張海峰
(青島石油化工有限責任公司,山東青島 266043)
青島石油化工有限公司重油催化裂化裝置加工能力為1.0Mt/a,因原料的日趨變重,結垢、結焦問題突出。油漿換熱器的換熱效果變差,注入回煉油至塔底,降低塔底溫度。同時降低汽包壓力、滿足取熱要求。這些因素造成了分餾塔的操作彈性減弱,產品分布變差,油漿產率上升,從而限制了分餾塔的處理能力。2017年2月至6月曾因油漿系統結垢,2次更換備用換熱器,3次清洗換熱器,對裝置安全、長周期運行帶來負面影響。為此,2017年7月開始試用SSH-12油漿阻垢劑,經過兩年多的試用,改善了油漿系統的結焦狀況,保證了裝置的安全穩定運行。
在使用江蘇太湖新材料控股有限公司SSH-12 油漿阻垢劑前,分餾塔底溫度維持355~360℃,運行時間為42d,少則20~25d,原料與油漿換熱器(E2302)發生結垢現象。換熱器結垢后,原料預熱溫度的調控能力降低;蒸汽發生器(E2305)結垢后,造成3.4MPa 蒸汽發生量銳減,裝置能耗上升,不能取走油漿的多余熱量,難以維持系統熱平衡,分餾塔底溫度持續升高,油漿系統結焦現象加劇,出現了惡性循環,嚴重影響了正常生產。在此不利情況下,只有采取降低處理量、降低分餾塔底溫度的辦法來維持操作。塔底溫度降至342~353℃,減緩了系統結垢,運行可維持半年左右,降低了裝置的處理量,進而減少了輕質油的收率,從而導致生產效益大幅度下降。
(1)A 試驗,考察阻垢劑的剝離分散效果
在較低的塔底溫度(342~353℃)下的溶垢試驗。回煉油漿,并將SSH-12阻垢劑注入已結垢的油漿系統,注入量為100μg/g(以新鮮油漿量為基準)。
(2)B 試驗,考察阻垢劑的除垢效果
在較高的塔底溫度(356~360℃)下的除垢試驗。無回煉油漿,維持較高的塔底溫度,將SSH-12阻垢劑注入已結垢的油漿系統,注入量為150~200μg/g(以新鮮油漿量為基準)。
在油漿系統發生嚴重結垢時,油漿循環量減小,最先帶來負面影響的是原料/油漿換熱器(E2302)與蒸汽發生器(E2305)的換熱效果下降。加SSH-12阻垢劑后,減少了油漿側的熱阻,提高了原料預熱溫度的調控能力。油漿側的熱阻減小,蒸汽發生器的換熱效率隨之上升,蒸汽量也迅速增加。蒸汽發生量可以直接反映出油漿側的熱阻變化情況,也反映出油漿阻垢劑的換熱效果。因此可以采用E2305蒸汽產量作為阻垢劑阻垢效果的考察指標。
在試驗A 中,按要求加注SSH-12油漿阻垢劑后,提高了E2305產汽量,產汽量在6d 后升至7.79t/h,最高達8.86t/h;油漿循環量增加了4~5t/h。加SSH-12阻垢劑前后操作參數穩定。E2305產汽量變化見表1,油漿循環量變化見表2。

表1 E2305產汽量變化

表2 油漿循環量變化
試驗B 是在處理量較大、不回煉油漿、注入量為150~ 200μg/g(以新鮮油漿量為基準)情況下進行。運行6~7個月后,油漿系統結垢不明顯,油漿循環量穩定,E2305產汽量逐漸上升。
從以上兩次除垢試驗可以看出,在已結垢的油漿系統中加注SSH-12油漿阻垢劑,分餾塔底溫度維持356~360℃運行,無論處理量高低,加注SSH-12油漿阻垢劑5~7d 后,系統熱平衡調控能力可以得到恢復,提高了E2302和E2305的換熱效果。蒸汽發生器(E2305)產汽量的增加,證明了SSH-12油漿阻垢劑的剝離分散能力強,效果顯著,可以去除油漿系統中積聚的焦垢。加注SSH-12阻垢劑一段時間后,檢修過程中,發現分餾塔底結焦量大幅度減少,而且結焦多為油泥狀,質地松軟、容易清除,換熱器和管道未發現結焦或結垢現象,這些表明SSH-12油漿阻垢劑能夠有效抑止油漿系統生焦結垢。
在加注SSH-12油漿阻垢劑期間,分析了汽、柴油的質量,與加劑前分析值的對比情況見表3。從表3可以看出,汽、柴油的質量全部符合要求,各項性質均無大的變化。加注油漿阻垢劑后,分餾塔底溫度提高至356~362℃。與加SSH-12阻垢劑前比較裝置物料平衡的數據如表4。提高分餾塔底溫度,增加了分餾塔的處理能力,改善了產品分布,提高了輕質油收率。

表3 加SSH-12阻垢劑前后產品質量對比

表4 加SSH-12阻垢劑前后產品分布對比
1)SSH-12油漿阻垢劑在青島石油化工有限公司RFCC 裝置的工業應用,分餾塔塔底溫度控制在356℃~362℃運行,油漿系統沒有出現結垢現象,增加了油漿蒸汽發生器的產汽量,分餾塔處理能力增強,優化了產品分布,提高了輕質油收率。
2)SSH-12油漿阻垢劑的注入量應根據分餾塔塔底溫度、油漿固含量、油漿密度作調整。按最佳加注量加注,降低用量成本。在塔底溫度升高、油漿固含量上升和油漿密度大的情況下,應適當增加阻垢劑注入量,穩定蒸汽發生器的產汽量。一般情況下,SSH-12油漿阻垢劑注入量(以新鮮油漿量為基準)保持在150~200μg/g 為宜。