催化裂化裝置防止結(jié)焦導(dǎo)則(已修改)
2025-05-28 02:57 本頁面
【正文】 . . . .催化裂化裝置防止結(jié)焦導(dǎo)則1. 引言催化裂化是我國重油二次加工的主要裝置之一，也是我國煉油企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益的重要裝置。近年來由于原油性質(zhì)劣質(zhì)化、重質(zhì)化趨勢加劇，催化裂化原料性質(zhì)不斷變差，尤其是重油催化裂化，其密度、殘?zhí)俊⒘蚝椭亟饘俸吭絹碓礁?，設(shè)備結(jié)焦問題已成為限制催化裂化裝置長周期運(yùn)行的主要原因之一。同時(shí)隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，市場對(duì)油品需求與日俱增，目前我國催化裂化裝置的開工率已達(dá)90％以上，裝置能否長周期運(yùn)行直接影響煉油企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，因此根據(jù)對(duì)催化裂化裝置各部位結(jié)焦原因和機(jī)理進(jìn)行深入透徹地分析，采取穩(wěn)妥可靠的防焦措施，把結(jié)焦對(duì)催化裂化裝置安全生產(chǎn)的危害降低到最小程度，滿足長周期生產(chǎn)的要求，具有現(xiàn)實(shí)意義。催化裂化裝置結(jié)焦問題與原料油、催化劑、操作條件以及設(shè)備設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)，涉及到石油化學(xué)、催化化學(xué)以及催化裂化工藝、工程等諸多方面，因此在實(shí)施防止結(jié)焦的措施時(shí)，一方面采用合理的工程設(shè)計(jì)，另一方面科學(xué)管理，調(diào)配合適的催化裂化原料，使用活性適宜的催化劑，優(yōu)化操作條件，同時(shí)加強(qiáng)生產(chǎn)管理，保證裝置平穩(wěn)操作，標(biāo)本兼治，可以從根本上徹底解決催化裂化裝置結(jié)焦問題，實(shí)現(xiàn)催化裂化裝置長周期運(yùn)行。2. 催化裂化裝置結(jié)焦現(xiàn)狀自從催化裂化裝置摻煉渣油以來，設(shè)備結(jié)焦問題越來越成為制約裝置長周期運(yùn)行的瓶頸。多年來，催化裂化專家對(duì)催化裂化結(jié)焦問題經(jīng)過深入細(xì)致的研究分析，發(fā)現(xiàn)催化裂化裝置結(jié)焦主要集中在提升管原料油噴嘴上方、粗級(jí)旋風(fēng)分離器外壁、沉降器內(nèi)壁及“死區(qū)”、沉降器旋風(fēng)分離器升氣管外壁和料腿翼閥護(hù)罩、料腿拐彎處、二級(jí)料腿以及汽提段和待生斜管、沉降器集氣室和大油氣管線、分餾塔底和油漿循環(huán)系統(tǒng)等部位，當(dāng)結(jié)焦嚴(yán)重時(shí)會(huì)直接影響裝置的安全生產(chǎn)，造成裝置非計(jì)劃停工。近年來催化專家們針對(duì)催化裂化設(shè)備結(jié)焦問題進(jìn)行了各種形式的技術(shù)攻關(guān)，取得了卓有成效的成果，目前有些部位的結(jié)焦問題已經(jīng)得到基本解決和有效控制，如大油氣管線和分餾塔底及油漿循環(huán)系統(tǒng)；但對(duì)裝置長周期運(yùn)行威脅較大的一些部位還未能得到有效控制，如沉降器頂部和旋分器升氣管外壁，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，僅旋風(fēng)分離器結(jié)焦導(dǎo)致非計(jì)劃停工占催化裂化裝置非計(jì)劃停工總的次數(shù)的50％以上，有的裝置發(fā)生相同部位的嚴(yán)重結(jié)焦，連續(xù)導(dǎo)致裝置非計(jì)劃停工?？梢姡Y(jié)焦問題已經(jīng)嚴(yán)重影響到催化裂化裝置“安、穩(wěn)、長”運(yùn)行。3. 結(jié)焦原因分析一般來說，反應(yīng)油氣中二烯烴、稠環(huán)芳烴以及反應(yīng)“未汽化油”是結(jié)焦的前身物，這些重組分在溫度低于提升管出口油氣溫度的設(shè)備表面冷凝后形成油膜，稀相中的催化劑顆粒更容易粘附在形成的油膜上，重質(zhì)烴類在催化劑的作用下伴隨著一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)過程后最終形成固體焦炭，這是設(shè)備結(jié)焦的機(jī)理。產(chǎn)生結(jié)焦的條件：一是有重組分油氣分壓；二是設(shè)備表面的溫度低于重組分的露點(diǎn)溫度。重油催化裂化反應(yīng)是在特定溫度和壓力條件下的一種氣固非均相反應(yīng)，在快速裂化反應(yīng)中，由于渣油的存在，原料油與高溫催化劑接觸能否完全汽化是渣油能否完全轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵。在一般催化裂化條件下，總有一部分高沸點(diǎn)組分不能完全汽化，以液相的存在，通常稱之為“未汽化油”。含有“未汽化油”的催化劑顆粒進(jìn)入汽提段，因?yàn)槠湓谄岫瓮Ａ魰r(shí)間較長，溫度較高，“未汽化油”會(huì)在這部位進(jìn)行熱裂化，一部分轉(zhuǎn)化為較輕的氣相產(chǎn)品，一部分轉(zhuǎn)化為一個(gè)較重的烴類，產(chǎn)物隨著汽提蒸汽帶到溫度較低的沉降器頂部，重組分在沉降器和旋風(fēng)分離器的“死區(qū)”空間內(nèi)形成“液焦”，在催化劑的作用下發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)后，在設(shè)備的內(nèi)壁形成固體焦炭，這是結(jié)焦前身物“未汽化油”結(jié)焦機(jī)理。同時(shí)原料油在催化劑的作用下，發(fā)生催化裂化反應(yīng)，產(chǎn)生一些很容易進(jìn)一步縮合為焦炭的生焦母體或者稱之為生焦前身，這種生焦前身大多是膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等容易更進(jìn)一步脫掉側(cè)鏈后有縮合傾向的物質(zhì)，還有一部分反應(yīng)產(chǎn)生的吸附能力較強(qiáng)、活性較高的二烯烴和稠環(huán)芳烴，這些物質(zhì)在一定條件、停留時(shí)間較長時(shí)，會(huì)再進(jìn)一步縮合成焦，如果形成的焦炭附著在器壁上，就會(huì)造成設(shè)備結(jié)焦。
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