催化长周期运行导则(设备部分)图

催化裂化装置长周期运行导则（设备部分）中国石油天然气股份有限公司大连石化分公司目录•一、防催化剂结垢–烟机结垢、三旋结垢•二、防腐蚀–膨胀节泄漏、分馏塔顶冷却系统腐蚀•三、衬里脱落•四、滑阀故障•五、机组、油浆泵长周期安全运行一、防结垢•烟机结垢–烟机结垢形式–烟机结垢的危害–原因分析–解决措施•三旋结垢–三旋结垢形式–三旋结垢的危害–原因分析–解决措施烟机结垢形式及部位•围带•动叶片•静叶片•围带烟机结垢的危害•动叶片顶端磨损较严重，出现豁口，动叶片报废或断裂；•影响装置正常运行；•影响烟机正常运行和装置的效益。烟机结垢原因•高浓度的催化剂细粉是烟机催化剂结垢的主要原因。•旋风系统故障是造成烟机中催化剂细粉浓度超标和主要原因之一。•三旋设计不合理或超负荷运行造成催化剂磨损，是催化剂细粉浓度高的主要原因之一。•重金属Ni、V、Fe的污染可能会导致催化剂细粉的粘结倾向增强。•富集了重金属的细粉有很强的吸收SOX和CO2的能力，容易形成低熔点共熔物，加上静电作用，使得催化剂具有粘连结垢的趋势，在浓度较高，速度较快的情形下，就会形成坚硬致密的结垢。预防烟机结垢的措施--原料控制•加强常减压装置电脱盐操作管理，严格控制脱后含盐量小于3毫克/升，降低进入裂化装置原料中的金属特别是钙、铁、钠离子的含量；•加工高钙含量原油的常减压装置，要应用和优选脱钙剂，提高脱钙率，降低催化原料的钙含量；•加工高酸值原油的常减压装置，通过材质升级或应用减压侧线馏分缓蚀剂，减少由于设备腐蚀造成的催化原料铁离子含量；•优化平衡重油加工装置的原料性质，减少高含金属原料进催化加工；•降低催化原料硫含量，控制烟气中SOX含量，减少生成CaSO4的可能•优化催化剂品种，提高质量标准，减少磷添加量，新鲜催化剂磷含量按下限控制，并考虑研究低磷催化剂配方；•合理降低催化剂置换量，缓和降低催化汽油烯烃的条件，减少细粉的产生量；•改善FCC催化剂筛分组成和耐磨性能，降低新鲜剂细粉含量，新鲜催化剂中小于20μm组分不大于3％(w),新鲜剂小于40μm组分不大于18％，磨损指数不大于2.5；•对金属含量超标的催化剂颗粒的进行有效的磁分离，降低烟机入口烟气携带催化剂颗粒的金属含量；•严格控制催化裂化平衡催化剂的Ca、Fe、Ni等金属的含量。预防烟机结垢的措施--催化剂控制•加强对开工过程中加剂速度、床层升温速度的科学化、定量化控制，避免在加剂、床层升温和转剂过程中催化剂的热崩和跑损，造成三旋催化剂沉积和堵塞，影响三旋除尘效率，导致烟机入口催化剂细粉量的增加和粉尘浓度超标；•做好各项开工环节的相互衔接，尽快达到设计指标要求，避免操作条件长期在设计工况外停留，减少催化剂跑损，防止催化剂粉尘在烟气管路和三旋大量沉积；•优化控制一再、二再分布环和空气提升管风量，优化旋风入口线速和粉尘浓度，提高旋风分离器的分离效率，控制烟机入口粉尘浓度低于150mg/m3，降低烟机入口的催化剂细粉浓度，减少催化剂粘连结垢的物质基础；预防烟机结垢的措施--优化工艺操作•在保证再生器正常流化，摸索合理的主风用量。