二催化装置开工初期蒸汽系统操作优化分析

赵　鹏

(中国石化 洛阳分公司 ， 河南 洛阳　471012)



二催化装置开工初期蒸汽系统操作优化分析

赵鹏

(中国石化 洛阳分公司 ， 河南 洛阳471012)

摘要：2015年装置大检修期间，洛阳分公司对装置蒸汽系统进行了改造优化，增上了再生器过热管，使装置1.0 MPa、3.5 MPa饱和蒸汽及3.5 MPa过热蒸汽之间的联系更加紧密，操作中需要关注的方面更多。本文主要针对蒸汽系统改造后装置开工初期在操作中存在的3.5 MPa蒸汽系统平衡，再生器过热管和余热炉过热器超温，气压机入口蒸汽温度过低等问题进行分析讨论，从安全平稳运行、优化生产调整等方面提出意见和建议。

关键词：催化裂化 ； 蒸汽平衡 ； 优化

0前言

中石化洛阳分公司两套催化裂化装置于1997年10月建成投产，设计加工量为140万t/a重油催化裂化，装置形式为同轴式，单器单段逆流完全再生。装置主要由反应再生、分馏、吸收稳定、干气液化气脱硫、烟气能量回收、余热炉和烟气脱硫脱硝等几部分组成。

1改造后装置蒸汽系统的现状

二催化装置3.5 MPa饱和汽产量为60 t/h(外取热产汽40 t/h，分馏汽包产汽20 t/h)，余热炉汽包产汽20 t/h。余热炉在不补充燃料的情况下，过热饱和汽能力为40 t/h，因此有40 t/h左右饱和蒸汽通过减温减压器至1.0 MPa管网，蒸汽高品低用，造成能源浪费。

2015年大检修期间，公司对装置3.5 MPa蒸汽系统进行了优化改造，系统原则流程图如图1所示。在再生器内增上了七组过热盘管，设计过热3.5 MPa饱和蒸汽30 t/h，提高了装置对过热蒸汽的处理能力，改造后装置将成为全厂的产汽大户，可将自产的3.5 MPa过热蒸汽更多的上载至系统管网。

图1　装置蒸汽系统原则流程图

2开工初期装置蒸汽系统存在的问题

2.1蒸汽系统平衡

装置刚开工后，由于进料性质的波动，烟机进入发电工况准备，空压风来量的受限，装置外取热器处于单器流化状态。装置分馏汽包产汽为22 t/h，余热炉汽包产汽为24 t/h，装置自产过热汽为46 t/h左右。而气压机耗汽约为45 t/h，在这种运行工况下，装置内3.5 MPa蒸汽管网会存在平衡的可能，装置边界管网内蒸汽会局部滞留积水。若全厂3.5 MPa管网压力升高，打破平衡后边界大量低温蒸汽窜入装置，如果疏水不及时，导致气压机入口蒸汽带水，影响气压机组的安全运行。

2.2再生器过热管和余热炉过热器超温

再生器过热管和余热炉过热器的设计温度是≤450 ℃，由于在装置开工初期运行工况变化较大，装置产汽量波动很大，从而影响到再生器过热管和余热炉过热器的产汽温度。表1列举了装置在2015年12月11日到17日(开工10 d内)各汽包产汽量，再生器过热管及余热炉过热器产生的蒸汽温度。从表1中可以看出，由于产汽量的波动，再生器过热管和余热炉过热器偶尔有超温现象。

表1　各汽包产汽量及产汽温度

2.3气压机入口蒸汽温度低

二催化装置气压机组汽轮机为背压式，消耗蒸汽3.5 MPa为机组提供动力，出口1.0 MPa蒸汽并至管网。由于装置产汽量的变化，以及全厂3.5 MPa蒸汽管网压力及温度的波动，时常导致气压机入口蒸汽温度低报警(<390 ℃报警)，影响机组的正常操作。

3处理方法

3.1针对蒸汽系统平衡的处理方法

3.1.1提高产汽量

在操作中，反应岗位应根据原料的性质及进料量及时调整，尽可能地使分馏汽包和余热炉汽包多产蒸汽。此外，根据密相温度及空压风量，及时投用外取热器，优化操作，使外取热器在单器流化的工况下多产蒸汽。

3.1.2提高耗汽量

根据气压机入口3.5 MPa蒸汽以及出口1.0 MPa蒸汽的压力、温度情况，在蒸汽系统快要平衡时，提高气压机转速，用反飞动来维持反应压力。此外，由于开工初期分馏系统运行工况不是很平稳，车间没有投用原料油与柴油的换热流程，投用了原料油加热器(用3.5 MPa蒸汽加热)，通过原料油预热温度来调节原料油加热器的耗汽量。从装置的能耗角度考虑，为了应对蒸汽系统平衡来增加装置的耗汽量是不可取的。但由于开工初期，装置各项工况运行不是很平稳，短期内提高耗汽量也可以作为一种调节手段。

3.2针对再生器过热管和余热炉过热器超温的处理方法

在没有增上再生器过热管以前，通过调整3.5 MPa饱和蒸汽经减温减压器放至1.0 MPa管网的蒸汽量来控制余热炉过热器的出口温度。在改造以后，由于需要同时兼顾再生器过热管和余热炉过热器的出口温度，再加上外取热器产汽量没有正常，为了便于操作，车间将外取热汽包、分馏汽包产汽去余热炉过热的流程切断，以保证进再生器过热管和余热炉过热器的蒸汽量相对稳定，从而便于控制再生器过热管和余热炉过热器的出口温度。

对于余热炉过热器出口温度的控制，由于只有余热炉汽包产汽进过热器过热，进汽量波动较小，通过一段过热器出口的减温水量来控制二段过热器出口温度不超温。对于再生器过热管出口温度的控制，在操作中尽量平稳分馏汽包和外取热器汽包的产汽量，并通过减温减压器来控制进再生器过热管的蒸汽量。当过热管出口温度较高时，及时关小减温减压器调节阀，提高进过热管的蒸汽量，从而降低过热管的出口温度，保证过热管不超温运行。

3.3针对气压机入口蒸汽温度低的处理方法

在操作中，应该尽量提高装置自产3.5 MPa蒸汽的温度。但由于在开工初期，车间投用原料油加热器，导致车间需要下载管网3.5 MPa蒸汽，在这种工况下，需要密切关注管网蒸汽的压力及温度，并保证蒸汽进装置的疏水效果。

4结语

由于在开工初期，装置蒸汽系统的产汽量、过热能力不能达到正常运行时的工况，所以在操作中类似于3.5 MPa蒸汽系统平衡、再生器过热管和余热炉过热器超温、气压机入口蒸汽温度低等情况需要引起更多的关注，以及做出一些特别的调整，才能保证装置蒸汽系统的安稳运行，并减少对全厂蒸汽系统的影响。

中图分类号：TQ050.2

文献标识码：B

文章编号：1003-3467(2016)01-0056-02

作者简介：赵鹏(1988-)，男，助理工程师，从事催化裂化生产工作，电话：18737979229。

收稿日期：2015-11-30