馬健

(陜西延長(zhǎng)石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司延安煉油廠，陜西洛川 727406)

CCK-ⅣA型重油催化進(jìn)料噴嘴的工業(yè)應(yīng)用

馬健

(陜西延長(zhǎng)石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司延安煉油廠，陜西洛川 727406)

簡(jiǎn)要介紹CCK-ⅣA型重油進(jìn)料噴嘴的霧化機(jī)理、性能特點(diǎn)以及在延安煉油廠100萬(wàn)t/a重油催化裂化裝置上的工業(yè)應(yīng)用情況。應(yīng)用情況表明：CCK-ⅣA型重油進(jìn)料噴嘴在重質(zhì)原料裂解方面能有效地提高原料霧化效果，增加原料處理能力，使產(chǎn)品分布更加合理，提高總液收。CCK-ⅣA型噴嘴已經(jīng)使用4個(gè)月，與2010年上半年相比，總液收(液化氣、汽油、柴油收率之和)提高了1.07個(gè)百分點(diǎn)，日平均加工量提高了168 t，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

催化裂化;CCK-ⅣA;輕油收率;處理量

1 前言

陜西延長(zhǎng)石油集團(tuán)延安煉油廠100萬(wàn)t/a重油催化裂化裝置是由中石化北京設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的高低并列式兩段再生催化裂化裝置，1998年建成投產(chǎn)，原設(shè)計(jì)規(guī)模為80萬(wàn)t/a重油催化裂化裝置。2003年經(jīng)擴(kuò)能改造加工能力達(dá)到100萬(wàn)t/a。30萬(wàn)t/a重油催化裝置原設(shè)計(jì)依據(jù)陜北優(yōu)質(zhì)常壓渣油為原料，原料油的殘?zhí)繛?.7%。但是，近年來(lái)陜北原油性質(zhì)變差，加之我廠開(kāi)始摻煉外購(gòu)重質(zhì)渣油，導(dǎo)致裝置加工量、收率較過(guò)去有明顯下滑。為了改變這種狀況，在2010年裝置大檢修期間，在100萬(wàn)t/a重油催化裂化裝置上使用了洛陽(yáng)高新柯恒石化技術(shù)有限公司研發(fā)的CCK-ⅣA新型高效霧化噴嘴，該噴嘴的應(yīng)用，有效的改善了裝置的運(yùn)行工況，在裝置處理量和摻煉比明顯提高的情況下，總液收大幅提高，干氣、焦炭產(chǎn)率顯著下降，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

2 CCK-ⅣA型高效霧化噴嘴特點(diǎn)

CCK-ⅣA新型高效霧化噴嘴是洛陽(yáng)高新柯恒石化技術(shù)有限公司與加拿大KH石油公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的新一代高效霧化噴嘴，它采用新型霧化形式，針對(duì)原料油不斷變重、裝置蒸汽壓力波動(dòng)較大及噴嘴磨損嚴(yán)重的狀況而開(kāi)發(fā)的，它的設(shè)計(jì)理念與目前的喉式、鴨嘴、KH、CS低流速系列噴嘴稍有不同。

CCK-ⅣA噴嘴具有以下特點(diǎn)：①CCK-ⅣA型噴嘴其內(nèi)部結(jié)構(gòu)根據(jù)霧化理論結(jié)合國(guó)內(nèi)外霧化噴嘴的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了改進(jìn)，使霧化性能和操作性能得到進(jìn)一步提高，更適合原料油不斷變重(如減壓渣油)的趨勢(shì)。②充分利用霧化蒸汽的能量，即使蒸汽壓力有較大的波動(dòng)也不會(huì)影響噴嘴的霧化效果，對(duì)于蒸汽壓力波動(dòng)較大的裝置非常重要。③CCK-ⅣA噴嘴采取改善噴霧流速，采用多種霧化機(jī)理及多級(jí)霧化結(jié)構(gòu)，使原料油平均粒度45 μm左右，霧化粒徑衰減快。出口為扇形，覆蓋面更寬，更薄，使油劑接觸更加充分、均勻。④采用多級(jí)霧化近似于蒸汽的接力，在不影響霧化效果的同時(shí)，節(jié)約了蒸汽的用量，減少了催化劑的水熱失活和破損，減低了催化劑和蒸汽的單耗。⑤為了延長(zhǎng)使用壽命，CCK-ⅣA型噴嘴內(nèi)部結(jié)構(gòu)做了特殊工藝的處理，使其耐磨性能大大優(yōu)于滲硼工藝處理的噴嘴。

