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油浆阻垢剂在催化裂化装置上的应用

2020-05-15张海峰

化工设计通讯 2020年4期
关键词:油浆分馏塔结焦

张海峰

(青岛石油化工有限责任公司,山东青岛 266043)

青岛石油化工有限公司重油催化裂化装置加工能力为1.0Mt/a,因原料的日趋变重,结垢、结焦问题突出。油浆换热器的换热效果变差,注入回炼油至塔底,降低塔底温度。同时降低汽包压力、满足取热要求。这些因素造成了分馏塔的操作弹性减弱,产品分布变差,油浆产率上升,从而限制了分馏塔的处理能力。2017年2月至6月曾因油浆系统结垢,2次更换备用换热器,3次清洗换热器,对装置安全、长周期运行带来负面影响。为此,2017年7月开始试用SSH-12油浆阻垢剂,经过两年多的试用,改善了油浆系统的结焦状况,保证了装置的安全稳定运行。

1 SSH-12油浆阻垢剂的试用

1.1 情况说明

在使用江苏太湖新材料控股有限公司SSH-12 油浆阻垢剂前,分馏塔底温度维持355~360℃,运行时间为42d,少则20~25d,原料与油浆换热器(E2302)发生结垢现象。换热器结垢后,原料预热温度的调控能力降低;蒸汽发生器(E2305)结垢后,造成3.4MPa 蒸汽发生量锐减,装置能耗上升,不能取走油浆的多余热量,难以维持系统热平衡,分馏塔底温度持续升高,油浆系统结焦现象加剧,出现了恶性循环,严重影响了正常生产。在此不利情况下,只有采取降低处理量、降低分馏塔底温度的办法来维持操作。塔底温度降至342~353℃,减缓了系统结垢,运行可维持半年左右,降低了装置的处理量,进而减少了轻质油的收率,从而导致生产效益大幅度下降。

1.2 试用方案

(1)A 试验,考察阻垢剂的剥离分散效果

在较低的塔底温度(342~353℃)下的溶垢试验。回炼油浆,并将SSH-12阻垢剂注入已结垢的油浆系统,注入量为100μg/g(以新鲜油浆量为基准)。

(2)B 试验,考察阻垢剂的除垢效果

在较高的塔底温度(356~360℃)下的除垢试验。无回炼油浆,维持较高的塔底温度,将SSH-12阻垢剂注入已结垢的油浆系统,注入量为150~200μg/g(以新鲜油浆量为基准)。

1.3 阻垢效果的考察指标

在油浆系统发生严重结垢时,油浆循环量减小,最先带来负面影响的是原料/油浆换热器(E2302)与蒸汽发生器(E2305)的换热效果下降。加SSH-12阻垢剂后,减少了油浆侧的热阻,提高了原料预热温度的调控能力。油浆侧的热阻减小,蒸汽发生器的换热效率随之上升,蒸汽量也迅速增加。蒸汽发生量可以直接反映出油浆侧的热阻变化情况,也反映出油浆阻垢剂的换热效果。因此可以采用E2305蒸汽产量作为阻垢剂阻垢效果的考察指标。

1.4 试用结果

在试验A 中,按要求加注SSH-12油浆阻垢剂后,提高了E2305产汽量,产汽量在6d 后升至7.79t/h,最高达8.86t/h;油浆循环量增加了4~5t/h。加SSH-12阻垢剂前后操作参数稳定。E2305产汽量变化见表1,油浆循环量变化见表2。

表1 E2305产汽量变化

表2 油浆循环量变化

试验B 是在处理量较大、不回炼油浆、注入量为150~ 200μg/g(以新鲜油浆量为基准)情况下进行。运行6~7个月后,油浆系统结垢不明显,油浆循环量稳定,E2305产汽量逐渐上升。

从以上两次除垢试验可以看出,在已结垢的油浆系统中加注SSH-12油浆阻垢剂,分馏塔底温度维持356~360℃运行,无论处理量高低,加注SSH-12油浆阻垢剂5~7d 后,系统热平衡调控能力可以得到恢复,提高了E2302和E2305的换热效果。蒸汽发生器(E2305)产汽量的增加,证明了SSH-12油浆阻垢剂的剥离分散能力强,效果显著,可以去除油浆系统中积聚的焦垢。加注SSH-12阻垢剂一段时间后,检修过程中,发现分馏塔底结焦量大幅度减少,而且结焦多为油泥状,质地松软、容易清除,换热器和管道未发现结焦或结垢现象,这些表明SSH-12油浆阻垢剂能够有效抑止油浆系统生焦结垢。

2 SSH-12阻垢剂对油品质量和产品分布的影响

在加注SSH-12油浆阻垢剂期间,分析了汽、柴油的质量,与加剂前分析值的对比情况见表3。从表3可以看出,汽、柴油的质量全部符合要求,各项性质均无大的变化。加注油浆阻垢剂后,分馏塔底温度提高至356~362℃。与加SSH-12阻垢剂前比较装置物料平衡的数据如表4。提高分馏塔底温度,增加了分馏塔的处理能力,改善了产品分布,提高了轻质油收率。

表3 加SSH-12阻垢剂前后产品质量对比

表4 加SSH-12阻垢剂前后产品分布对比

3 结论

1)SSH-12油浆阻垢剂在青岛石油化工有限公司RFCC 装置的工业应用,分馏塔塔底温度控制在356℃~362℃运行,油浆系统没有出现结垢现象,增加了油浆蒸汽发生器的产汽量,分馏塔处理能力增强,优化了产品分布,提高了轻质油收率。

2)SSH-12油浆阻垢剂的注入量应根据分馏塔塔底温度、油浆固含量、油浆密度作调整。按最佳加注量加注,降低用量成本。在塔底温度升高、油浆固含量上升和油浆密度大的情况下,应适当增加阻垢剂注入量,稳定蒸汽发生器的产汽量。一般情况下,SSH-12油浆阻垢剂注入量(以新鲜油浆量为基准)保持在150~200μg/g 为宜。

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