如何保证油浆系统长周期运行2019年12月如何保证催化装置油浆系统长周期运行,我个人认为无非就两个方面,一是解决油浆系统结焦结垢问题,二是解决油浆系统磨损泄漏问题(也就是油浆固含量高的问题)。结焦结垢影响换热效果、增加装置能耗、降低经济效益;而磨损泄漏轻则影响经济效益,重则影响安全,油浆一旦泄露,后果不堪设想。一、催化装置油浆系统概况云南石化330万吨/年重油催化裂化装置由洛阳院设计,反应系统采用UOP技术,再生系统采用洛阳院技术,自2017年8月一次开车成功,运行还算平稳。循环油浆泵设置2台劳伦斯进口油浆泵(1开1备),油浆循环量约1150t/h。油浆换热采样典型的流程,先与初底油换热、再与原料换热、最后发生蒸汽。我们在生产过程中发现循环油浆泵运行一段时间后电流不明原因逐渐上升,拆泵检修时发现泵内衬里、叶轮、大盖衬里等过流部件冲刷磨损严重,同时油浆上返塔调节阀后短节变径出现两次磨损泄漏情况,油浆系统磨损严重影响了催化装置的安全稳定运行。一、催化装置油浆系统概况油浆族组成残炭烷烃芳烃胶质沥青质%(质量分数)%(质量分数)%(质量分数)%(质量分数)%(质量分数)9.1411.873.310.31.98.6617.273.66.71.47.7215.371.16.62.110.2111.569.911.61.37.3615.370.67.21.77.6615.171.77.81.77.2315.272.18.71.28.321572.381.8从油浆族组成来看,烷烃基本上在16%以下、芳烃在70%以上,说明反应深度足够大。一、催化装置油浆系统概况油浆收率基本上在6-7%,目前加注重油转化助剂后油浆收率降至6%左右;油浆密度一直偏高,基本上都在1090kg/m3以上,最大达到1104kg/m3;油浆固含量以前大约在6g/l,最高达到7g/l。时间3月4月5月6月7月8月9月10月11月密度109510921094109810951095110411011097固含7.05.95.95.84.74.23.94.33.9收率6.66.06.65.56.86.76.56.55.9二、存在问题1、油浆泵电流升高正常生产期间,催化油浆循环量基本维持1150t/h,油浆泵运行期间电流呈明显上升趋势,下图为循环油浆泵运行38天的电流变化趋势,由35A上升至38A。34.53535.53636.53737.53838.512月1日12月6日12月11日12月16日12月21日12月26日12月31日1月5日1月10日1月15日油浆泵电流二、存在问题2、循环油浆泵磨损油浆泵叶轮、耐磨衬里等部位磨损非常严重。二、存在问题3、油浆管线磨损泄漏油浆上返塔调节阀后短节变径处、控制阀阀板磨损严重,管线泄漏。二、存在问题4、备用油浆泵入口沉积大量催化剂循环油浆泵备用泵入口管线大量催化剂沉积。油浆泵入口阀多次出现无法完全关闭的情况。设计循环油浆作为预热介质,倒泵后固含量大幅上升。三、原因分析1、油浆泵预热问题循环油浆泵原预热线设计为双阀加孔板,由泵出口接预热线跨泵出口手阀、电动阀及单项阀,油浆通过预热线经泵体后由泵入口排出,对泵体进行预热。由于预热线管径较小为DN25,而油浆线为DN550,预热时油浆流量较小,在泵入口管线中基本为层流状态,导致预热油浆携带的催化剂在泵入口管线大量沉积,在机泵切换过程中入口管线沉积的大量催化剂对泵体及油浆系统管线造成严重磨损。油浆至E-0211油浆自C-0201原预热线DN25DN550DN500P-0209三、原因分析2、油浆固含量高油浆固含量自开工以来偏高,本来UOP设计沉旋效率就稍微低些,所以固含量会偏高。2019年3月份至6月份油浆固含量月平均值,基本都在6g/l左右,最大接近7g/l。6.955.905.905.774.674.243.754.283.870.001.002.003.004.005.006.007.008.002019年3月2019年4月2019年5月2019年6月2019年7月2019年8月2019年9月2019年10月2019年11月油浆固含三、原因分析3、油浆灰分筛分组成从油浆筛分组成看,小于20μm的基本上占70%左右,小于40μm的基本上占95%左右,大于40μm的基本上<5%。根据此数据判断沉旋应该没有问题。根据文献介绍,当油浆中催化剂浓度超高,且碎颗粒多时,可能是由于催化剂在某些部位被撞碎。如:提升管进料喷嘴安装不符合设计要求或出口线速过高,引起催化剂撞碎。18.664,65.4840.146,96.310204060801001201月份油浆灰分筛分18.5,72.6837,95.20204060801001200.6870.8170.9721.1561.3751.6351.9442.3122.753.273.894.625.56.547.789.251113.0815.5518.52226.1631.11374452.3262.2273.9987.99104.65月份油浆灰分筛分三、原因分析4、催化剂分析从新鲜催化剂、平衡剂、细粉等分析也没有看出什么异常,同时也核算了催化剂平衡,专门将烟机打开也没有发现结垢磨损现象,因此初步判断跟催化剂没有关系。四、应对措施1、改造油浆泵预热介质2018年10月20日,油浆泵预热流程改造,停用油浆预热流程,改用回炼油预热。应用结果显示备用油浆泵入口催化剂沉积现象明显减少。泵入口管线仅发现少量催化剂淤泥。油浆至E-0211新增回炼油预热线DN25油浆自C-0201原预热线DN25P-0209DN550DN500四、应对措施采用回炼油预热后,备用油浆入口催化剂沉积情况明显减少,机泵磨损也得到大幅度改善。四、应对措施2、调整喷嘴线速从6月份开始调整原料雾化蒸汽量,催化原料一次雾化蒸汽一直维持10.4t/h,二次雾化蒸汽一直维持2.0th,喷嘴线速约110m/s,喷嘴线速偏高容易对催化剂造成破碎,导致催化剂细粉含量增加,油浆固含升高。生产过程中逐步对原料主雾化蒸汽及二次雾化蒸汽进行调整,逐步降低喷嘴线速,油浆固含随之降低,雾化蒸汽与喷嘴线速变化情况如下:12.41211.611.210.810.6108105102989594020406080100120123456蒸汽量合计,t/h喷嘴线速,m/s四、应对措施通过调整原料雾化蒸汽量,原料喷嘴线速从110m/s降低到91m/s左右,油浆固含量明显下降,从6g/l降低至4g/l左右。6.955.905.905.774.674.243.754.283.870.001.002.003.004.005.006.007.008.002019年3月2019年4月2019年5月2019年6月2019年7月2019年8月2019年9月2019年10月2019年11月油浆固含四、应对措施油浆泵运行期间电流也基本上不上涨,油浆泵磨损也大大减缓。五、结论从我们实际遇到的问题和解决的办法看,解决油浆系统磨损有以下两个措施:1、装置大型化以后管线较粗,备用油浆泵预热时入口线速低,特别是油浆固含量高时催化剂容易沉积,切泵后导致油浆管线和油浆泵磨损,因此一定要根据实际情况选用合适的预热介质;2、油浆固含量高,首先要分析确认是操作的原因还是催化剂的原因。若是催化剂的原因就很好解决,更换催化剂或者提高催化剂质量;若是操作的原因就比较复杂,首先对照设计文件核算操作条件,例如沉旋线速、原料喷嘴线速等两器各部位操作条件,查明原因。我们就是因为原料喷嘴线速过高导致催化剂破碎引起的。谢谢大家!