降低油漿摻煉對延遲焦化裝置的影響

趙明

摘要：焦化車間于2013年9月開始在焦化裝置生產(chǎn)過程中摻煉催化油漿，由于催化油漿與減壓渣油性質(zhì)差別較大，其固體物主要由進(jìn)入分餾系統(tǒng)的催化劑顆粒組成，對油漿系統(tǒng)及摻煉催化油漿系統(tǒng)的設(shè)備及其附件造成沖刷腐蝕及高溫硫腐蝕，嚴(yán)重威脅安全生產(chǎn)，制約裝置的長周期運(yùn)行。如何有效控制和預(yù)防油漿系統(tǒng)的設(shè)備及管道不出現(xiàn)類似磨損，是目前亟待解決的問題。本文將從這幾個(gè)方面對摻煉催化油漿對焦化的影響情況進(jìn)行分析，從而找到降低油漿摻煉對焦化影響的方法。

關(guān)鍵詞：焦化車間；油漿摻煉

一、油漿摻煉影響因素分析：

通過對車間針對裝置近幾年油漿摻煉的運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)查、分析，發(fā)現(xiàn)油漿摻煉對生產(chǎn)、設(shè)備的影響因素：

1、焦炭塔壓力升高：焦炭塔壓力明顯升高，油漿摻煉前焦炭塔正常生產(chǎn)壓力一般為0.21至0.25MPa，油漿摻煉以來，焦炭塔正常生產(chǎn)壓力一般在0.23至0.27MPa之間，安全閥定壓值為0.28MPa，操作不當(dāng)容易引起安全閥起跳。

2、焦炭塔泡沫層升高：生焦量明顯增加，焦炭塔空高減小，焦炭塔泡沫層引起的沖塔等風(fēng)險(xiǎn)增加。

3、加熱爐爐膛溫度升高：加熱爐溫度爐膛上升：加熱爐爐膛溫度TI7108比2月份平均溫度提高了進(jìn)15℃。

4、輻射進(jìn)料泵的影響：由于焦化輻射進(jìn)料泵壓力高、介質(zhì)流速快，催化油漿中的固體顆粒對機(jī)泵、管線等磨損較快，鎮(zhèn)海石化、滄州石化等很多煉廠已經(jīng)實(shí)施過摻煉油漿方案，運(yùn)行1個(gè)月左右就出現(xiàn)過機(jī)泵葉輪損壞和管線減薄嚴(yán)重的情況，產(chǎn)生了較大的安全隱患。

5、設(shè)備腐蝕：焦化原料中硫含量較高，大于250是高溫硫腐蝕部位，同時(shí)由于催化劑固體的存在磨蝕掉腐蝕產(chǎn)物保護(hù)膜，加速流速高部位的腐蝕，因此高溫部位腐蝕與沖蝕相互作用腐蝕較為嚴(yán)重。

6、爐管結(jié)焦傾向升高：催化油漿會加快加熱爐爐管和分餾塔底的結(jié)焦速度，催化油漿中還存在有催化劑固體顆粒，這些固體顆粒隨原料油一起進(jìn)入加熱爐，在爐管里由于原料油的分解、汽化，而一部分固體顆粒與無機(jī)鹽結(jié)晶沉淀為鹽垢。鹽垢吸附膠質(zhì)和瀝青質(zhì)后構(gòu)成焦炭焦核，加速爐管結(jié)焦，從而影響焦化裝置開工周期。

7、產(chǎn)品分布情況的變化：摻煉油漿對焦化產(chǎn)品收率、分餾塔產(chǎn)品分布以及焦炭性質(zhì)帶來變化。

二、影響原因分析：

通過對焦化日常的油漿摻煉分析，確定油漿摻煉帶來的影響因素，主要有以下幾點(diǎn)：

1、產(chǎn)品性質(zhì)、收率的影響：

2015年3月4日，焦化進(jìn)行油漿摻煉，采用3月5日至4月8日數(shù)據(jù)（摻煉期間）與1月30日至3月4日數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，對比時(shí)間段均為34天。生產(chǎn)操作平穩(wěn)，循環(huán)比不變。柴油凝點(diǎn)為0#生產(chǎn)方案。

原料性質(zhì)對比：

對比結(jié)果：焦化原料中固體含量增加。

2、焦炭塔泡沫層的變化：摻煉油漿后，生焦量明顯，造成焦炭塔空高減少，焦炭塔泡沫層升高。

3、加熱爐爐膛溫度升高：加熱爐溫度爐膛上升：加熱爐爐膛溫度比2月份平均溫度提高了進(jìn)15℃。

4、輻射進(jìn)料泵的影響：由于焦化輻射進(jìn)料泵壓力高、介質(zhì)流速快，催化油漿中的固體顆粒對機(jī)泵葉輪磨損較快，產(chǎn)生了較大的安全隱患。

