高效噴嘴在催化裂化裝置上的應(yīng)用范文

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《化學(xué)工業(yè)與工程》2014年第三期

1KH－4型噴嘴的長周期工業(yè)應(yīng)用

揚(yáng)子石化煉油廠催化裂化裝置自1999年以來一直采用KH－3噴嘴，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。隨著重油深度加工技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)品多樣性的要求，其反應(yīng)條件更加苛刻，對(duì)進(jìn)料噴嘴的霧化效果要求更高。催化裂化裝置于2006年10月安裝了4臺(tái)KH－4型高效噴嘴，替換了原來KH－3型噴嘴，自提升管中部進(jìn)料，原料為減三線、減四線蠟油，適量摻煉渣油，自更換噴嘴后裝置連續(xù)運(yùn)行1380天。2010年8月后停工，檢修時(shí)取出噴嘴，發(fā)現(xiàn)噴嘴喉道處完好不磨損，噴頭無堵塞，僅有輕微結(jié)焦現(xiàn)象。由于噴嘴的使用壽命一般為一個(gè)運(yùn)行周期(即3年左右)，基于KH－4型噴嘴的成功運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，新運(yùn)行周期(2010年9月至今)仍然選擇使用KH－4型噴嘴。為分析改造效果，以2003年1—6月(KH－3型噴嘴)數(shù)據(jù)作為空白對(duì)比樣，分別在2006年12月(運(yùn)行初期，標(biāo)定一)、2007年12月(運(yùn)行中期，標(biāo)定二)、2009年12月(運(yùn)行末期，標(biāo)定三)進(jìn)行了KH－4型噴嘴的標(biāo)定，具體標(biāo)定時(shí)間選擇在12月1日至12月7日;于2013年3月1日至3月7日(新運(yùn)行周期，標(biāo)定四)進(jìn)行了新運(yùn)行周期KH－4型噴嘴的標(biāo)定作為驗(yàn)證。

1.1原料性質(zhì)變化表1為采用KH－4型噴嘴前后原料性質(zhì)的比較。由表1可見:采用KH－4型噴嘴后(標(biāo)定一)原料密度增加了0.5%，＜500℃組分減少了2百分點(diǎn)，殘?zhí)柯杂性黾?標(biāo)定二和標(biāo)定四的硫和瀝青質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)比空白時(shí)期高。總體而言，標(biāo)定一的原料性質(zhì)比空白時(shí)期略差，標(biāo)定二、三、四的原料性質(zhì)略優(yōu)于空白時(shí)期。

1.2操作條件變化采用KH－4型噴嘴前后工藝操作條件變化見表2。由表2可見:四次標(biāo)定期間裝置生產(chǎn)正常，操作條件變動(dòng)不大，能真實(shí)反映出噴嘴運(yùn)行中的使用效果。采用KH－4型噴嘴后，再生溫度和二密相溫度降低，3.9MPa蒸汽產(chǎn)汽量減少，這和焦炭產(chǎn)率降低有關(guān)。另外，盡管汽提蒸汽用量降低，但依然有效降低了待生劑的氫碳比(H/C)，提高了催化劑活性，降低了再生劑定炭，表明噴嘴霧化效果較好，原料不易生焦。噴嘴霧化蒸汽壓力降減小，充分利用蒸汽的能量和壓力，使每一步都將蒸汽的能量轉(zhuǎn)化應(yīng)用到霧化油滴上，能降低原料油噴嘴進(jìn)料壓力，在管路上避免壓力損失。標(biāo)定二、三處于運(yùn)行中后期，反應(yīng)器汽提蒸汽分布板產(chǎn)生偏流導(dǎo)致汽提效果不好，生焦量增大，燒焦溫度升高。考慮到噴嘴可能會(huì)結(jié)焦，適當(dāng)提高了霧化蒸汽量，各項(xiàng)數(shù)據(jù)表明噴嘴的運(yùn)行工況仍然正常。

1.3采用KH－4型噴嘴前后產(chǎn)品分布采用KH－4型噴嘴前后產(chǎn)品分布見表3。由表3可見:采用KH－4型噴嘴后(標(biāo)定一)產(chǎn)品中干氣收率降低2.07百分點(diǎn)，焦炭收率降低1.47百分點(diǎn)，輕質(zhì)油收率提高1.04百分點(diǎn)，液收提高2.30百分點(diǎn)，改造后輕油收率明顯提高。標(biāo)定二和標(biāo)定三的輕油收率略有下降，這是由于運(yùn)行中后期反應(yīng)器汽提效果差，焦炭收率增加，影響輕油收率。標(biāo)定四期間原料硫較高，為了控制汽油的硫含量，汽油干點(diǎn)略低，導(dǎo)致汽油收率低于標(biāo)定一，但柴油收率有所升高，輕質(zhì)油收率反而高于標(biāo)定一。標(biāo)定四的數(shù)據(jù)可以很好的驗(yàn)證KH－4噴嘴優(yōu)異的使用效果。

2經(jīng)濟(jì)效益分析

更換噴嘴費(fèi)用共計(jì)40萬元，采用KH－4型噴嘴未增加人工費(fèi)和操作費(fèi)。采用KH－4型噴嘴后總液收提高2.30百分點(diǎn)(其中液態(tài)烴收率提高1.26百分點(diǎn)，汽油收率提高3.24百分點(diǎn)，柴油收率降低2.20百分點(diǎn)，干氣收率降低2.07百分點(diǎn)，油漿收率增加1.29百分點(diǎn))，霧化蒸汽和汽提蒸汽用量共減少0.8t/h。年加工時(shí)間8000h，加工量80萬t，按照干氣價(jià)格3692元/t、液態(tài)烴價(jià)格4266元/t、汽油價(jià)格5607元/t、柴油價(jià)格4406元/t、油漿價(jià)格2846元/t、1.0MPa蒸汽價(jià)格110元/t計(jì)算，年經(jīng)濟(jì)效益為:

3結(jié)論

1)使用KH－4高效噴嘴后，自2006年10月投用以來運(yùn)行至2010年8月裝置大修，連續(xù)運(yùn)行1380d，噴嘴未出現(xiàn)明顯結(jié)焦，產(chǎn)品質(zhì)量合格，霧化蒸汽和汽提蒸汽用量有所減少。目前新運(yùn)行周期(2010年9月至今)仍在使用KH－4噴嘴，2013年標(biāo)定數(shù)據(jù)顯示:裝置運(yùn)行平穩(wěn)，產(chǎn)品分布較好，能很好的驗(yàn)證KH－4噴嘴優(yōu)異的使用效果。2)使用KH－4高效噴嘴后產(chǎn)品中干氣收率降低2.07百分點(diǎn)，焦炭收率降低1.47百分點(diǎn)，輕質(zhì)油收率提高1.04百分點(diǎn)，液收提高2.30百分點(diǎn)。3)使用KH－4高效噴嘴后，可年增效益7043萬元，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。

作者：田原單位：中國石化揚(yáng)子石油化工有限公司煉油廠