓過熱蒸汽Na+和SiO2超標的主要原因，并提出解決措施。

中壓過熱蒸汽；汽輪機；蒸汽品質(zhì)；穩(wěn)定運行

榆林煉油廠180×104t/a催化裂化裝置由中國石化洛陽化工工程公司設(shè)計，于2011年6月22日建成并一次性開車成功。該裝置共有五臺汽包，分別為兩臺外取熱汽包、一臺油漿蒸汽發(fā)生器和兩臺余鍋汽包。2016年對余熱鍋爐進行煙氣脫硝改造后，現(xiàn)裝置只有兩臺外取熱汽包和一臺油漿蒸汽發(fā)生器。兩臺外取熱器和循環(huán)油漿蒸汽發(fā)生器共產(chǎn)4.22MPa、255℃的中壓飽和蒸汽約200t/h，再經(jīng)煙氣脫硝蒸汽過熱段和蒸汽加熱爐過熱至450℃的中壓過熱蒸汽，作為四機組和背壓式汽輪機的熱動力。因此，中壓過熱蒸汽品質(zhì)的好壞直接影響著裝置的長周期平穩(wěn)運行。

中壓過熱蒸主要控制指標為[1]：SiO2≯20ug/kg，Na+≯15ug/ kg。現(xiàn)對裝置中壓過熱蒸汽歷年運行分析如下：

1 汽包液位對中壓過熱蒸汽鈉含量的影響

正常操作時，通過連排和定期排污，減少爐水中含鹽、堿以及渣滓懸浮物，蒸汽鈉含量代表爐水中含鹽量。要求汽包液位穩(wěn)定控制在40-60%范圍。根據(jù)歷年操作經(jīng)驗，汽包液位控制在46%左右時，蒸汽品質(zhì)較好。

2 磷酸三鈉加入量對中壓過熱蒸汽品質(zhì)的影響

汽包爐水加注磷酸三鈉，目的是穩(wěn)定爐水中磷酸根的濃度。若磷酸三鈉加入量太多，一方面增加鍋爐水的含鹽量，使堿度會上升、鈉含量超標；另一方面磷酸三鈉單耗、水耗增加。

3 二氧化硅加入量對中壓過熱蒸汽品質(zhì)的影響

180×104t/a催化裂化裝置汽包給水是外裝置除鹽水經(jīng)分餾系統(tǒng)換熱后進入除氧器進行熱力除氧，再經(jīng)煙氣脫硝省煤段升溫至210℃后進入三臺汽包。二氧化硅含量高低直接影響中壓過熱蒸汽中鈉和二氧化硅的濃度。除鹽水中的二氧化硅控制指標為≤25mg/l。表1是180×104t/a催化裂化裝置2015年11月、2017年1月正常運行時除鹽水和中壓過熱蒸汽的分析數(shù)據(jù)：

從表1可以看出，2015年11月除鹽水中二氧化硅含量全部不合格，相應(yīng)的2015年11月中壓過熱蒸汽中的鈉和二氧化硅含量頻繁出現(xiàn)不合格；而2017年除鹽水化驗分析二氧化硅含量全部合格，并且中壓過熱蒸汽中的鈉和二氧化硅含量全部合格。

4 取樣器的維護對中壓過熱蒸汽品質(zhì)的影響

在操作穩(wěn)定運行情況下，也會出現(xiàn)中壓過熱蒸汽中鈉和二氧化硅含量超標的現(xiàn)象，這就要考慮汽包水汽取樣器的問題。汽包水汽取樣器雖然為常流態(tài)，但為了節(jié)能降耗控制水量，導致流速變小，，時間久了易使取樣管壁結(jié)鹽垢，并在鹽垢表面吸附一層絮狀物，其含鈉和二氧化硅量嚴重超標。如2017年3月14日，中壓過熱蒸汽化驗分析鈉含量為35.7ug/l,2017年3月31日中壓過熱蒸汽化驗分析二氧化硅含量為65.6ug/l。經(jīng)排查操作參數(shù)都沒有大幅度變化，在對水汽取樣器進行長時間沖洗后，分析鈉和二氧化硅指標為9.21 ug/l和0.80 ug/l，全部合格。之后車間規(guī)定每周三由班組對各水汽取樣器沖洗一次。

5 汽包定、連排量對中壓過熱蒸汽品質(zhì)的影響

定排的目的是為了排除爐水中的如二氧化硅二氧化鈣等沉淀物，連排對目的是為了排除爐水中溶解的如鈉離子、磷酸根等可溶鹽。180×104t/a催化裂化裝置油漿汽包和兩臺外取熱汽包的連排管線分支是在管廊架處合并后由一根管線進入連排罐的。兩臺外取熱汽包平臺較高，而油漿汽包的平臺較低，加之油漿汽包壓力略低于兩臺外取熱汽包，如果將三臺汽包的連排器壁閘閥全開，就會造成油漿汽包連排不暢，油漿汽包中壓飽和蒸汽鈉含量超標，也就直接影響中壓過熱蒸汽中鈉含量的控制。這就需要對外取熱汽包連排器壁閥適當關(guān)小，使三臺汽包連排不受干擾，然后由連排罐處連排器壁閥控制連排量的大小[2]。

汽包定排需根據(jù)各汽包中壓飽和蒸汽化驗分析二氧化硅含量的多少來控制，對于中壓飽和蒸汽二氧化硅含量高的汽包可適當增大定排頻次，180×104t/a催化裂化裝置各臺汽包磷酸三鈉雖為單臺泵加注，但因油漿汽包的平臺較低，加藥泵行程調(diào)整難度大，加藥量多于兩臺外取熱汽包，導致油漿汽包生成的水渣較多，從而使得油漿汽包中壓飽和蒸汽二氧化硅含量容易偏高，針對此種情況，車間目前要求油漿汽包每個班組排污兩次，而兩臺外取熱汽包每個班組排污一次，效果比較明顯。

6 結(jié)語

中壓過熱蒸汽中鈉和二氧化硅含量的超標是由多種因素造成的，在出現(xiàn)問題進行及時研判并調(diào)整，確保中壓過熱蒸汽品質(zhì)合格，才能保障裝置的安全平穩(wěn)長周期運行。

[1]張鋒等.180萬噸/年催化裂化裝置操作規(guī)程

[2]馬伯文.催化裂化裝置技術(shù)問答(第二版)

表1 除鹽水和中壓過熱蒸汽化驗分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計表

劉利忠（1985-），男，漢族，陜西府谷人，助理工程師，現(xiàn)任陜西延長石油榆林煉油廠聯(lián)合二車間工藝技術(shù)員，主要從事催化裂化水汽質(zhì)量及煙氣脫硫脫硝方面的管理和技術(shù)研究工作。