徐品德 朱榮欣 張占超
摘 要:重油催化裂化工藝過(guò)程中產(chǎn)生的外甩油漿由于含有大量的催化劑固體顆粒,嚴(yán)重影響其在作為燃料油時(shí)的使用效果和作為重芳烴化工原料等方面的應(yīng)用前景。采用美國(guó)MOTT公司的HyPulse LSI型過(guò)濾系統(tǒng)對(duì)外甩油漿進(jìn)行過(guò)濾,將2微米以上的催化劑顆粒分離出來(lái),從根本上解決了上述問(wèn)題,于2010年投用至今,運(yùn)行情況良好。
關(guān)鍵詞:重油催化裂化;油漿;HyPulse LSI;催化劑;過(guò)濾;分離
目前140萬(wàn)噸/年“MIP-CGP”催化裂化裝置的外甩油漿主要是送去焦化裝置摻混進(jìn)料,過(guò)高的固含量會(huì)使油漿灰分超標(biāo),影響到焦化的產(chǎn)品質(zhì)量及工廠物料平衡。根據(jù)工廠原料結(jié)構(gòu)優(yōu)化總體方案安排,在重油催化車(chē)間增加油漿過(guò)濾系統(tǒng),除去油漿中的固體顆粒,保證外甩油漿對(duì)焦化裝置的連續(xù)、平穩(wěn)供料。
1 油漿過(guò)濾系統(tǒng)的應(yīng)用
控制系統(tǒng)采用PLC進(jìn)行控制,利用橫河DCS進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)視,在整個(gè)控制系統(tǒng)當(dāng)中,工藝是按照時(shí)間順序進(jìn)行。
系統(tǒng)運(yùn)行方式可以分為自動(dòng)、手動(dòng)、自鎖三種方式。當(dāng)系統(tǒng)(PLC)冷啟動(dòng)后,系統(tǒng)處于停車(chē)(自鎖)狀態(tài),所有操作被禁止,按下手動(dòng)按鈕后,系統(tǒng)進(jìn)入手動(dòng)狀態(tài),此時(shí)可以對(duì)所有閥門(mén)進(jìn)行手動(dòng)操作;手動(dòng)狀態(tài)下把整個(gè)工藝系統(tǒng)恢復(fù)到具備自動(dòng)運(yùn)行條件,即把接收罐液位降低到10%以下,把干氣穩(wěn)壓罐的壓力PID調(diào)節(jié)器設(shè)定成自動(dòng)方式,快速建立起穩(wěn)定的壓力平衡系統(tǒng),打開(kāi)接收罐放空閥,打開(kāi)旁路閥門(mén)。關(guān)閉其他所有開(kāi)關(guān)閥門(mén)和流量閥門(mén)。具備上述條件后,控制柜面板上的運(yùn)行指示燈以1次/秒頻率閃爍,DCS操作畫(huà)面上的自動(dòng)運(yùn)行指示燈閃爍,表明系統(tǒng)已經(jīng)具備了自動(dòng)運(yùn)行的所有條件。此時(shí)按下自動(dòng)按鈕后,系統(tǒng)開(kāi)始由程序自動(dòng)控制,這時(shí)控制柜面板上的運(yùn)行指示燈示以常亮狀態(tài),DCS操作畫(huà)面上的自動(dòng)運(yùn)行指示燈常亮。
有兩情況可以中斷自動(dòng)程序運(yùn)行,一是系統(tǒng)聯(lián)鎖,二是按下緊急停車(chē)按鈕;系統(tǒng)又回到自鎖狀態(tài)。
2 油漿過(guò)濾系統(tǒng)的運(yùn)行狀況
2.1 運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決辦法
①由于過(guò)濾器運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng),油漿過(guò)濾器差壓逐漸有升高現(xiàn)象,根據(jù)過(guò)濾器差壓,定期油漿過(guò)濾器切除,進(jìn)行手動(dòng)反沖洗操作,提高反沖洗頻次,差壓有所降低,過(guò)濾器差壓控制在0.28MPa左右。
