催化裂化裝置運行存在的問題與改造措施分析

袁波

【摘?要】新時代的來臨給各個行業都帶來了巨大沖擊，煉油行業也不例外。在當前激烈的市場競爭形勢下，各個石油企業都在想方設法節能創收，增加企業經濟效益，從而提升自身市場競爭力。而催化裂化裝置作為煉油過程中的核心設備之一，其性能的優劣，將直接決定整體煉油工作成效。所以，本文基于相關文獻研究以及自身多年工作實踐情況下主要就催化裂化裝置運行存在的問題與改造措施展開分析，以供參考。

【關鍵詞】催化裂化裝置;節能優化;改造;措施

1 催化裂化裝置運行中存在的問題分析

就目前大部分煉油廠的催化裂化裝置運行狀況來看，主要存在以下幾方面問題：其一，余熱鍋爐的過熱能力有限，導致一些中壓飽和蒸汽不能過熱減壓進入低壓蒸汽管網，最終余熱鍋爐的排煙溫度就會呈現出過高狀態，無法獲得理想的熱能回收效率，從而形成大量的能源浪費，無形中給煉油企業增加了很多經濟負擔。此外，以往的余熱鍋爐因為技術限制，所以運行壓降普遍都偏高，這也是導致能源回收率低的重要原因之一。其二，以往的余熱鍋爐入口煙道水封罐和輔助燃燒室的運行壓降也存在普遍偏高現象，導致煙機焓降比較低，這不僅會影響能源的回收效率，同時還會致使催化裂化裝置主風機耗能偏高。其三，針對該裝置中的煙機而言，其運行效率較低，難以滿足該裝置優化改造的要求，這主要與煙機葉片等設備技術落后有關，使得煙機的運行速度有所下降，難以進行煙氣的高效回收，而且主風機組也需要進行補電。其四，油漿蒸汽發生器部位也容易出現問題，導致中壓蒸汽無法生產。而這主要與設備制造不過關等因素有關，進而造成泄漏，難以生產中壓蒸汽，只能進行低壓蒸汽的生產，不利于蒸汽的梯級利用。

2 催化裂化裝置改造措施

2.1 余熱鍋爐整體改造

具體改造過程中，首先，將原有的余熱鍋爐給予拆除處理，結合拆除的鍋爐的原有位置，建設一臺新的鍋爐設備，在此基礎上進行安裝SCR模塊，以起到避免正壓泄漏的作用。新建鍋爐的安裝設計中，決定采用豎井結構形式，其剛構架為6根立柱形式，是一種全支撐結構體系;壓力設計形式為正壓設計，其煙氣耐壓值在15k Pa以上，通過這種設計形式便能夠滿足SCR系統模塊中對脫硝、尾部脫硫的要求，使其能夠克服煙氣產生的阻力，進而保障系統結構的密封性，避免泄漏煙氣大等現象產生。改造過程中，設備模塊均采用箱體結構，這利于提高鍋爐制造及安裝過程的質量，同時還利于節省安裝施工的時間;鍋爐改造后，添加了給水預熱裝置，預熱裝置可以將省煤器上的水溫升高超過140攝氏度，并給予防止露點腐蝕處理，保障余熱鍋爐的長期穩定運行。另外，還設置了高校的吹波器設備，可以有效降低堆灰的風險。還在系統中配置了DCS測量點，實現對系統運行的監測，確保運行質量，維修效率。

2.2 更換新型余熱鍋爐入口煙道水封罐、輔助燃燒室降低系統壓降

改造后的低壓降輔助燃燒室與以往類型的燃燒室存在明顯的區別，具體而言包括以下幾點：（1）風口形狀的改變，信息余熱鍋爐的主進風口由于以往的圓形改為扁圓形錐狀擴展口，這增加了通風道面積，進步避免了風口壓降過大現象的形成。（2）加裝了可調節的擋板，這種擋板的作用主要是對二次風的調節和隔離，擋板為軸對稱擋板，可以起到提供可靠風力的作用。（3）二次風空氣流道加寬，這種風流道的面積與主流道面積相近。以上設計最終能夠起到系統節能的目的。其特征在于密封裝置置于水封罐體內部，具有一開啟位置和一關閉位置，密封裝置在開啟位置和關閉位置之間移動。當水封罐作為煙氣通道不截斷時，由于密封裝置處于開啟位置，使煙氣在水封罐中平滑流動，避免折流和小角度渦流現象的產生，有效地降低了系統壓降。

2.3 煙機改造

在煙機改造的這一環節中，主要是在煙機當中安裝了一種新型的馬刀形動葉片，這種葉片具有節能高效的特點，生產廠家應用了當下最為先進的設計理念。首先，煙機使用的是一對一的設計方式，收集現場數據，根據安裝現場的實際情況，進行針對性的安裝設計;其次，煙機的設計中應用了多種先進技術，CFD技術就是一種重要體現，可以為煙機設計三維有黏氣動裝置;最后，動葉片應用的是彎扭復合葉型設計方式，最大的不同之處在于，從原來的簡單扭轉變為彎扭復合，使靜葉片以及動葉片能夠完全適應匹配，形成一種流動性較好的氣動裝置，能夠減輕氣流和葉片之間的作用力，保持煙機流道中的氣體流動順暢，換氣性好，能將煙氣充分循環回收。

2.4 油漿蒸汽發生器改造

油漿蒸汽發生器是系統中非常重要的一種裝置，對系統的運行有很大的影響。因為傳統的油漿蒸發器有較大的使用問題，在管板處的壓力較大，對產生的氣泡很難脫離，容易引發管體的振動，可能會導致管體的變形和泄露，最終形成的只是低壓蒸汽，并不能形成高壓氣體，顯然已經不能滿足系統的正常運轉，為了改善這種情況，而且同時要做好節能減排的工作，可以把原來用的油漿蒸發器變成釜式蒸發器。與油漿蒸發器相比最大的優勢在于，殼層的區域比較寬闊，而且容易脫離氣泡，避免因為熱力而導致的管束變形和泄露，最大程度的保證了裝置的穩定和安全。

2.5 氣壓機入口和出口流程優化

在分餾塔頂油氣冷卻器第一階段水冷后增加了自控液封系統，將該部分凝油直接送去粗汽油罐，有效地降低反應至氣壓機入口壓降。氣壓機出口管線消除繞行的U形彎，現改為出氣壓機經中間管廊直接至空冷，減少繞行100m。增加分餾頂循油與常壓裝置原料油換熱流程采用頂循給一常壓裝置原料油加熱的方式，通過裝置輸出低溫位熱量，既減少了常壓裝置燃料的消耗，同時也降低了裝置循環水的消耗。

3 結束語

作為重要的煉油生產裝置之一，部分催化裂化裝置運行中往往會由于種種因素而出現問題，這不僅會導致生產效率受阻，同時產品質量也會因此而受到影響，因而我們就需要對其加以改造。

參考文獻：

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（作者單位：山東省濰坊市山東海化集團有限公司石油化工分公司）