劉洋 楊文昌

關(guān)鍵詞：催化裂化;油漿結(jié)焦;解決對策

在我國煉油廠的催化裂化過程當(dāng)中，油漿系統(tǒng)當(dāng)中產(chǎn)生的結(jié)焦結(jié)垢問題直接影響到了催化裂化設(shè)備的正常工作，主要是因為產(chǎn)生大量的結(jié)焦結(jié)垢物質(zhì)，直接降低了熱換器的熱轉(zhuǎn)化效率，同時提高了管道當(dāng)中材料輸送的阻力，進(jìn)而造成了蠟油渣油的熱轉(zhuǎn)換效率降低。系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的蒸汽量減少，同時整個反應(yīng)設(shè)備在工作過程當(dāng)中的能源消耗量加大，油漿當(dāng)中多余的熱量無法及時被排除，進(jìn)而造成了整個反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)部的熱平衡性下降，嚴(yán)重的情況下還直接造成油漿輸送系統(tǒng)堵塞，進(jìn)而影響到了整個生產(chǎn)過程的正常進(jìn)行。在最近幾年發(fā)展過程當(dāng)中，我國煉油廠的催化裂化原材料質(zhì)量都不是非常理想，外加上在加油的催化裂化技術(shù)方面一直是難以攻克的難題。因此，催化裂化油漿結(jié)焦和結(jié)垢的問題受到了各大化工企業(yè)的廣泛關(guān)注，必須要采取相應(yīng)的解決措施來解決這一問題。

1.催化裂化油漿結(jié)焦問題分析

1.1溫度問題的影響

從催化裂化的整個反應(yīng)過程中可以看出，該反應(yīng)過程中會受到溫度的影響，在相同的催化設(shè)備當(dāng)中分餾塔的底部溫度越高，那么出現(xiàn)的結(jié)焦現(xiàn)象就越明顯。針對己經(jīng)產(chǎn)生結(jié)焦問題來講，隨著溫度不斷提高整個反應(yīng)過程的結(jié)焦問題就更加明顯，就在模擬FCC油漿的結(jié)焦單元當(dāng)中所得出的結(jié)論非常明顯。

1.2氧含量的影響

通過模擬實驗分析了FCC油漿當(dāng)中產(chǎn)生結(jié)焦單元的具體原因，通過向試管當(dāng)中通入一定量的空氣或者是氧氣，可以看出在不同量的空氣和氧氣摻入的情況下，對結(jié)焦問題的影響比較明顯，其中如果空氣或者氧氣的參與量較大，那么結(jié)焦的問題就越嚴(yán)重。由此可以看出氧氣含量的多少對結(jié)焦問題的影響非常明顯。

1.3固體和電效應(yīng)影響

通過實際的生產(chǎn)過程可以看出，在催化裂化反應(yīng)過程當(dāng)中，如果增加油漿內(nèi)部的沉降器和過濾器設(shè)備之后，在產(chǎn)生結(jié)焦和結(jié)垢的問題上有著明顯的緩解。因此，這一現(xiàn)象也可以得到充分的證明，從中可以得出催化裂化反應(yīng)過程中油漿當(dāng)中，所存在的固體雜質(zhì)對結(jié)焦問題的影響比較明顯。

通過通電實驗分析可以得出，催化裂化過程當(dāng)中，油漿材料當(dāng)中存在的大量帶電離子，比如催化劑當(dāng)中的帶電微粒、膠粒以及無機(jī)離子等，對結(jié)焦問題有著明顯的促進(jìn)性作用，電效應(yīng)對催化裂化過程當(dāng)中，油漿結(jié)焦問題的影響也比較明顯。

2.催化裂化油漿結(jié)焦問題的解決對策

2.1改善原材料性質(zhì)

