催化裂化裝置運行優化淺析

張廣月

摘要：各行各業中節能降耗是企業生存的關鍵和經濟發展進步的必然規律。落實國家的科學發展觀和實現企業可持續發展，必然要求進行節能降耗。通過加大對科技創新水平和制度上的創新力度，來發展循環經濟和知識經濟，以實現我國經濟社會全面協調的可持續發展。特別是在資源十分緊張的國際大背景下，更加要求我們追求最大的節能降耗。

關鍵詞：催化裂化;運行;策略

目前國內煉油企業催化裂化裝置運行中仍然存在著一些問題和矛盾，主要表現在裝置穩定運行周期短、能源消耗耗高和柴汽油等產品的質量問題等，這些也是催化裂化裝置長期一直以來不斷優化運行的努力方向。

1 我國催化裂化裝置與國外的差距

1.1 運行周期較短

在裝置處理能力基本相當的情況下，裝置的機械耐用度、年維修費用等績效指標相差較小。但長周期的運行生產指標仍然存在著較大的差距，亞太煉油廠催化裂化裝置兩年內的一般維修平均停工只有1.2 d，而我國催化裂化裝置卻為2.5～3.5 d，亞太煉油廠同類裝置單周期運行38.4個月，我國多數催化裂化裝置運行周期為2年，差距還較大。

1.2 能耗居高不下

催化裂化裝置能耗約占煉油能耗的三分之一，從各煉油裝置在總能耗中所占比例看，作為煉油裝置能耗主要組成部分的常減壓和催化裂化裝置，其能耗之和約占煉油裝置能耗的45%～50%。優化催化裝置運行對全廠的節能降耗尤為重要。

1.3 汽柴油質量面臨挑戰

隨著環保法規的日益嚴格，要求煉油廠生產清潔燃料，各煉油廠也面臨越來越嚴峻的挑戰。目前許多煉油廠的催化裂化汽油烯烴含量還在40%左右，為此降低汽油烯烴而需付出的努力還是很大的。2008年1月1日，歐IV排放標準在北京已開始實施，從長遠來看，催化裂化汽柴油質量將面臨更加嚴峻的挑戰，即新一輪質量升級換代的壓力。

2 增強裝置運行周期意識加強工藝和設備管理工作

2.1 避免反再系統襯里的損壞

反應再生系統內部襯里的損壞，一直是影響催化裂化裝置安全穩定運行長周期的一個困難點。有龜甲網的雙層襯里損壞主要原因是耐磨層與隔熱層分離導致串氣過熱與襯里脫落，這是熱應力驟然改變造成的。隨著重油催化裂化工藝技術的發展，操作溫度由過去的580℃左右提高到750℃以上，有時達到800℃。反再兩器襯里在停車檢修的過程中，應該將襯里上出現鼓包、變形、脫落的舊襯里徹底去除，不留死角。然后在新增加和原先舊襯里的接縫處，使用保溫釘做好固定，才可以確保新增加和原先舊襯里可以實現緊密的結合，同時襯里極易出現鼓包和開裂的問題，施工時需選擇有豐富經驗的隊伍，必須按照標準進行維護和保養，在檢修開車的前期需要徹底烘干襯里，尤其是150℃脫表面水和350℃脫結晶水這兩個環節。

2.2 預防膨脹節腐蝕

煙氣對膨脹節的腐蝕主要表現為露點腐蝕、磨損腐蝕及應力破壞。針對運行工況下氯離子及硫化物的應力腐蝕，膨脹節的內部的工藝條件應保持在再生煙氣的露點溫度以上。同時應從膨脹節被腐蝕的機理出發，在合理選擇膨脹節材質的同時，提高表面溫度到160℃以上。

2.3 防止系統結焦

催化裂化油氣系統結焦帶有普遍性。催化裂化裝置油漿系統結焦與原料油性質、反應溫度、分餾塔底溫度、油漿在分餾塔底的停留時間以及油漿的性質和組成等因素有關。沉降器的內外集氣室外壁及盲區、旋風分離器升氣管外壁及二級旋分器料腿結焦嚴重。

關于防止結焦，許多文章和報告都曾指出：1）改善進料性質和提高原料預熱溫度，除了采用新型高效的進料噴嘴，同時需要合理的控制進料溫度，并降低進料的黏度。在保證合理劑油比的條件下，提高原料預熱溫度，原料性質的不同，溫度可控制在200～250℃，使運動黏度<5 mm2·s-1。同時采用提升管出口注急冷劑來減少二次裂化;2）在已應用VQS新型技術的同時，操作上可提高VQS出口線速，減少停留時間，但VQS出口線速也不可過高（其敏感區為9～12 m·s-1，也不要超過20 m·s-1），避免催化劑的大量跑損以及VQS在開工或事故恢復過程中由于對其出口線速和沉降器壓力平穩有很高要求，若控制不好，將會造成大量催化劑跑入分餾塔，致使油漿泵不上量，堵塞油漿系統;3）控制焦炭前身物的油氣分壓。目前的青島煉化催化裂化裝置回煉油漿量為35 t·h-1，回煉輕污油量為10 t·h-1，回煉比約為（35 t·h-1油漿+10 t·h-1回煉油）/420 t·h-1新鮮原料=10.71%，在基本滿足產品方案和其他方面考慮的前提下需控制好回煉量。

2.4 油漿系統優化運行

油漿系統的正常穩定，是裝置長周期運行的有力保障。此系統的介質情況決定了正常系統運行的難度，一是溫度問題，高溫熱油系統法蘭易發生泄漏;二是油漿中含有一定量的催化劑細粉，不可避免地對管線內部（特別是彎頭處）造成了沖刷，本裝置的上返塔調溫油漿管線，對其操作注意流量上限的控制，避免線速超高對管線過分沖刷;三是系統的線速問題，盡量將流量保持在油漿的上限，維持分餾塔較低（40%左右）的液面，控制合適的停留時間（3～5 min），油漿在管道中的線速應不低于1.5～2.0 m·s-1，同時注意油漿固體含量在油漿泵電流上的表現，避免系統結焦嚴重;四是設備，即油漿泵的維護，此泵的重要性不言而喻，需得到特別的關注、特殊的“照顧”。

3 通過新的技術以降低汽油烯烴產量

催化裂化裝置降低汽油烯烴含量的措施根本在于裝置內部解決汽油烯烴的產生問題，除了優化操作條件外，主要采用降低汽油烯烴含量的催化劑（比如GOR系列催化劑等）、采用MIP技術（由RIPP開發）、開發新型反應器（洛陽石化工程公司開發的靈活多效催化裂化技術-FDFCC）等技術。

4 結束語

本文重點分析闡述了煉油催化裂化裝置的節能降耗技術改造措施和未來可以繼續進行的方法，基于目前全球石油儲藏量和價格的共同影響下，以及科學技術的不斷進步，對資源的最大化利用和重復的可持續利用是目前以及未來追求的核心問題，對實現偉大復興的中國夢有著重要地位和長遠影響。

參考文獻

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