進(jìn)料變重對(duì)裝置操作的影響分析

冷慧麟鐘海博

(中海石油寧波大榭石化有限公司，浙江寧波315000)

1 前言

我公司220萬(wàn)噸/年催化裂解裝置采用中國(guó)石化股份有限公司石油化工科學(xué)研究院(RIPP)開發(fā)的以重質(zhì)油為原料，乙烯、丙烯等低碳烯烴為目的產(chǎn)品，副產(chǎn)輕芳烴的DCC-plus技術(shù)，以常壓渣油和加氫尾油為原料，自5月份以來(lái)，公司主要加工油品為PY 和JZ 等常壓渣油，油品較重，對(duì)DCC 裝置的操作產(chǎn)生了一定的影響。

2 情況分析

受公司原料調(diào)控影響，5月份以來(lái)裝置加工的油品普遍偏重，一般來(lái)說(shuō)，原料變重，其中烷烴含量減少、芳香烴增多,表現(xiàn)為密度增大,殘?zhí)恐翟黾?沸點(diǎn)也升高[1]。這給裝置各崗位的操作造成了一定影響，面對(duì)原料偏重的工況，為保證產(chǎn)品收率和產(chǎn)品質(zhì)量，裝置在操作參數(shù)和控制方法層面做出了相應(yīng)調(diào)整，表1為裝置混合原料偏重工況下的化驗(yàn)分析數(shù)據(jù)。

表1混合原料化驗(yàn)分析數(shù)據(jù)

(1)對(duì)反再崗位的影響。我裝置再生部分采用前置燒焦罐加再生器的完全再生設(shè)計(jì)，其中設(shè)置有密相床下流式外取熱器，附屬設(shè)計(jì)有外取熱汽包發(fā)生3.5MPa 中壓飽和蒸汽，以取出由于燒焦產(chǎn)生的過(guò)剩熱量，由外取熱下滑閥和增壓流化風(fēng)控制取熱量，由于裝置大部分工況下油品較輕，因此外取熱下滑閥基本處于全關(guān)狀態(tài)，同時(shí)外取熱汽包不產(chǎn)汽，因本次原料偏重，殘?zhí)恐递^大，在反應(yīng)器中易產(chǎn)生較多的焦炭，由催化劑流化攜帶至再生部分燒焦時(shí)產(chǎn)生大量過(guò)剩熱量，同時(shí)更加容易發(fā)生尾燃，為控制再生器尾燃，本月助燃劑消耗較之前成倍增加，同時(shí)為及時(shí)取出該部分剩余熱量，需開大外取熱下滑閥同時(shí)汽包產(chǎn)汽，圖1表示的是不同工況下外取熱下滑閥開度及外取熱汽包產(chǎn)汽情況。

圖1外取熱下滑閥開度及外取熱汽包產(chǎn)汽情況

由圖中可以看出，外取熱下滑閥開度由平均5%左右已開至18%，相應(yīng)外取熱汽包產(chǎn)汽量由5t/h 增加至32t/h，產(chǎn)汽的增加意味著對(duì)于外供蒸汽量需求減少，從節(jié)能降耗的角度來(lái)講，這種工況對(duì)裝置有利，有利于最大化利用裝置自產(chǎn)能量，但對(duì)于兩器內(nèi)結(jié)焦的風(fēng)險(xiǎn)加大，同時(shí)也加重了主風(fēng)機(jī)和余熱鍋爐過(guò)熱段的負(fù)荷。

(2)對(duì)分餾崗位的影響。由于油品變重，反應(yīng)深度偏低，造成回?zé)捰凸藓头逐s塔液位偏高，如圖2所示。

圖2回?zé)捰凸藓头逐s塔液位變化趨勢(shì)

日?；?zé)捰凸藓头逐s塔液位分別控制在60%和40%左右，由圖中可以看出，受進(jìn)料變重影響，回?zé)捰凸抟何灰呀咏?0%，分餾塔液位已接近60%，大大增加了油漿的停留時(shí)間，對(duì)防止分餾塔底結(jié)焦產(chǎn)生不利影響。

