关于催化裂化装置原料掺炼渣油对装置运行的影响分析

关于催化裂化装置原料掺炼渣油对装置运行的影响分析

刘威

中国石油天然气股份有限公司大庆炼化分公司炼油二部 黑龙江大庆 163000

摘要：催化裂化装置原料主要来自于催化汽油，而汽油在催化裂化装置中的作用是作为燃料油和汽油添加剂使用。在催化汽油中，炼渣油主要作为燃料使用，在国内很多的炼油厂中都有炼渣油的出现，因此炼渣油的应用十分广泛。从炼渣油的实际应用情况来看，炼渣油中含有很多的杂质，在进入到催化裂化装置中以后会产生一系列的问题，如果这些问题不能够及时解决，将会对催化裂化装置造成很大的影响。本文分析了催化裂化装置原料掺炼炼渣油对装置运行的影响，最后提出了解决问题的相关对策。

关键词：催化裂化；装置；掺炼渣油；影响

一、催化裂化装置原料掺炼渣油对装置运行的影响

（一）对催化裂化装置的产品分布和产品质量产生影响

炼渣油掺炼比例的不同，直接影响了催化裂化装置产品分布和产品质量。原料掺炼后，重油轻油的馏分温度出现下降，轻油收率下降，甚至出现汽油收率降低。主要是由于重油和轻油中含有较多的胶质、沥青质等杂质，这些杂质会影响催化剂的活性和选择性，进而影响反应深度、反应速度和产品分布。同时炼渣油中含有大量的胶质、沥青质等杂质，这些杂质会吸附在催化剂表面，形成较大的“团块”，影响催化剂的活性和选择性，导致产品收率下降。另外炼渣油中含有大量的金属元素和硫化物等物质，这些物质在催化裂化过程中会生成含硫化合物或硫化物等物质。

（二）对催化裂化装置能耗产生影响

炼渣油和原油相比，炼渣油中的水分、硫、氮、金属含量要远远高于原油，炼渣油的存在很大程度上影响了原料的组成，这样就会在一定程度上影响到原料中的各种物质含量，进而降低了催化裂化装置的反应热，进而对装置能耗产生了影响。在实际工作中，为了避免炼渣油带来的影响，通常需要进行一定的处理措施，而这些处理措施通常是对炼渣油进行过滤处理，以将炼渣油中的杂质、水分以及金属等物质去除。通过这种方法可以有效降低催化裂化装置中炼渣油对反应热的影响程度，进而能够有效降低催化裂化装置中原料中各物质的含量，进而有效降低了催化裂化装置能耗。

（三）对催化裂化催化剂活性的影响

炼渣油中含有的酸性物质较多，对催化剂活性造成了很大的影响，在催化裂化的过程中，炼渣油会生成大量的酸性物质，这不仅会降低催化剂活性，同时也会导致催化剂质量降低。炼渣油中的酸性物质具有很强的毒性，在催化裂化的过程中会产生大量的CO2、SO2、Cl-等气体，这些气体对人体造成了严重的伤害。因此，在炼渣油掺炼之后，催化裂化装置中催化剂活性就会降低，这样不仅不利于提高催化裂化效率，而且也不利于对炼渣油中有害气体进行有效的处理。为了使催化裂化装置中催化剂活性得到提升，就需要在催化裂化的过程中对炼渣油进行有效处理。

（四）原料掺炼比例增大导致催化剂利用率下降

炼渣油在催化裂化过程中，虽然能够对原料进行较好的消化，但是炼渣油中含有的大量金属元素会增加催化剂的活性，促使催化剂利用率下降。催化裂化装置在原料掺炼比例增大时，炼渣油中含有的金属元素会逐渐增加，在进入催化裂化装置后，催化剂表面会形成一层金属氧化物保护膜，使催化剂活性降低。而在炼渣油中含有大量金属元素时，其活性也会受到影响。当炼渣油中含有的金属元素增多时，会影响催化裂化反应过程中的平衡，使产物分布不均匀。如果炼渣油中含有的金属元素过多时，其反应产物将不能完全转化，从而导致催化剂利用率下降。

