蔣明濤 楊玉峰

摘 要：介紹了中石油云南石化有限公司3.3Mt/a重油催化裂化裝置油漿過濾系統(tǒng)的應(yīng)用情況，運(yùn)行半年后出現(xiàn)過濾器泄漏造成濾清液固含量超標(biāo)，通過改進(jìn)過濾器濾芯固定方式，將螺栓固定改為焊接固定后，消除了過濾器濾芯泄漏的隱患，濾清液固含量滿足焦化指標(biāo)要求。

關(guān)鍵詞：油漿過濾;過濾器;濾清液;催化劑細(xì)粉

近年來隨著原油的重質(zhì)化和劣質(zhì)化，為提高煉廠的經(jīng)濟(jì)效益，新建催化裂化裝置以重油催化裂化工藝為主，加工加氫渣油等重油原料，油漿產(chǎn)量一般約占催化裂化加工量的6%～8%[1]。為實(shí)現(xiàn)油漿的高效利用，多數(shù)煉廠將油漿作為焦化裝置的原料，但由于催化油漿中含有2000mg/kg以上的催化劑固體顆粒，易造成焦化裝置設(shè)備管道的磨損。采用油漿過濾技術(shù)可將油漿中的固含量（灰分）降低至500mg/kg以下，可滿足焦化原料要求。云南石化公司催化裂化裝置油漿過濾系統(tǒng)運(yùn)行半年后，過濾器泄漏造成濾清液固含量不合格，通過改進(jìn)過濾器濾芯的固定方式，運(yùn)行效果較好，滿足生產(chǎn)指標(biāo)需求。

1 油漿過濾系統(tǒng)介紹

1.1 概況

云南石化公司重油催化裂化裝置處理量為330萬t/a，設(shè)計(jì)油漿收率為6.9%，于2017年8月投產(chǎn)。油漿過濾器采用上海藍(lán)科石化環(huán)?？萍脊煞萦邢薰竟に嚢O(shè)計(jì)處理量為27t/h，最大處理量為35t/h，由2臺(tái)預(yù)過濾器，2臺(tái)精過濾器，1臺(tái)濾餅接收罐，1臺(tái)干氣穩(wěn)定罐以及相應(yīng)的配套管線、閥門和系統(tǒng)操作所需要的儀表組成。

1.2 工藝流程

催化裝置來高溫油漿經(jīng)預(yù)過濾器過濾后進(jìn)入精過濾器，出精過濾器的濾清液被送到下游裝置，過濾過程中，被過濾下的催化劑和油漿混合物，先用回?zé)捰瓦M(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后再用干氣進(jìn)行加壓，反沖洗，送入濾餅接收罐，然后通過干氣加壓送至催化裂化裝置原料油罐或者通過濾渣泵加壓后冷卻至90℃以下后送至罐區(qū)。工藝流程分為柴油浸潤、預(yù)熱流程;回?zé)捰椭脫Q、預(yù)熱流程;預(yù)過濾器的過濾、反吹流程;精過濾器的過濾、置換、反吹流程;排渣流程。其中柴油浸潤流程和回?zé)捰椭脫Q流程為開工流程。兩臺(tái)預(yù)過濾器和兩臺(tái)精過濾器按照“同時(shí)在線、輪流下線”的方式工作，單臺(tái)預(yù)過濾器和精過濾器串聯(lián)能夠滿足總過濾量的要求。

1.3 過濾原理

當(dāng)油漿從過濾器管板下部進(jìn)入過濾器后，過濾過程開始，油漿會(huì)穿過濾芯的多孔金屬材料。由于催化劑固體的尺寸大于多孔金屬的孔徑，會(huì)被截留在濾芯的外表面，形成濾餅。清潔的油漿會(huì)穿過濾餅，穿過濾芯，從過濾器流出，形成濾后液。

1.4 過濾器濾芯介紹

油漿過濾系統(tǒng)的核心元件是過濾器內(nèi)部的濾芯，預(yù)過濾器采用Trislot公司的楔形絲濾芯，過濾精度為15μm，精過濾器采用GKN公司的覆膜金屬粉末燒結(jié)濾芯，過濾精度為0.5μm。

1.5 操作模式

油漿過濾系統(tǒng)操作分自動(dòng)可控制模式和手動(dòng)方式兩種。自動(dòng)控制模式：過濾系統(tǒng)將按照操作人員設(shè)定的參數(shù)依次進(jìn)行預(yù)熱，過濾，反沖洗，填充，以及濾餅接收罐排渣等操作。在這種操作方式下，無需操作人員干預(yù)。手動(dòng)方式：沒有控制程序運(yùn)行，允許操作人員通過操作界面對(duì)單臺(tái)設(shè)備的性能進(jìn)行檢驗(yàn)和操作。

2 運(yùn)行工況及總結(jié)

2.1 首次投用運(yùn)行工況

云南石化油漿過濾系統(tǒng)自2017年11月投用運(yùn)行，中間1月份曾出現(xiàn)過因旁路手閥未完全關(guān)閉，出現(xiàn)的濾清液超標(biāo)現(xiàn)象，此后到4月下旬前一直保持正常運(yùn)行，濾清液指標(biāo)合格。見表1。

從該表可看出油漿過濾系統(tǒng)運(yùn)行效果良好，油漿灰分脫除率達(dá)93%以上，濾清液全部送至焦化裝置做原料，與油漿直接外賣相比經(jīng)濟(jì)效益良好。

自4月27日開始濾清液固含量出現(xiàn)兩次超過0.05%，5月6日后濾清液固含量則開始持續(xù)大于0.05%。根據(jù)此情況，聯(lián)系油漿過濾系統(tǒng)廠家上海藍(lán)科環(huán)保科技有限公司對(duì)濾清液進(jìn)行粒度分析，結(jié)果顯示濾清液中出現(xiàn)了明顯的粒度大于20μm的粒度分布峰，大于20μm的顆粒達(dá)17%左右，大粒度顆粒的占比較大。