3 CCK-ⅣA型噴嘴的工業(yè)應(yīng)用

延安煉油廠100萬(wàn)t/a重油催化裂化裝置在2003年擴(kuò)能改造時(shí)，將原有的靶式噴嘴更換為北京設(shè)計(jì)院的專(zhuān)利噴嘴BWJ-Ⅱ型噴嘴，該噴嘴使用后能有效地改善產(chǎn)品分布，提高目的產(chǎn)品收率，降低干氣和焦炭產(chǎn)率。但是隨著煉廠生產(chǎn)任務(wù)的加大，BWJ-Ⅱ型噴嘴在超負(fù)荷運(yùn)行及原料性質(zhì)重質(zhì)化的情況下，已不能滿足生產(chǎn)發(fā)展的需要，致使裝置在運(yùn)行中先后出現(xiàn)再生溫度超高、催化劑循環(huán)量小、劑油比下降、待生催化劑定碳高、催化劑劑耗高等問(wèn)題，特別是在摻煉外購(gòu)渣油后，裝置加工量和總液收均出現(xiàn)較大幅度下滑，直接影響到煉廠的經(jīng)濟(jì)效益。針對(duì)這種情況，2010年大檢修中將原來(lái)的BWJ-Ⅱ型噴嘴更換為CCK-ⅣA型噴嘴，通過(guò)對(duì)更換前后生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)比，在裝置運(yùn)行平穩(wěn)，操作條件基本相同的情況下，總液收提高了1.07%，干氣和焦炭產(chǎn)率分別下降了0.34%和0.46%，裝置加工量單日平均增長(zhǎng)168 t，最高日加工量達(dá)到了3 480 t。

3.1 原料油性質(zhì)

噴嘴更換前后原料油性質(zhì)對(duì)比見(jiàn)表1。在使用CCK-ⅣA型噴嘴前，由于受加工量和再生器影響，一直未能摻煉外購(gòu)渣油，其原料為本廠自產(chǎn)渣油，性質(zhì)較好，殘?zhí)康?、餾程輕。在使用CCK-ⅣA型噴嘴后，裝置開(kāi)始摻煉重質(zhì)外購(gòu)渣油，其殘?zhí)孔罡哌_(dá)6.0%以上，但是裝置也不需要降量操作。

表1 原料油性質(zhì)對(duì)比

3.2 操作條件

噴嘴更換前后主要操作條件對(duì)比見(jiàn)表2。從表2可以看出，噴嘴更換前后原料預(yù)熱溫度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力、二再稀密相溫度、總風(fēng)量、劑油比、回?zé)挶染嗖畈淮?但其加工量有明顯提高，霧化蒸汽明顯下降。

表2 操作條件對(duì)比

3.3 催化劑

噴嘴更換前后催化劑使用情況對(duì)比見(jiàn)表3。催化劑仍為同一型號(hào);但是再生劑、待生劑碳差減小，催化劑單耗降低，粒度分布明顯好轉(zhuǎn)。

表3 催化劑使用情況

3.4 物料平衡

噴嘴更換前后物料平衡情況對(duì)比見(jiàn)表4。從表4可以看出，噴嘴更換前后產(chǎn)品分布情況明顯得到改善，總液收增加，目的產(chǎn)品收率有較大增幅，焦炭和干氣產(chǎn)率下降，說(shuō)明CCK-ⅣA型噴嘴在重質(zhì)渣油裂化方面效果明顯，其能迅速將原料油霧化為小于50 μm的液滴，有效地減少了大顆粒液滴的數(shù)量，防止大顆粒液滴對(duì)催化劑孔道的堵塞，保證了裂化反應(yīng)的順利進(jìn)行。

表4 物料平衡情況 %

4 結(jié)論

延安煉油廠100萬(wàn)t/a重油催化裂化裝置采用了CCK-ⅣA型噴嘴后，在原料油變重、原料油殘?zhí)扛叩那闆r下，總液收及渣油處理能力均有大幅度增加，為企業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，說(shuō)明洛陽(yáng)高新柯恒石化技術(shù)有限公司開(kāi)發(fā)的CCK-ⅣA型噴嘴霧化效果明顯，能充分適應(yīng)重質(zhì)原料油的霧化要求，為以后重質(zhì)原料油的大幅摻煉提供了技術(shù)支持。

TQ051.2

B

1003-3467(2010)20-0026-02

2010-09-21

馬 健(1975-)，男，工程師，從事煉油技術(shù)管理工作，電話：(0911)3811382。