通過上述問題分析可以看出，催化裂化油漿產(chǎn)生結(jié)焦的原因和原材料的性質(zhì)有著重要的關(guān)系，原材料越重所產(chǎn)生的濕性催化劑含量也就越多，催化劑材料很容易附著在設(shè)備表面產(chǎn)生不良的結(jié)焦問題。隨著原料的種植化越來越明顯，那么在催化裂化反應(yīng)產(chǎn)物當(dāng)中所產(chǎn)生的油漿生成量也就越多，進(jìn)而在油漿內(nèi)部的沉降期當(dāng)中會以氣體和液體兩種不同的形態(tài)存在，這一影響問題很容易在沉降器的設(shè)備表面產(chǎn)生不良的結(jié)焦問題。因此，在催化裂化反應(yīng)過程中需要盡可能為催化裂化工作提供出更加合適的原材料，有效控制原材料的質(zhì)量和性質(zhì)。特殊的情況下還可以對催化裂化反應(yīng)的原材料進(jìn)行預(yù)處理操作，比如在渣油的溶劑當(dāng)中進(jìn)行瀝青材料的脫出，在油漿當(dāng)中抽取部分的重型芳香烴，可以將劣質(zhì)的原材料轉(zhuǎn)化成為質(zhì)量更好的反應(yīng)材料，這樣可以從基礎(chǔ)材料上來降低設(shè)備當(dāng)中產(chǎn)生不良的結(jié)焦問題，進(jìn)而提高了整個化工生產(chǎn)單位的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2使用VQS與多段進(jìn)料技術(shù)

VQS快分技術(shù)是當(dāng)前催化裂化反應(yīng)過程當(dāng)中，防止沉降器當(dāng)中產(chǎn)生結(jié)焦問題的重要技術(shù)類型。通過使用VQS'}夾分技術(shù)可以讓沉降器當(dāng)中的油氣停留時間不斷降低，進(jìn)而有效縮減了沉降期當(dāng)中產(chǎn)生結(jié)焦的程度。在催化裂化設(shè)備當(dāng)中在出口部分利用VOS系統(tǒng)可以有效提高出口管上半部分的進(jìn)料速率。在反應(yīng)設(shè)備的底部區(qū)域通過干氣預(yù)提升技術(shù)和粗汽油回?zé)挼姆绞?，也可以對催化裂化油漿結(jié)焦問題進(jìn)行緩解。通過使用多段和分段進(jìn)料方式，同時在進(jìn)料過程當(dāng)中加入一定量的抗焦活化劑，這樣可以有效降低二次裂化過程當(dāng)中產(chǎn)生的結(jié)焦量實現(xiàn)了由漿結(jié)焦問題的有效緩解。

2.3提高設(shè)備的保溫性能

在催化裂化的反應(yīng)過程當(dāng)中需要不斷加強(qiáng)設(shè)備的保溫工作，一方面來講可以有效減少能源的消耗，同時還可以有效降低重油催化裂化過程當(dāng)中產(chǎn)生的結(jié)焦問題。在重油催化裂化過程當(dāng)中溫度較高的區(qū)域，需要選擇絕熱性能良好的保溫材料來進(jìn)行處理，必要的情況下還可以適當(dāng)提高保溫層的厚度，讓保溫材料的接縫處保持嚴(yán)密性，可以有效降低油氣在管線當(dāng)中產(chǎn)生的溫度流失。這種處理方式還可以有效預(yù)防反應(yīng)過程當(dāng)中油氣高沸點液體產(chǎn)生的凝結(jié)現(xiàn)象，這些液體凝結(jié)之后會粘附在反應(yīng)設(shè)備的表面上，隨著時間的不斷推移會在設(shè)備表面上生成結(jié)焦和結(jié)垢現(xiàn)象。對于油氣管道來講，尤其是在反應(yīng)物進(jìn)入到分餾塔之前產(chǎn)生不良的結(jié)焦問題，主要原因是因為保溫工作沒有加以落實，因為在該反應(yīng)過程當(dāng)中管道表面的散熱量加大，出現(xiàn)了表面低溫冷面的不良問題，當(dāng)油氣通過該段管道的情況下，內(nèi)部存在的各種芳烴物質(zhì)和膠質(zhì)物質(zhì)會在該區(qū)域當(dāng)中冷凝和聚積，隨著時間的不斷延長以及溫度的作用下，會慢慢縮合成為焦炭產(chǎn)生不良的結(jié)焦問題。

3.結(jié)束語

對煉油廠的催化裂化反應(yīng)過程進(jìn)行分析和研究，如果原油材料過重那么結(jié)焦和結(jié)垢的現(xiàn)象越容易產(chǎn)生，通常情況下對于同種原油材料來講，在催化裂化反應(yīng)過程中加入渣油的催化將有更容易產(chǎn)生結(jié)焦問題，渣油的產(chǎn)品量對結(jié)焦問題的影響比較明顯，對不同的原油材料來講，中間原油的催化渣油相比于石蠟基原油的催化油漿，所形成的結(jié)焦問題更加嚴(yán)重，因此，在催化裂化的反應(yīng)過程中需要從原材料和生產(chǎn)過程進(jìn)行質(zhì)量把控，有效防治結(jié)構(gòu)問題的產(chǎn)生。