對(duì)比4月份和5月份預(yù)過濾器和精過濾器的運(yùn)行工況，見表2。從表中可看出油漿固含量和處理量增加的情況，預(yù)過濾器下線頻次明顯降低，精過濾器延長下線時(shí)間至33h壓差仍只能達(dá)到180kPa，升不到規(guī)定的下線壓差200kPa。結(jié)合不合格濾清液的粒度分析，可推斷出濾清液固含量不合格為過濾器泄漏造成。

2.2 初期檢修情況

根據(jù)上述論斷，2018年7月油漿過過濾系統(tǒng)切除檢修，打開大蓋后發(fā)現(xiàn)濾芯固定板上堆滿催化劑泥，見下圖1。從圖中還可看出，局部濾芯未堆有催化劑泥的點(diǎn)則為墊片泄漏的點(diǎn)。此次檢修更換了濾芯墊片和彈簧墊圈，但檢修投用后運(yùn)行不到一周，過濾器壓差上漲較慢，濾清液固含量超出0.05%。2018年11月再次檢修，發(fā)現(xiàn)濾芯墊片仍然泄漏，且有少量濾芯損壞，此次檢修除了更換濾芯墊片和彈簧墊圈，并增強(qiáng)濾芯螺栓安裝扭矩值，更換損壞濾芯，但運(yùn)行后仍效果不好。

3 改進(jìn)措施

3.1 改變精過濾器濾芯固定方式

從上兩次檢修得出精過濾器濾芯采用螺栓固定形式不能解決泄漏狀況，因此2019年3月檢修方案為將精過濾器濾芯固定模式改為焊接模式，且在底部加固定托盤，避免下線反吹時(shí)濾芯振動(dòng)幅度過大，造成濾芯折斷。

3.2 停止濾渣回?zé)?/p>

針對(duì)濾清液固含量指標(biāo)不合格查找原因時(shí)，發(fā)現(xiàn)2018年4月23日濾渣改至催化原料罐后，油漿固含量逐漸上升，造成精過濾器下線頻次增加，回?zé)捰椭脫Q使用量增加，則將精過濾器下線壓差提至250kPa，而后精過濾器泄漏嚴(yán)重，壓差上漲變慢。經(jīng)分析為濾渣中催化劑細(xì)粉含量高，且為油漿過濾產(chǎn)生，當(dāng)濾渣返原料罐回?zé)挄r(shí)，濾渣進(jìn)入提升罐反應(yīng)，但其中的催化劑細(xì)粉在沉旋中無法回收，繼續(xù)進(jìn)入分餾油漿系統(tǒng)中，如此循環(huán)造成油漿固含量逐漸上升，不利于油漿過濾系統(tǒng)的長期平穩(wěn)運(yùn)行。故濾渣停止進(jìn)催化原料罐回?zé)?，改回原來流程送至罐區(qū)處理。

3.3 其他措施

除了改變過濾器濾芯的固定方式，通過對(duì)油漿過濾系統(tǒng)運(yùn)行分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)油漿循環(huán)泵切換時(shí)，當(dāng)天油漿固含量會(huì)大幅度上漲，超過10g/L。原因?yàn)橛蜐{系統(tǒng)有催化劑細(xì)粉沉積，當(dāng)油漿循環(huán)油漿泵切換時(shí)將沉積的催化劑細(xì)粉攪動(dòng)起來，油漿固含量上升，待切泵結(jié)束，油漿循環(huán)量穩(wěn)定后，油漿固含量恢復(fù)正常。油漿固含量上升超出油漿過濾系統(tǒng)的原料設(shè)計(jì)要求（油漿固含量不大于0.6%），將對(duì)油漿過濾系統(tǒng)造成沖擊，過濾器壓差快速上漲，造成過濾器頻繁下線，不利于濾芯的長周期運(yùn)行。因此當(dāng)循環(huán)油漿泵需切換時(shí)，應(yīng)先臨時(shí)切除油漿過濾系統(tǒng)，當(dāng)切換結(jié)束油漿循環(huán)量穩(wěn)定后，再投用油漿過濾系統(tǒng)，可有效避免對(duì)過濾器造成沖擊，影響濾芯使用壽命。

3.4 改進(jìn)后的效果

2019年3月檢修改變精過濾器濾芯固定方式后，運(yùn)行工況見表3。從改表可以看出精過濾器無泄漏現(xiàn)象，過濾效果良好，油漿灰分脫除率達(dá)97.67%。但由于過濾器泄漏及檢修造成濾芯堵塞嚴(yán)重，從下線時(shí)間和下線壓差可以看出運(yùn)行條件已不如首次投用時(shí)的工況。

4 結(jié)論

精過濾率器濾芯固定方式由螺栓固定改為焊接固定，可有效避免過濾器泄漏造成濾清液固含量超標(biāo)，滿足焦化原料的指標(biāo)要求，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)要保證油漿過濾系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行，還需優(yōu)化操作，避免油漿固含量超高對(duì)濾芯造成沖擊，應(yīng)避免濾渣返原料罐回?zé)?，并在循環(huán)油漿泵切換前臨時(shí)切除油漿過濾系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張艷梅，趙廣輝，盧竟蔓，等.催化裂化油漿高值化利用技術(shù)研究現(xiàn)狀[J].化工進(jìn)展，2016，35（3）：754-757.

作者簡(jiǎn)介：

蔣明濤（1985- ），男，西北大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)畢業(yè)，本科，中石油云南石化有限公司生產(chǎn)一部工程師。