②為了保證油漿過(guò)濾器的長(zhǎng)周期運(yùn)行,過(guò)濾器反沖洗時(shí)間調(diào)整,原設(shè)計(jì)程序控制反沖洗時(shí)間為30秒,將過(guò)濾器反沖洗時(shí)間調(diào)整為90秒。避免由于壓降過(guò)高,反沖洗效果差的影響。2013年8月初,將過(guò)濾器反沖洗時(shí)間調(diào)整為300秒。
③運(yùn)行過(guò)程中,監(jiān)控好過(guò)濾器液位,防止反沖洗時(shí)間結(jié)束,而過(guò)濾器出現(xiàn)未壓空現(xiàn)象,此時(shí)表明過(guò)濾器濾芯壓降有所上升,應(yīng)適當(dāng)調(diào)整反沖洗時(shí)間,保證反沖洗效果。
④運(yùn)行過(guò)程中有時(shí)出現(xiàn)快開(kāi)閥不動(dòng)作現(xiàn)象,聯(lián)系儀表進(jìn)行處理,問(wèn)題為現(xiàn)場(chǎng)回訊器進(jìn)水所造成,建議進(jìn)行放水設(shè)施改造。
⑤運(yùn)行過(guò)程中有時(shí)出現(xiàn)快開(kāi)閥、殘?jiān)夼旁y動(dòng)作不到位現(xiàn)象,問(wèn)題為閥門(mén)出現(xiàn)卡澀現(xiàn)象,回訊器不到位,閥道內(nèi)進(jìn)入催化劑,反復(fù)活動(dòng)閥門(mén),用回?zé)捰蜎_洗,問(wèn)題解決。
冬季生產(chǎn)做好各特閥防凍保溫工作,防止由于低溫造成各快開(kāi)閥動(dòng)作遲緩,而出現(xiàn)過(guò)濾器急停故障。
⑥過(guò)濾器運(yùn)行周期不易較長(zhǎng),控制過(guò)濾器運(yùn)行周期為50分鐘~90分鐘較好,可防止過(guò)濾器濾芯壓降上升較高后出現(xiàn)堵塞,影響反沖洗效果。
2.2 油漿過(guò)濾系統(tǒng)的運(yùn)行效果
“MIP-CGP”催化裂化裝置油的漿過(guò)濾系統(tǒng)自2010年11月投用至今,實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)周期運(yùn)行,獲得了明顯的過(guò)濾效果,從催化油漿的分析數(shù)據(jù)(見(jiàn)表1)可以看出,油漿中的灰分從過(guò)濾前的0.662(質(zhì)量分?jǐn)?shù))左右過(guò)濾后降至0.10(質(zhì)量分?jǐn)?shù))以下。
另外,由于裝置油漿收率偏高 1.84%,正常的收率在5%~7%,且裝置油漿密度一直偏高,已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)的 1.100g/l。為保證油漿系統(tǒng)安全運(yùn)行,車(chē)間加大油漿的外甩量,導(dǎo)致了油漿過(guò)濾器一直是以150%負(fù)荷工作。由于處理量較大,目前的單臺(tái)過(guò)濾時(shí)間設(shè)定在60分鐘,壓降0.2MPa左右,運(yùn)行較平穩(wěn)。
MOTT推薦的濾芯清洗周期為3年,但由于過(guò)濾系統(tǒng)長(zhǎng)周期在高固含、大處理量的工況下運(yùn)行,濾芯的再生清洗周期大幅度縮短到15個(gè)月左右。三年中,對(duì)濾芯進(jìn)行了2次再生離線清洗,運(yùn)行結(jié)果證明,搭載再生清洗濾芯的過(guò)濾器過(guò)濾后的油漿灰分等數(shù)據(jù)指標(biāo)經(jīng)分析檢測(cè)合格,再生清洗效果明顯。
3 結(jié)論
HyPulse LSI型過(guò)濾系統(tǒng)由于采用了能夠適應(yīng)大多數(shù)煉油、化工裝置高溫、高壓和具有一定腐蝕性工況的不銹鋼粉末燒結(jié)濾材和能夠解決高固含、高粘度和高在線率要求的整體自動(dòng)化解決方案,值得在各種工況苛刻的固液分離領(lǐng)域推廣。