催化裂化装置长周期运行的制约因素及对策

张月峰

（陕西延长石油（集团）有限责任公司永坪炼油厂，陕西延安 717208）

催化裂化装置长周期运行的制约因素及对策

张月峰

（陕西延长石油（集团）有限责任公司永坪炼油厂，陕西延安 717208）

对催化裂化装置长周期运行的制约因素进行了分析，并对相应的处理措施进行总结，认为保障公用系统稳定运行、把好材料、设备质量关、提高检修维护水平、严格进行工艺管理、扎实开展员工培训等是延长催化裂化装置运行周期的有力措施。

催化裂化；长周期运行；对策

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.05.19

0 前言

催化裂化装置是国内原油二次加工的主要装置，也是炼油企业创造效益的核心装置，其能否长周期安全平稳运行对炼油企业的经济效益至关重要。目前国内催化裂化装置平均运行周期接近 3 a，而国外同类装置一般可连续运转 4～5 a。延长石油集团永坪炼油厂现有催化裂化装置2套，其中50万t/a 1套，120万t/a 1套。2008年以前基本保持1年1大修的运行模式，运行成本高，并对全公司的物料平衡造成一定困难，无法跟上石化行业装置长周期运行发展趋势。自2008年5月大修后开始，50万t/a催化裂化装置开始长周期运行，2009年未停工大修，直至2010年3月实施MIP技术改造，连续运行22个月。2011年2套催化裂化装置大修后，分别制定了装置长周期运行方案，明确提出催化装置2年1大修目标，其中50万t/a催化裂化装置于2012年、2013年、2015年停工大修，120万t/a催化于2013年、2015年停工大修，基本实现了2年1大修目标，但两套装置在几年的运行中也发生了数次紧急停工和非计划停工以及停工抢修现象。

1 制约催化装置长周期运行的主要因素

从催化装置非计划停工统计数据可以看出，2套催化裂化装置自2009年开始因公用系统停工6次，因动静设备故障停工6次，因工艺操作原因停工2次。另外除以上统计的非计划停工外，2套催化裂化装置还有因再生器器壁过热、再生滑阀卡死、烟机叶片结垢等引起的停工抢修，设备损坏情况见图1、图2。

图1 衬里损坏器壁过热

图2 烟机结垢叶片磨损

据此判断，制约催化装置长周期运行的主要因素有3个：一是公用系统运行不稳定，二是动静设备故障，三是工艺操作管理不到位等。

2 延长催化裂化装置运行周期采取的对策及效果

2.1 稳定的公用系统是催化裂化装置长周期运行的根本

从表1、表2统计可知，公用系统运行不稳定，特别是供电系统不稳定成为制约催化装置长周期运行的主要因素，从2010年开始，永坪炼油厂实施一系列改造工程完善公用系统，为装置长周期运行奠定了基础。

（1）2010年对原空压站实施改造，新增4台6000 m3/h螺杆式空气压缩机，改变了原2台SVK20-3s压缩机运行稳定性差、备用机组启动速度慢等状况，为装置供风提供了保障。

（2）2010年 50万t/a催化MIP改造时对内外取热器进行了改造，外取热发气量由原来的14 t/h增加至20 t/h以上；2010年 120万 t/a催化装置内外取热器改造，外取热器发汽量由 40 t/h提高到65 t/h；2011年新建60 t/h中压锅炉等为装置蒸汽系统运行提供了保障。

（3）2013年 在110 kV变电站新增变配电设施一套，实现永坪炼油厂用电专线专供，提高了装置抗晃电能力。

2013年后再未出现因公用系统引起的非计划停工现象，为装置的长周期运行创造了有力条件。

2.2良好的设备质量是装置长周期运行的基础

从表1、表2统计看，动、静设备故障是造成装置非计划停工，制约装置长周期运行的另一主要因素，设备故障的的一个重要原因是设备及其备件和材料等的原始设计、制造质量不高，针对这一因素，采取了4个措施。

（1）实施物资供应商评价机制，淘汰产品质量不佳供应商；

（2）对所有重要设备及其备件和关键材料等在采购时均签订技术协议，明确技术要求和标准。

（3）对部分重要设备或备件等进行现场监造。

（4）严把设备、备件、材料入厂验收关，对能够复验的进行复验，如换热器管束、阀门等在安装前或安装时均进行打压复验。

通过以上措施，确保质量不合格设备、备件、材料等不能入库，为装置长周期运行奠定了基础。

表1 50万t/a催化装置非计划停工统计表

表2 120万t/a催化裂化装置非计划停工统计表

2.3 提高检修维护水平是保证装置长周期运行的关键

2.2.1 加强大型机组和关键设备管理

催化装置大型机组和关键设备包括主风机、气压机、烟机、汽轮机、增压机以及特殊阀门和进料泵、油浆泵等设备，任何设备的故障都有可能引起装置的切料停工甚至造成事故，是设备管理的重中之重[2]。对大型机组和关键设备采取5个管理措施。

