左杰

摘 要：本文以催化裂化裝置為研究對象，在對其提升管噴嘴上方、沉降器、旋風分離器、分餾塔、油漿系統(tǒng)等部位結(jié)焦原因分析的基礎(chǔ)之上，提出有針對性的解決措施。

關(guān)鍵詞：催化裂化；結(jié)焦；對策

在眾多制約煉油企業(yè)安全、穩(wěn)定生產(chǎn)及經(jīng)濟收益的重要因素之一便是催化裂化裝置的結(jié)焦問題。因此，在對煉油企業(yè)催化裂化裝置結(jié)焦部位及結(jié)焦原因進行深入分析的基礎(chǔ)之上，找出切實可行且有針對性的解決措施，對于提升煉油企業(yè)經(jīng)濟效益具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1 催化裂化裝置結(jié)焦問題分析

1.1 提升管噴嘴上方

提升管噴嘴上方區(qū)域處的結(jié)焦物的灰分大部分是催化劑組分。通過對該部位結(jié)焦成分分析發(fā)現(xiàn)：該部位結(jié)焦多是由于部分未能完全汽化的液體粘住催化原料而形成結(jié)焦。

1.2 沉降器和旋風分離器系統(tǒng)

沉降器與旋風分離器系統(tǒng)在入口以上位置存在一個流動盲區(qū)，造成大量油氣在此聚積，由于器壁溫度較低，當高溫油氣接觸到器壁之后，會因為凝結(jié)而析出高沸點組分，這些析出物質(zhì)在器壁表面堆積，逐漸形成結(jié)焦。

1.3 分餾塔及油漿系統(tǒng)

分餾塔及油漿系統(tǒng)的結(jié)焦原因主要有原料結(jié)構(gòu)及性質(zhì)：催化裂化原料變重，導致油漿中多環(huán)芳烴、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量增加，這些組分非常容易發(fā)生聚合產(chǎn)生結(jié)焦。較少的外甩油漿加快了油漿濃縮、縮合、生焦。分餾塔底溫度：眾多研究與實踐表面：油漿系統(tǒng)結(jié)焦的主要原因便是分餾塔底部位置溫度過高。高溫一方面可以造成油漿中的輕餾成分揮發(fā)，造成油漿濃縮，進而導致其結(jié)焦的可能性增大；另一方面，油漿中含有多環(huán)芳烴、烯烴等組分，這些組分在高溫作用下容易發(fā)生縮合反應。油漿的停留時間：當油漿在高溫下停留時間過長，或油漿循環(huán)量過小時，油漿中有焦炭生成。

2 改善和防止結(jié)焦的措施

2.1 優(yōu)化操作，減少反應結(jié)焦

針對提升管進料口上方結(jié)焦問題，若想減少，甚至抑制該位置結(jié)焦問題的出現(xiàn)，最關(guān)鍵、有效的措施便是提升催化裂化裝置進料口位置的氣化率，同時，改善催化劑的流動狀態(tài)。具體而言，通過提升霧化蒸汽量及其過熱程度，進而降低油氣分壓。通過該措施，一方面可以有效地改善原料的霧化效果，提升進料的氣化率；另一方面，在催化裂化原料較重的情況下，可以提升改材料的流動效果。

2.2 選擇合適的催化劑

催化裂化裝置工作性能的優(yōu)劣直接取決于催化劑的選擇是否合適。因此，根據(jù)生產(chǎn)工藝要求及設(shè)備要求，選擇恰當適宜的催化劑是提升設(shè)備運行經(jīng)濟性的首要前提。催化裂化裝置催化劑的性能應是重油裂化能力強，焦炭選擇性好，抗鎳、釩、鈉、氮等污染，且具有良好的汽提性能及水熱穩(wěn)定性等。

2.3 根據(jù)反應深度選擇適宜的操作條件

首先，控制反應溫度，提高再生劑溫度。由于渣油中的瀝青含量較高，該組分在進入催化反應系統(tǒng)之前未能全部汽化，進而造成渣油中的大分子團無法順利進入沸石孔道參與裂化反應。針對此問題，催化裂化裝置借助再生器，利用高溫催化劑的熱震擊作用將這部分大分子物質(zhì)擊碎，再參與裂化反應。因此，控制反應溫度，適當提高再生劑溫度，在實現(xiàn)熱震擊效果的同時，提升渣油中大分子組分的裂化效果。其次，降低反應回煉比?；責挶葴p小就等于減少總進料中重芳烴含量。當回煉比降低0.17就可減少總進料中重芳烴量約8.0%。降低反應回煉比的措施有：一是提高反應苛刻度以提高反應單程轉(zhuǎn)化率；二是控制油漿密度，增加重油漿外甩量。再次，提升管注終止劑。原料油性質(zhì)越重，終止劑量越多，反應注水量越多。最后，確保催化劑對重質(zhì)烴有足夠的裂化能力。為確保催化劑對重質(zhì)烴有足夠的裂化能力，需控制平衡劑比表面積大于95m2/g，最低不小于90m2/g。固體催化劑助劑的加人量不應超過主催化劑加入量的1/10，否則會降低重油一次裂化能力。

2.4 不同部位的防焦措施

2.4.1 提升管

①喉管式噴嘴和靶式噴嘴應該淘汰，應選用KH-4型、BWJ型等新型噴嘴，回煉油噴嘴也要更換成新型噴嘴；②原料預熱溫度要保持在180℃以上，使再生劑與進料的混合溫度高于進料的假臨界溫度，嚴格控制原料中殘?zhí)亢蜑r青質(zhì)含量；③將新鮮原料和回煉油分開進料，減少回煉油難裂解的重組分占據(jù)熱再生劑的活性中心，減少催化劑的失活，降低生焦。

2.4.2 沉降器和旋風分離器

①增加防焦蒸汽量。防焦蒸汽采用二級孔噴嘴，使噴嘴指向頂部所有靜空間，避免沉降器頂出現(xiàn)死角；②縮短催化劑與油氣分離時間，以及減少油氣在沉降器內(nèi)停留時間，減少二次反應，降低沉降器和旋風分離器人口結(jié)焦；③加強保溫和平穩(wěn)操作，減少熱損的波動，減輕沉降器結(jié)焦。

2.4.3 分餾塔底及油漿系統(tǒng)

①為減少分餾塔底及油漿系統(tǒng)結(jié)焦，應注意控制以下指標。首先，控制分餾塔底溫度不超過350℃，以減少輕餾成分揮發(fā)；控制油漿固含量不超標，同時加強生產(chǎn)環(huán)節(jié)的蒸汽攪動，以促進油漿流動，避免死區(qū)位置結(jié)焦；②加強平穩(wěn)操作，避免切斷進料事故的發(fā)生，否則對分餾塔底結(jié)焦影響較大；③視原料性質(zhì)，調(diào)節(jié)反應深度，根據(jù)油漿密度決定外甩油漿的多少，降低油漿系統(tǒng)的結(jié)焦。

3 結(jié)論

本文通過對催化裂化裝置中常見結(jié)焦部位結(jié)焦原因的分析與總結(jié)，給出有針對性的解決措施，對于提升催化裂化裝置運行經(jīng)濟性具有一定的指導意義。

參考文獻：

[1]王荷蕾.催化裂化沉降器的結(jié)焦原因和防焦措施[J].化工時刊，2018，17（9）：4-8.