進料變重對裝置操作的影響分析

冷慧麟 鐘海博

(中海石油寧波大榭石化有限公司，浙江 寧波 315000)

1 前言

我公司220萬噸/年催化裂解裝置采用中國石化股份有限公司石油化工科學研究院(RIPP)開發的以重質油為原料，乙烯、丙烯等低碳烯烴為目的產品，副產輕芳烴的DCC-plus技術，以常壓渣油和加氫尾油為原料，自5月份以來，公司主要加工油品為PY和JZ等常壓渣油，油品較重，對DCC裝置的操作產生了一定的影響。

2 情況分析

受公司原料調控影響，5月份以來裝置加工的油品普遍偏重，一般來說，原料變重，其中烷烴含量減少、芳香烴增多 ,表現為密度增大 ,殘炭值增加 ,沸點也升高[1]。這給裝置各崗位的操作造成了一定影響，面對原料偏重的工況，為保證產品收率和產品質量，裝置在操作參數和控制方法層面做出了相應調整，表1為裝置混合原料偏重工況下的化驗分析數據。

表1 混合原料化驗分析數據

(1)對反再崗位的影響。我裝置再生部分采用前置燒焦罐加再生器的完全再生設計，其中設置有密相床下流式外取熱器，附屬設計有外取熱汽包發生3.5MPa中壓飽和蒸汽，以取出由于燒焦產生的過剩熱量，由外取熱下滑閥和增壓流化風控制取熱量，由于裝置大部分工況下油品較輕，因此外取熱下滑閥基本處于全關狀態，同時外取熱汽包不產汽，因本次原料偏重，殘炭值較大，在反應器中易產生較多的焦炭，由催化劑流化攜帶至再生部分燒焦時產生大量過剩熱量，同時更加容易發生尾燃，為控制再生器尾燃，本月助燃劑消耗較之前成倍增加，同時為及時取出該部分剩余熱量，需開大外取熱下滑閥同時汽包產汽，圖1表示的是不同工況下外取熱下滑閥開度及外取熱汽包產汽情況。

圖1 外取熱下滑閥開度及外取熱汽包產汽情況

由圖中可以看出，外取熱下滑閥開度由平均5%左右已開至18%，相應外取熱汽包產汽量由5t/h增加至32t/h，產汽的增加意味著對于外供蒸汽量需求減少，從節能降耗的角度來講，這種工況對裝置有利，有利于最大化利用裝置自產能量，但對于兩器內結焦的風險加大，同時也加重了主風機和余熱鍋爐過熱段的負荷。

(2)對分餾崗位的影響。由于油品變重，反應深度偏低，造成回煉油罐和分餾塔液位偏高，如圖2所示。

圖2 回煉油罐和分餾塔液位變化趨勢

日常回煉油罐和分餾塔液位分別控制在60%和40%左右，由圖中可以看出，受進料變重影響，回煉油罐液位已接近70%，分餾塔液位已接近60%，大大增加了油漿的停留時間，對防止分餾塔底結焦產生不利影響。

除反應深度偏低外，受管網和公司調控限制油漿外甩量不可大幅度增加以及為減少反應生焦量而降低油漿回煉量也是造成塔罐液位偏高的重要原因，為降低液位，只能采取控制分餾塔熱量上移的方法，但這樣又會造成分餾塔中部和塔頂溫度偏高，容易造成粗汽油干點偏高，為保證粗汽油干點合格，需嚴格控制分餾塔中段循環量和各部分溫度，圖3、圖4為分餾塔各中段循環量和各部分溫度的變化情況。

催化裂化裝置油漿系統結垢，與分餾塔底溫度高；塔底液位高，停留時間長；在換熱器的線速度低，油漿中的固含量、芳烴含量高，有密切關系[2]。原料變重后，隨著分餾塔底液位和溫度的升高，需密切關注油漿系統的結垢問題。

圖3 分餾塔各中段循環量變化情況

圖4 分餾塔各部分溫度變化情況

(3)對吸收穩定崗位的影響。隨著進料變重，干氣產量由日常36600Nm3/h增加至38600Nm3/h，液化氣產量由112t/h下降至107t/h，由于DCC裝置以最大量生產低碳烯烴為目的，液化氣產量的減少意味著目標產品丙烯的收率降低，減少了裝置的經濟效益，不利于裝置健康平穩的運行和發展。

穩定塔底設計有兩臺重沸器，分別以分餾二中和3.5MPa中壓過熱蒸汽為熱源，由于分餾二中流量減少，導致重沸器熱負荷減少，為保證穩定塔底溫度達標，3.5MPa中壓過熱蒸汽用量從28t/h提高到31t/h，不利于裝置節能降耗總體目標的實現。

3 結語

(1)進料變重會造成反應生焦量增加，使再生部分剩余熱量增加，可用于產3.5MPa中壓過熱蒸汽，降低了裝置對于外網蒸汽的需求，有利于裝置節能降耗。

(2)待生催化劑含碳過高增加了主風機和余熱鍋爐過熱段的負荷，同時易造成再生器尾燃，對兩器結焦也有不利影響。

(3)可適當提高汽提蒸汽和進料霧化蒸汽等反應注汽量，達到保護噴嘴，降低油氣分壓，多產低碳烯烴的目的。

(4)反應油氣攜帶至分餾部分的熱量增加，需適當調整分餾塔各中段取熱負荷，保證產品合格，同時需注意分餾塔和回煉油罐液位增高帶來的設備結焦的問題。

(5)裝置目前采取反應溫度定量控制，由于進料變重，使反應轉化率降低，干氣產率增加，液化氣產率降低，目標產品丙烯產率降低，對裝置的經濟效益產生不利影響。

(6)增加了吸收穩定部分3.5MPa中壓過熱蒸汽用量，對裝置節能降耗不利，需結合裝置總產汽量增加綜合考慮。