（1）日常运行中实施“机、电、仪、管、操”五位一体特护管理制度，对大型机组和关键设备实施24 h特护，建立了按关键设备连续运行时间长短进行考核奖励的激励机制。

（2）工艺上严格操作，避免装置和设备负荷大幅波动，启停、切换严格执行操作规程，设备开车和装置开工执行步步确认制度。

（3）大型机组检修均按照《中石化检修规程》编制了检修作业指导书，施工单位检修时需编制详细的施工方案，同时签订检修技术协议，明确标准和技术要求，检修过程中的关键数据均需由甲乙双方技术人员确认合格后方可进行下步工序

（4）严格执行大型机组润滑管理，定期检测油质油量，确保润滑良好。

（5）采用在线监测和现场点检相结合的监控手段，及时发现并处理设备运行中出现的各类问题。

2.2.2 提高装置和设备检修水平

（1）周密详实的检修计划是决定装置和设备检修水平和检修成本的重要基础。催化裂化装置的检修一般在前一年度就会编制详细的项目、材料、及费用计划，经专业部门和主管领导审批，再经相关会议讨论后确定。

（2）严把材料和备件采购质量关。

（3）严格选择检修施工队伍，无论是大型机组还是工艺设备、电气仪表等专业检修，均选择施工资质高、管理水平强、质量信誉好、技术过硬的施工队伍。

（4）检修开始前，生产车间技术人员针对每个施工项目编制详细的检修指令单，指令单上明确了施工的部位、内容、质量标准和安全注意事项等，并依据指令单与施工方进行施工交底，对于关键设备和重点检修项目，施工方还需编制详细的施工方案。

（5）停工后进行认真的检查，特别是针对反再系统等重点部位，均由各主管厂长带队组成不同的综合检查小组，分批次进行检查，对问题进行汇总并制定处理方案。

（6）检修过程实施质量过程控制，采取施工单位、生产车间、专业部门和专业验收小组四级验收制度，严格控制每一个作业关键环节，一步一确认，杜绝不合格项目进入下一道工序。

通过以上措施，几年来2套催化裂化装置检修逐步实现了精细化管理，检修水平逐年提高，未出现因检修质量原因造成的非计划停工现象。

2.4 严格的工艺管理是催化装置长周期运行的关键

平稳生产是装置长周期运行的基本要素，操作波动不仅容易酿成生产事故，还会影响设备的运行工况和性能发挥。为创造一个良好的生产环境，生产车间和技术部门制定了严格的生产纪律和操作指标，日常管理中狠抓操作平稳率，细调、微调、精调、勤调，始终将操作弹性控制在规定的范围以内，避免出现操作波动，以保障装置平稳率；避免设备出现超温、超压和超负荷运行的状况。严格落实交接班制度、值班制度，强化劳动纪律、工艺纪律的管理与考核。

2.5 扎实开展员工培训，不断提高员工业务素质

针对员工新老交替快，员工操作水平不高现象，开展一系列的技能培训，采用轮岗、兼岗、岗位练兵、模拟仿真等手段，积极开展员工“人人上讲台”活动，采用“2105”交接办法，实现员工一专多能，有效提高了员工的技术水平。同时切实做好职工安全技能、安全意识的教育培训工作，定期或不定期开展技术比武或劳动竞赛活动，不断提高职工的业务水平，为装置长周期安全平稳运行提供了人力资源保障。

3 催化装置长周期运行尚需解决的问题

（1）原料供应不稳定，造成装置提降量频繁，一定程度上影响着装置的安全平稳运行。

（2）除盐水、循环水等公用系统的水质不佳，易造成设备的结盐、结垢。

（3）部分关键设备运行过程中容易出现故障，如外取热器管束运行寿命短，一般约为2 a，低于国内5～6 a的水平；外取热器负荷不足，再生器温度高导致烟机入口温度高，影响烟机长周期运行；再生滑阀、待生滑阀等容易出现卡涩、填料泄漏、阀杆阀板磨损等现象。

（4）员工技术和操作水平不高，责任心不强，对装置上出现问题的判断和处理不尽合理。

4 结论

催化裂化装置的长周期运行对于炼油企业的经济效益至关重要，催化裂化装置的长周期运行涉及到装置的设计、建造、运行维护和检修改造等多个方面。除设计建造要考虑到长周期运行要求外，只有在装置运行中保障包括原料在内的水、风、电、汽等公用系统的运行质量，把好材料、备件、设备采购质量关，提高装置检修和日常维护水平，严格执行工艺指标和工艺纪律、搞好平稳操作，扎实开展员工培训工作、不断提高员工业务素质，积极采用和推广新技术等才能实现催化装置长周期安全平稳运行。

［1］李贵军，刘小辉.催化裂化装置长周期运行保障技术［J］.安全技术，2014，14（6）：13-16.

［2］中石化催化裂化装置长周期调查组.催化裂化装置长周期运行的调查［J］.炼油设计，1998，28（2）：6-13.

［3］马伯文主编.催化裂化装置技术问答［M］.北京：中国石化出版社，2010.

［4］邢颖春等，催化裂化装置沉降器内结焦形成过程的因素分析［J］，石油学报，2008，24（6）：702-708.

［5］蔡开鹏，催化裂化装置长周期运行的经验探讨［J］.中外能源，2013，18（3）：89-95.

［6］隋建国，催化裂化装置非计划停工原因分析与探讨［J］.炼油与化工，2014（5）：15-18+61.

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〔编辑 利 文〕