重油催化裂化装置油浆系统结焦的原因及措施

浅谈重油催化裂化装置油浆系统结焦的原因及措施

【摘要】分析了玉门油田炼油化工总厂催化裂化装置现有加工模式下，引起油浆系统结焦的主要原因，并提出相应的解决措施，确保了装置的长周期运行。

【关键词】油浆结焦原因措施

玉门炼化总厂80万吨/年催化裂化装置是2004年9月在原50万吨/年蜡油催化裂化装置的基础上扩建而成，改造后可掺炼减压渣油，作为全厂最重要的二次加工装置，承担着重质油轻质化的任务。随着我厂“短流程燃料型”炼厂的转型，为维持我厂的重油平衡，装置提高了掺渣量，由于掺渣比的上升和原料油变重，油浆系统结焦问题变得日益突出。本文通过对油浆系统结焦成因分析，有针对性地制定科学合理的对策，保证装置长周期、安全平稳运行。

1 油浆系统结焦的原因

1.1 分馏塔低温度

由于装置进入三年一修的开炼后期，油浆换热系统结焦严重，换热效率下降，导致分馏塔底部温度长期居高不下（348℃～355℃之间），该温度下塔底组分中的芳烃、烯烃等不饱和烃类进一步缩合成胶质、沥青质，造成结焦前反应物浓度的增加。

1.2 分馏塔低液位

由于分馏塔底始终保持着一定的液位，即油浆在分馏塔底有一定的停留时间，而分馏塔底是分馏塔内液相温度最高、催化剂含量最大的部位，在塔底的操作温度下极有可能发生热裂解反应，同时在

油浆的稠环芳烃等多种因素的作用下，更进一步趋于缩合脱氢形成焦质，使得塔底出现结焦。

1.3 油浆返塔温度

油浆自分馏塔底部抽出，通过换热后，其返塔温度降为250℃～280℃，温度的大幅度降低，使得油浆的粘度增加，流动性能变差，油浆在流动过程中对催化剂以及固体悬浮物的夹带作用减弱，导致催化剂颗粒、固体悬浮物和焦粒变得更易沉积，增加了结焦的几率。

1.4 油浆的停留时间

当油浆在某一高温下停留时间足够长时，油浆中将有焦炭生成。

1.5 油浆流速

油浆在管道中的流速过低，容易使缩合物沉积在管道表面而得以富集。聚集的缩合物进一步反应，生成软焦。

1.4 油浆性质

玉门炼油厂调和原料和油浆中所含胶质、沥青质比重较高，胶质、沥青质使得结焦倾向增加。因此，油浆系统结焦倾向与自身组成有十分重要的关系。

2 油浆系统防结焦措施

2.1 控制好调和原料性质

原料性质的改善，减少油浆中的胶质、沥青质等组分的生成，间接的改善了油浆的性质，使得油浆系统的结焦倾向减弱。

2.2 控制适当的反应深度

反应深度直接影响油浆的族组成和性质。反应深度大时，反应油

气中的热裂化反应表现明显，产物的不饱和程度增加，导致油浆的粘度、密度也增大，流动性能变差，这样使得油浆更容易在温度低的区域挂壁结焦，堵塞过滤器、换热器。

2.3 控制油浆固体含量

要控制好油浆固含，一方面要控制好沉降器内旋风分离器线速和高速部位线速（如喷嘴）在工况范围内：vqs出口线速在16～20m/s；粗旋入口线速在15～18m/s；顶旋入口线速在18～22m/s。另一方面监控好新鲜催化剂的性质，如新鲜催化剂的粒径组成、比表面积、孔体积以及活性等，从源头上控制油浆固含值。

2.4 优化分馏塔及设备操作条件

（1）控制较低的分馏塔底温.控制分馏塔底液相温度≯346℃。气相温度≯380℃。避免因分馏塔底温高造成油浆在塔底的结焦（2）保持浆循环量不小于327t/h，在分馏塔底不超温的情况下，尽量保证油浆上返塔流量。使催化剂粉末完全洗涤下来.保证了分馏塔盘不被催化剂粉末堵塞，从而确保分馏塔的分离效率控制（3）确保适宜的油浆外甩量及回炼量，控制油浆固含量≯6.0 g/l，保证设备的长周期运转。

（4）执行油浆泵“一月一切换”制度.防止备用油浆泵由于长期不运行.油浆中的催化剂粉末和焦炭沉积在泵体及管线中。致使启泵后油浆循环量达不到使用要求的情况发生。

（5）对换热效果较差的盘管切出用柴油浸泡，提高其换热效率。

2.6 其他措施

针对油浆结焦原因，采用24小时不间断加注油浆阻垢剂至油浆泵入口，通过油浆循环至整个油浆系统。由于油浆阻垢剂具有清净分散性、抗氧化性、阻聚合性、钝化金属表面性和抗腐蚀性。使用后，换热器的换热效果得到了改善，油浆返塔温度从290℃降至270℃。

3 结束语

（1）油浆系统结焦加重，主要是由外部操作条件造成的，操作中可以采取精细操作、优化工艺参数来实现。比如降低分馏塔底温度、提高搅拌蒸汽量、适当增加油浆循环量等措施来解决。

（2）面对原料较重，芳烃、稠环芳烃等结焦因子较多时，依靠改进操作条件已不能有效地避免结焦、结垢现象的发生，这就需要采取加阻垢剂、柴油冲洗、浸泡和优化操作条件等措施来共同实现减少结焦的目的。

随着调和原料的变重，油浆系统结焦问题越来越普遍，只有结合装置实际，针对本装置生产特点，找出结焦原因并制定出相应的解决方案，才能更好的减少油浆系统结焦，达到催化裂化装置长周期运行。

参考文献

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