二、针对催化裂化装置原料掺炼渣油对装置运行影响的防范措施

（一）优化原料性质，提高催化裂化装置运行能力

要想在保证催化裂化装置正常运行的基础上，尽可能的降低炼渣油掺炼的比例，就要优化原料性质。根据原料性质，在保证原油加工质量的基础上，尽可能减少渣油的掺入，而又能提高催化裂化装置的运行能力。所以，在实际工作中要对原料性质进行分析研究，通过优化原料性质，保证原油加工质量的前提下，尽可能提高催化裂化装置运行能力。炼渣油的性质特点就是高硫、高残炭、低油收率。就要保证原料性质中的硫含量和残炭含量达到最低标准，同时还要降低油收率。

（二）优化脱油工艺，降低脱油系统压力

在原料掺炼渣油的催化裂化装置中，脱油是重要的一环，同时也是影响装置运行效率的重要因素。为此，在原料掺炼渣油后，需要对脱油工艺进行优化，在保证脱油质量的同时降低脱油压力。在原料中掺炼渣油后，脱油量会有所增加，这就要求脱油量能够达到设计要求。因此，可以采用提高脱油量的方式来降低脱油量。如通过增加加热炉和电脱盐系统的数量来增加脱油率；提高加热炉和电脱盐系统的温度和压力也可以降低脱油量；同时还可以在蒸汽喷射泵出口处加装一个稳压阀来降低蒸汽压力。在上述措施均无法达到设计要求时，就需要采取降低脱油系统压力的方式来满足设计要求。

（三）优化汽提工艺，确保装置安全稳定运行

汽提工艺作为原油加工的一项重要工序，对催化裂化装置的安全、稳定、长周期运行具有重要意义。近年来，随着原料劣化程度的增加，原料中的渣油比例不断上升，在提高汽提效果的同时也增加了汽提系统的运行负荷，为此，需要进一步优化汽提工艺。首先，在操作参数方面，需要严格控制汽提塔温度和压力，在确保塔顶温度不变的情况下降低塔顶压力；其次，在汽提系统方面，要采取相应措施确保系统运行的安全性和稳定性。例如：优化汽提塔换热面积和提高循环氢在汽提塔内的停留时间等；最后，需要在生产过程中不断总结经验、完善管理制度、优化操作参数。

（四）优化加氢操作，防止装置发生爆管等事故

在原料掺炼渣油后，由于催化剂活性降低，反应温度升高，以及加氢反应产物的含量增加，可能会使催化剂床层温度升高。因此，为了保证装置安全稳定运行，还需优化加氢操作。一方面需要适当降低原料的加氢量，避免因加氢反应引起的催化剂床层温度过高；另一方面需要合理控制加氢操作条件，如在催化裂化装置中，应严格控制加氢反应温度，避免因加氢反应温度过高引起催化剂床层温度过高。另外，在加氢操作过程中还需要采取措施进行有效保护。比如对加氢反应器进行定期维护、检修或更换等方式，在发生意外事故时，还可以通过加大氢气流量的方式来实现有效保护。

三、结论

在催化裂化装置中，炼渣油的应用十分广泛，炼渣油中含有很多的杂质，在进入到催化裂化装置中以后，会对催化剂造成严重的影响。如果将炼渣油直接应用到催化裂化装置中，会影响催化剂的活性和质量，从而导致催化裂化装置出现各种问题。因此在实际的应用过程中，必须要对炼渣油进行充分的分析，了解炼渣油的性质和特点，然后根据实际情况选择合适的应用方式。同时需要不断提高对催化裂化装置技术人员的培训力度，使其能够更好地掌握炼渣油和催化剂之间的相互作用和反应过程。只有这样才能保证催化裂化装置在应用过程中能够更加顺利地进行。

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