CCK-ⅣA型重油催化进料喷嘴的工业应用

马健

(陕西延长石油(集团)有限责任公司延安炼油厂，陕西洛川 727406)

CCK-ⅣA型重油催化进料喷嘴的工业应用

马健

(陕西延长石油(集团)有限责任公司延安炼油厂，陕西洛川 727406)

简要介绍CCK-ⅣA型重油进料喷嘴的雾化机理、性能特点以及在延安炼油厂100万t/a重油催化裂化装置上的工业应用情况。应用情况表明：CCK-ⅣA型重油进料喷嘴在重质原料裂解方面能有效地提高原料雾化效果，增加原料处理能力，使产品分布更加合理，提高总液收。CCK-ⅣA型喷嘴已经使用4个月，与2010年上半年相比，总液收(液化气、汽油、柴油收率之和)提高了1.07个百分点，日平均加工量提高了168 t，取得了显著的经济效益。

催化裂化;CCK-ⅣA;轻油收率;处理量

1 前言

陕西延长石油集团延安炼油厂100万t/a重油催化裂化装置是由中石化北京设计院设计的高低并列式两段再生催化裂化装置，1998年建成投产，原设计规模为80万t/a重油催化裂化装置。2003年经扩能改造加工能力达到100万t/a。30万t/a重油催化装置原设计依据陕北优质常压渣油为原料，原料油的残炭为3.7%。但是，近年来陕北原油性质变差，加之我厂开始掺炼外购重质渣油，导致装置加工量、收率较过去有明显下滑。为了改变这种状况，在2010年装置大检修期间，在100万t/a重油催化裂化装置上使用了洛阳高新柯恒石化技术有限公司研发的CCK-ⅣA新型高效雾化喷嘴，该喷嘴的应用，有效的改善了装置的运行工况，在装置处理量和掺炼比明显提高的情况下，总液收大幅提高，干气、焦炭产率显著下降，取得了良好的经济效益。

2 CCK-ⅣA型高效雾化喷嘴特点

CCK-ⅣA新型高效雾化喷嘴是洛阳高新柯恒石化技术有限公司与加拿大KH石油公司联合开发的新一代高效雾化喷嘴，它采用新型雾化形式，针对原料油不断变重、装置蒸汽压力波动较大及喷嘴磨损严重的状况而开发的，它的设计理念与目前的喉式、鸭嘴、KH、CS低流速系列喷嘴稍有不同。

CCK-ⅣA喷嘴具有以下特点：①CCK-ⅣA型喷嘴其内部结构根据雾化理论结合国内外雾化喷嘴的优点进行了改进，使雾化性能和操作性能得到进一步提高，更适合原料油不断变重(如减压渣油)的趋势。②充分利用雾化蒸汽的能量，即使蒸汽压力有较大的波动也不会影响喷嘴的雾化效果，对于蒸汽压力波动较大的装置非常重要。③CCK-ⅣA喷嘴采取改善喷雾流速，采用多种雾化机理及多级雾化结构，使原料油平均粒度45 μm左右，雾化粒径衰减快。出口为扇形，覆盖面更宽，更薄，使油剂接触更加充分、均匀。④采用多级雾化近似于蒸汽的接力，在不影响雾化效果的同时，节约了蒸汽的用量，减少了催化剂的水热失活和破损，减低了催化剂和蒸汽的单耗。⑤为了延长使用寿命，CCK-ⅣA型喷嘴内部结构做了特殊工艺的处理，使其耐磨性能大大优于渗硼工艺处理的喷嘴。

3 CCK-ⅣA型喷嘴的工业应用

延安炼油厂100万t/a重油催化裂化装置在2003年扩能改造时，将原有的靶式喷嘴更换为北京设计院的专利喷嘴BWJ-Ⅱ型喷嘴，该喷嘴使用后能有效地改善产品分布，提高目的产品收率，降低干气和焦炭产率。但是随着炼厂生产任务的加大，BWJ-Ⅱ型喷嘴在超负荷运行及原料性质重质化的情况下，已不能满足生产发展的需要，致使装置在运行中先后出现再生温度超高、催化剂循环量小、剂油比下降、待生催化剂定碳高、催化剂剂耗高等问题，特别是在掺炼外购渣油后，装置加工量和总液收均出现较大幅度下滑，直接影响到炼厂的经济效益。针对这种情况，2010年大检修中将原来的BWJ-Ⅱ型喷嘴更换为CCK-ⅣA型喷嘴，通过对更换前后生产统计数据对比，在装置运行平稳，操作条件基本相同的情况下，总液收提高了1.07%，干气和焦炭产率分别下降了0.34%和0.46%，装置加工量单日平均增长168 t，最高日加工量达到了3 480 t。

3.1 原料油性质

喷嘴更换前后原料油性质对比见表1。在使用CCK-ⅣA型喷嘴前，由于受加工量和再生器影响，一直未能掺炼外购渣油，其原料为本厂自产渣油，性质较好，残炭低、馏程轻。在使用CCK-ⅣA型喷嘴后，装置开始掺炼重质外购渣油，其残炭最高达6.0%以上，但是装置也不需要降量操作。

表1 原料油性质对比

3.2 操作条件

喷嘴更换前后主要操作条件对比见表2。从表2可以看出，喷嘴更换前后原料预热温度、反应温度、反应压力、二再稀密相温度、总风量、剂油比、回炼比均相差不大;但其加工量有明显提高，雾化蒸汽明显下降。

表2 操作条件对比

3.3 催化剂

喷嘴更换前后催化剂使用情况对比见表3。催化剂仍为同一型号;但是再生剂、待生剂碳差减小，催化剂单耗降低，粒度分布明显好转。

表3 催化剂使用情况

3.4 物料平衡

喷嘴更换前后物料平衡情况对比见表4。从表4可以看出，喷嘴更换前后产品分布情况明显得到改善，总液收增加，目的产品收率有较大增幅，焦炭和干气产率下降，说明CCK-ⅣA型喷嘴在重质渣油裂化方面效果明显，其能迅速将原料油雾化为小于50 μm的液滴，有效地减少了大颗粒液滴的数量，防止大颗粒液滴对催化剂孔道的堵塞，保证了裂化反应的顺利进行。

表4 物料平衡情况 %

4 结论

延安炼油厂100万t/a重油催化裂化装置采用了CCK-ⅣA型喷嘴后，在原料油变重、原料油残炭更高的情况下，总液收及渣油处理能力均有大幅度增加，为企业带来了巨大的经济和社会效益，说明洛阳高新柯恒石化技术有限公司开发的CCK-ⅣA型喷嘴雾化效果明显，能充分适应重质原料油的雾化要求，为以后重质原料油的大幅掺炼提供了技术支持。

TQ051.2

B

1003-3467(2010)20-0026-02

2010-09-21

马 健(1975-)，男，工程师，从事炼油技术管理工作，电话：(0911)3811382。