提高重油催化裂化装置液收的措施

艾明

摘要：近期玉炼催化裂化装置总液收持续偏低，本文从原料性质、装置加工量、催化剂性质等方面综合分析，提出了对应的解决措施，以期进一步提高装置总液收。

关键词：催化裂化；液收；原料性质

1、前言

玉门催化裂化装置1994年建成投产，原设计能力50万吨/年，2004年装置完成80万吨/年重油催化裂化扩能改造。

2013年装置采用华东院设计的稀相管强化烧焦技术，在烧焦罐内增加外循环催化剂分配器、待生催化剂分配器、外取热器返回催化剂分配器；烧焦罐内增加两层格栅并将烧焦罐底主风分布管更换主风分布板，同时将二密处大孔分布板改为稀相管，原湍流床改为二密相环形床，由原来的PST-250立管式三级旋风分离器更换为BSX型三级旋风分离器。

目前装置采用两段提升管、VQS快分技术、催化剂分布器、前置烧焦罐加稀相管催化剂再生、中压锅炉、背压式气压机、BSX型三级旋风分离器、JWGS烟气除尘脱硫等多项技术和设施。即便是采用了以上先进的工艺，并且在催化原料性质大幅改善的背景下，装置总液收没有明显提高，也不能达标（2018年车间液收指标为≮85%），影响了总厂经济效益。

2、总液收偏低原因分析

玉门催化裂化装置2004年大改造时采用的中国石油大学的专利两段提升管技术，其具有催化剂接力、分段反应、短反应时间和大剂油比的特点。当时装置处理的是掺炼25%的减压渣油，原料性重，两段提升管分段反应有明显优势，能在一定程度上提高装置的总液收，并保持产品的合理分布。2014年玉门炼化总厂重油焦化车间扩能改造项目50万吨/年建成投产，预示着常减压蒸馏装置减压渣油全部由重油焦化车间处理。2018年上半年催化车间掺炼减压渣油为1.56%，原料裂化性质变好，回炼油及油浆量大幅降低，造成二提进料量严重不足，反应时间增加，操作环境恶化，造成总液收偏低。下面进行具体分析：

2.1两段提升管结构形式不适应原料性质

2004年装置改造之初是处理的掺炼减压渣油25%的重质原油，目前逐步降低至1.56%，原料性质大幅改善，裂化性能持续向好，另一方面也造成回炼比下降，二提回炼量降低。图一为历年掺炼减压渣油的比例与二提进料量变化趋势。

从图一可以明显看出，随着装置掺炼减压渣油比例逐渐降低，二提回炼量随之降低，目前只有改造初的55%。这就使得二提线速与设计值差别很大，重质回炼油与油浆在二提中停留时间变长，裂化反应过深，使得焦炭产率过高，装置总液收下降。

3应对措施

催化裂化在石油炼制占有重要的地位，其原因之一是催化剂裂化工艺可以将重质或劣质油品变废为宝，并且液体收率可以达到80%以上，经济效益非常可观。为了提高本装置总液体收率，完成总厂的指标要求，提高全厂的经济效益，根据以上总液收偏低的原因分析，我们可以从以下几个方面努力：

3.1将两段提升管改为单提升管

随着总厂焦化装置处理量由原来的30万吨/年扩大到50万吨/年，进入催化的原料性质大为改善，原油裂化性能变好，二提回炼量显著下降，二提线速下降导致反应时间过长，原设计的二提反应时间为1.7s，目前已经增加至3.1s。雖然采取了增加二提雾化蒸汽量、新鲜原料进一提等措施，但是还是不能弥补二提进料量偏少带来的缺陷。以目前的原料性质和处理量，建议将两段提升管改成单段提升管，这样有利于控制反应过程，实现高液收的目标。

3.2提高催化剂的活性

我们可以从两个方面来提高催化剂的性质：一方面通过适当增加系统内催化剂的置换率来提高催化剂的活性，即增加新鲜催化剂的加入量，并将部分活性降低的催化剂卸出系统。由于本装置建于上世纪，自动化程度不高，目前催化剂加入工作还是依靠纯人工操作，加入量全靠经验。这样不免使得每天加入量有偏差，而且也还是间歇性加入，这会造成系统内催化剂活性很难稳定，存在一定的波动。现在全国各催化装置基本都是利用自动小型加料设备进行加剂工作，这样不仅节省人力，而且能确保准确连续地加入新鲜催化剂，稳定催化剂活性。如果本装置也能和其他炼厂接轨，新配置一套自动小型加料，就能确保加入催化剂的量更加准确和均匀，保证了催化剂活性的稳定性。另一方面应该按时足量连续加入金属钝化剂，以降低原料中金属对催化剂性质的影响。目前装置在用的加注金属钝化的罐体容积偏小，其附带的玻璃板液位计年久失修已无法使用，这样每天的加注量不精确，时多时少，已无法满足装置生产需求。如果以后的技改中能新建容积更大且附带磁翻板液位计的立式罐，就能使加入量更加均匀，更加准确，保证钝化剂使用效果和催化剂的性质的稳定。

3.3平稳两器操作，减少油浆外排

近一年来装置都受困于催化剂跑损问题，为此装置操作进行了优化，并且两器部分进行了改造，现在跑损问题得到了很大程度的解决，但是催化剂跑损还是比较严重。催化剂跑损的得原因是多方面的，可归纳为两个方面：一是两器中旋风分离器料腿堵塞或穿孔、翼阀磨损亦或是入口线速不合适导致分离效果不佳；二是主风分布板（或分布管）喷嘴磨损，使得主风或流化风产生了偏流，扰乱了两器内催化剂流动，影响了旋风分离器的正常工作。在暂时不能检修检查两器内部结构完好的前提下，我们应该从改善工艺参数方面着手解决。为此我们应该在平稳操作的前提下，控制旋风分离器的入口线速和两器床高，特别是沉降器床层高度，确保沉降器中旋风分离器料腿下料顺畅。如果能有效降低催化剂跑损量，油浆固含就会顺利降低，油浆外排就可以减少，甚至停用油浆外排。

4.总结

为充分发挥催化裂化的经济效益，本文针对装置近期总液收偏低的现状，依据实际生产情况，综合分析了造成这一现状的原因，并提出了对应的解决措施，争取早日解决装置总液收偏低的困境，增加全厂的经济效益。

参考文献：

[1] 陈俊武.催化裂化工艺与工程[M].北京：中国石化出版社，2005：400～402

[2] 陈俊武.催化裂化工艺与工程[M].北京：中国石化出版社，2005：302～332