RFCC裝置沉降器深度改造技術

2018-02-26 08:24:14張東，吳俊，王超

石油工程建設 2018年1期

張東，吳俊，王超

中國石油天然氣第七建設有限公司，山東青島 266300

新疆烏魯木齊石化公司（以下簡稱烏石化）150萬t/a重油催化裂化裝置（簡稱RFCC）1993年由北京設計院設計，1995年投產，并于1998年和2004年先后進行了兩次改造。裝置原設計使用50%直餾蠟油、40%減壓渣油、10%焦化蠟油的混合原料，并兼顧常壓渣油，主要產品有汽油、輕柴油、液化氣等。

新疆烏石化RFCC裝置經過多年的運行，隨著原料金屬（尤其是鈣）含量的上升，沉降器目前存在以下幾方面的問題：

（1）沉降器結焦現象嚴重，裝置事故停車時焦塊脫落，造成催化劑循環中斷，需反再系統卸劑清理后才能再次開車投產，延長了事故停車的處理時間，并易引發次生事故。

（2）反應系統目前工藝為FCC旋分系統，即反應油氣經粗旋分離后直接排入沉降器，再進入頂旋，高溫反應油氣彌漫在整個沉降器空間，在沉降器內停留時間過長，且反應進料為重油，反應油氣中存在一定量的未氣化油，在沉降器內高溫環境下易附著在內壁、旋分等設備表面上形成焦炭。

（3）沉降器消耗蒸汽量過大。

1 沉降器改造方案

為解決重催裝置中沉降器因結焦量過大而影響裝置正常生產的難題，各研究院對國內裝置進行改造，如Universal Oil Products Company（以下簡稱UOP）采用VSS分離+單旋直連系統，中國石化工程建設公司北京設計院（以下簡稱SEI）設計了常規FCC分離系統，中國石油工程建設有限公司華東設計分公司（以下簡稱CEI）設計了新工藝VQS分離系統。

而在新疆烏石化改造的150萬t/a重催裝置中，UOP的VSS分離+單旋直連系統結焦量大，西北地區原油品質又不適合采用SEI的常規FCC分離系統，故決定采用CEI自主研發的VQS分離系統，并將與之配套的集氣室、內提升管、旋風分離器、重錘閥、汽提格柵、防焦蒸汽環管、汽提蒸汽環管等內件全部進行更換。

2 改造內容

本次對沉降器進行改造的主要內容如圖1所示（改造的內構件在圖中已標示為紅色）：

（1）提升管反應器。更換外提升管①：換成內徑1 000 mm（襯后）的提升管（原為φ1 160 mm（襯后））、進料霧化噴嘴更換為6組KH型。更換內提升管。

（2）沉降器：更換內集氣室②；更換沉降器的粗旋及頂旋③，粗旋及頂旋改為防結焦的VQS直連結構，旋風分離器采用高效的QY型；更換內提升管④；原汽提段人字擋板改為格柵結構⑤；更換翼閥，換成重錘閥⑥；更換沉降器頂部防焦蒸汽盤管、中部汽提蒸汽盤管、底部流化蒸汽盤管⑦。

圖1 沉降器改造示意

3 改造施工工藝流程、吊裝參數及施工重點項描述

3.1 拆除流程

拆除流程見圖2、圖3（圖3中，按從上到下原則拆除，每種顏色的構件作為一次吊裝）。

3.2 安裝流程

安裝流程見圖4、圖5（詳細施工步驟）。

圖2 拆除流程

圖3 拆除流程

3.3 吊裝參數確定及吊車選用

沉降器內件重量較大，且吊裝高度較高，須合理選用吊車，本次改造內構件重量及推薦吊車選型見表1。

圖4 安裝流程

3.4 施工重點

3.4.1 模擬吊裝

改造前，查閱沉降器圖紙，與車間技術人員對接，預估沉降器內各構件可能掛焦的重量，確定吊車站位，應用Navisworks軟件對關鍵內件進行模擬吊裝，保證吊裝安全性。

3.4.2 重點構件的到貨驗收（以重錘閥為例）

除按規范對重錘閥進行常規檢測外，重錘閥到現場后還應進行啟閉試驗。使用10#槽鋼、50×4角鋼調節頂絲以及螺母制作簡易重錘閥啟閉試驗臺。制作時，保證頂部端板水平，設置預留孔，孔徑為223 mm。將重錘閥由端板下方穿入端板孔洞內，抄平重錘閥頂面，將重錘閥與預留孔接觸部分進行點焊。

將催化劑緩緩倒入重錘閥筒內，待重錘閥閥板有開啟動作時，停止添加催化劑，將重錘閥內的催化劑取出，稱量。稱量完成后的質量為3.26 kg，與標定質量對比，結果為合格。

3.4.3 施工方法的選擇

深度預制方案與淺度預制方案。對于圖紙及規范上數據要求嚴格的構件，如內提升管進粗旋中心線的標高、單旋出口中心線的標高，需采用深度預制，在實測好各個需要的數據后，在預制時凈料，安裝前再進行復測，縮短安裝時間，提高安裝精度，保證安裝質量。沉降器內部襯里損壞情況與結焦情況是較難預測的。在方案制訂時，對于圖紙上與沉降器器壁間隙較小的構件，采取淺度預制方案。如汽提段格柵（格柵端部距離器壁襯里間隙為8 mm），在預制時只安裝半圈，預留半圈。