除反應(yīng)深度偏低外，受管網(wǎng)和公司調(diào)控限制油漿外甩量不可大幅度增加以及為減少反應(yīng)生焦量而降低油漿回?zé)捔恳彩窃斐伤抟何黄叩闹匾?，為降低液位，只能采取控制分餾塔熱量上移的方法，但這樣又會(huì)造成分餾塔中部和塔頂溫度偏高，容易造成粗汽油干點(diǎn)偏高，為保證粗汽油干點(diǎn)合格，需嚴(yán)格控制分餾塔中段循環(huán)量和各部分溫度，圖3、圖4 為分餾塔各中段循環(huán)量和各部分溫度的變化情況。

催化裂化裝置油漿系統(tǒng)結(jié)垢，與分餾塔底溫度高；塔底液位高，停留時(shí)間長(zhǎng)；在換熱器的線速度低，油漿中的固含量、芳烴含量高，有密切關(guān)系[2]。原料變重后，隨著分餾塔底液位和溫度的升高，需密切關(guān)注油漿系統(tǒng)的結(jié)垢問(wèn)題。

圖3 分餾塔各中段循環(huán)量變化情況

圖4分餾塔各部分溫度變化情況

(3)對(duì)吸收穩(wěn)定崗位的影響。隨著進(jìn)料變重，干氣產(chǎn)量由日常36600Nm3/h 增加至38600Nm3/h，液化氣產(chǎn)量由112t/h 下降至107t/h，由于DCC裝置以最大量生產(chǎn)低碳烯烴為目的，液化氣產(chǎn)量的減少意味著目標(biāo)產(chǎn)品丙烯的收率降低，減少了裝置的經(jīng)濟(jì)效益，不利于裝置健康平穩(wěn)的運(yùn)行和發(fā)展。

穩(wěn)定塔底設(shè)計(jì)有兩臺(tái)重沸器，分別以分餾二中和3.5MPa中壓過(guò)熱蒸汽為熱源，由于分餾二中流量減少，導(dǎo)致重沸器熱負(fù)荷減少，為保證穩(wěn)定塔底溫度達(dá)標(biāo)，3.5MPa 中壓過(guò)熱蒸汽用量從28t/h 提高到31t/h，不利于裝置節(jié)能降耗總體目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

3 結(jié)語(yǔ)

(1)進(jìn)料變重會(huì)造成反應(yīng)生焦量增加，使再生部分剩余熱量增加，可用于產(chǎn)3.5MPa 中壓過(guò)熱蒸汽，降低了裝置對(duì)于外網(wǎng)蒸汽的需求，有利于裝置節(jié)能降耗。

(2)待生催化劑含碳過(guò)高增加了主風(fēng)機(jī)和余熱鍋爐過(guò)熱段的負(fù)荷，同時(shí)易造成再生器尾燃，對(duì)兩器結(jié)焦也有不利影響。

(3)可適當(dāng)提高汽提蒸汽和進(jìn)料霧化蒸汽等反應(yīng)注汽量，達(dá)到保護(hù)噴嘴，降低油氣分壓，多產(chǎn)低碳烯烴的目的。

(4)反應(yīng)油氣攜帶至分餾部分的熱量增加，需適當(dāng)調(diào)整分餾塔各中段取熱負(fù)荷，保證產(chǎn)品合格，同時(shí)需注意分餾塔和回?zé)捰凸抟何辉龈邘?lái)的設(shè)備結(jié)焦的問(wèn)題。

(5)裝置目前采取反應(yīng)溫度定量控制，由于進(jìn)料變重，使反應(yīng)轉(zhuǎn)化率降低，干氣產(chǎn)率增加，液化氣產(chǎn)率降低，目標(biāo)產(chǎn)品丙烯產(chǎn)率降低，對(duì)裝置的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生不利影響。

(6)增加了吸收穩(wěn)定部分3.5MPa 中壓過(guò)熱蒸汽用量，對(duì)裝置節(jié)能降耗不利，需結(jié)合裝置總產(chǎn)汽量增加綜合考慮。