5、設(shè)備腐蝕： 沖刷腐蝕是指金屬表面與腐蝕流體之間由于高速相對運(yùn)動而引起的金屬損壞現(xiàn)象，是材料受沖刷和腐蝕交互作用的結(jié)果，是一種危害性較大的局部腐蝕。尤其是在含固相顆粒的雙相流中，破壞更為嚴(yán)重，它將大大縮短設(shè)備的壽命。固液相的沖刷腐蝕是催化裝置中油漿系統(tǒng)最普遍存在的一種腐蝕機(jī)理。

6、爐管結(jié)焦傾向升高：催化油漿會加快加熱爐爐管和分餾塔底的結(jié)焦速度，催化油漿中還存在有催化劑固體顆粒，這些固體顆粒隨原料油一起進(jìn)入加熱爐，在爐管里由于原料油的分解、汽化，而一部分固體顆粒與無機(jī)鹽結(jié)晶沉淀為鹽垢。鹽垢吸附膠質(zhì)和瀝青質(zhì)后構(gòu)成焦炭焦核，加速爐管結(jié)焦，從而影響焦化裝置開工周期。

三、制定對策并實(shí)施

1、進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，研究最佳油漿摻煉比。對油漿摻煉的綜合數(shù)據(jù)進(jìn)行分析實(shí)踐，采取油漿摻煉比例在4%-6%之間，可以使減少對加熱爐、焦炭塔工況的影響。

2、減少油漿中的固體顆粒。減少油漿中的固體顆粒，在油漿來路中增設(shè)過濾器等方法，去顆粒化的催化油漿會延緩爐管結(jié)焦。因?yàn)樘岣咴头紭?gòu)程度，可使瀝青質(zhì)更好地分布于渣油體系中，提高瀝青質(zhì)聚集的溫度和濃度，延遲聚集時(shí)間，在爐管中不會過早結(jié)焦。

3、對焦炭塔塔底注入消泡劑。在焦炭塔塔底注入消泡劑，減少焦炭塔泡沫層高度，也是降低油漿摻煉對焦炭塔工況影響的重要措施。

4、對輻射進(jìn)料泵增設(shè)在線監(jiān)測系統(tǒng)。對輻射進(jìn)料泵增設(shè)在線監(jiān)測系統(tǒng)，有助于實(shí)時(shí)了解輻射泵運(yùn)行工況，對泵運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測，有助于降低油漿摻煉對輻射泵帶來的影響。

5、對涉及油漿系統(tǒng)管線增設(shè)在線腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)。腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控管線的腐蝕速率，對油漿摻煉對設(shè)備的腐蝕情況有一定的了解，同時(shí)加大對加熱爐進(jìn)出口管線、輻射進(jìn)料線有關(guān)的調(diào)節(jié)閥、閥門進(jìn)行檢查，對存在開關(guān)不良的閥門及時(shí)更換、維修，避免腐蝕進(jìn)一步加大。

6、對涉油漿的換熱器進(jìn)行流程改進(jìn)。油漿中含有較多的固體和稠環(huán)芳烴，易結(jié)垢，如果換熱器油漿走殼程，很容易結(jié)垢堵塞，使用不長時(shí)間就會壓降增大，檢修時(shí)抽芯困難，管束損壞嚴(yán)重，流量小更容易結(jié)垢。如果改走管程，可使流速增大，不易結(jié)垢，即使結(jié)垢檢修也不困難，不易損壞管束。因此，對涉油漿換熱器進(jìn)行流程改進(jìn)有助于降低油漿的不利影響。

四、效果檢查

經(jīng)過一系列的技術(shù)改進(jìn)措施后，油漿摻煉影響明顯低于去年。通過施行上述措施后，按照每小時(shí)2.5噸油漿，按照今年開工365天計(jì)算，每噸油漿產(chǎn)生效益600元計(jì)算，共產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益：365×24×2.5×600=1314萬元。

五、總結(jié)和下步打算

減少油漿摻煉的影響方法還有很多，與同類型企業(yè)仍有一定差距，下一步將進(jìn)一步深化技術(shù)管理，進(jìn)一步降低油漿摻煉的影響，達(dá)到最佳理想狀態(tài)，保障焦化裝置長周期運(yùn)行。

（作者單位：中國石化勝利油田石油化工總廠）