防止主风量过高后导致旋风分离器因线速过高而最佳工况点，形成二次夹带，导致其效率下降，同时线速过高也易造成催化剂的研磨从而造成旋风出口细粉含量增加，最终导致三旋回收效率的下降和烟机入口细粉量和浓度的增加；•改善提升管操作，选用低速雾化效果好的喷嘴；控制再生器温度在720℃以下；优化反应再生操作条件，减少催化剂破碎，努力降低烟气进入烟机的粉尘含量；•反再系统合理使用蒸汽，减少烟气中水蒸汽量；保证蒸汽阀门关闭严密无泄漏；预防烟机结垢的措施--优化工艺操作•通过优化再生环境，控制催化剂定碳含量，再生剂定碳含量不大于0.1%；•提高再生效果，减少催化剂细粉中胶质的粘连，对于贫氧再生的催化裂化装置，尽量提高再生温度，减少烟气中的CO含量，避免由于CO发生歧化反应形成黑垢或者灰垢；•保证再生器压力稳定，在调整操作时保证再生器压力缓慢变化，保证旋风分离效果。•保证内外取热器工况稳定，防止超负荷运行而产生爆管，进而引起催化剂热崩产生大量细粉，出现爆管时，要及时查找，尽快切除爆管并关严阀门，防止漏水漏汽。预防烟机结垢的措施--优化工艺操作•事故状态下，当装置催化剂跑损严重或发生催化剂突发性跑损，三旋出口烟气粉尘超标时要及时调整操作，关小烟机入口蝶阀开度，必要时切除烟气轮机。预防烟机结垢的措施--事故状态下管理•烟机轮盘蒸汽要确保过热度，避免水蒸汽中含有Ca、Pb、Fe、Na等化合物杂质；•控制好轮盘蒸汽质量和轮盘温度。确保烟机轮盘冷却蒸汽过热度最好达到250℃以上；•调整轮盘冷却蒸汽量，按高限控制轮盘冷却温度，在确保轮盘蒸汽过热度的同时，减小蒸汽使用量，减少对动叶片的冲蚀磨损。•加强烟道催化剂颗粒激光在线监测系统运行数据的监控，控制指标不大于150mg/m3。预防烟机结垢的措施--优化烟机运行状态•合理控制主风量，卧式三旋应按设计负荷操作,避免超设计负荷运行和因分离单管负荷分布不均造成部分单管因负荷过高导致单管结垢；•严格控制再生器温度，防止再生器内一、二级旋风因超温引起设备内部发生变形而开裂，造成跑剂使三旋入口催化剂粉尘浓度和粒度超标；•应定期卸空细粉储罐中的催化剂，避免因储罐中的催化剂料位过高，影响旋分器分离效果。预防烟机结垢的措施—旋风系统•采用在线监测和定期采样两种方式监测烟机入口和出口催化剂粉尘浓度，采取措施保证控制催化剂粉尘浓度不超过150mg/m3。•监测三旋入口和出口催化剂粉尘浓度和粒度分布，分析一、二级旋分的工作状态，及时处理一、二级旋分的故障。•定期测算稀密相线速，按设计要求及时调整主风量和再生器料位；•观察三旋压降是否上升，如压降上升较大，说明三旋内催化剂结垢严重，结合催化剂粉尘浓度和烟机运行状况和效率，考虑择机清理。预防烟机结垢的措施--加强烟气粉尘监测三旋结垢形式三旋结垢的危害•三旋管堵死造成停工；•造成三旋分离效率下降，造成催化剂损耗；•造成烟机入口催化剂粉尘浓度和粒度超标；•造成烟机内催化剂结垢和冲蚀。三旋结垢原因分析•新催化剂中细粉含量大，造成催化剂跑损量大和三旋分离负荷超过设计值；•加剂速度过快、床层升温速度过快造成催化剂的热崩和跑损加剧；•一、二旋故障造成三旋入口催化剂粉尘浓度和粒度超标，导致三旋负荷超过设计值而造成结垢；•对于卧式三旋，负荷分布不均造成部分分离单管结垢；负荷大线速高，造成对催化剂颗粒的研磨而造成超细粉浓度高而造成结垢。•下料不畅造成下料腿堵塞。三旋结垢预防措施--优化操作•加强开工方案中加剂速度、床层升温速度的科学化、定量化控制，避免在加剂、床层升温和转剂过程中催化剂的热崩和跑损；•定期测算稀密相线速，及时调整主风量和料位，保证再生器正常流化，保证合理的主风用量。防止主风量过高导致旋分器因线速过高形成二次夹带和由于线速过高造成对催化剂的研磨。造成细粉含量增加；•改善提升管操作，选用低速雾化效果好的喷嘴；控制再生器温度在720℃以下；优化反应再生操作条件，减少催化剂破碎，减少三旋的入口粉尘浓度，防止三旋结垢；•通过优化再生环境，控制催化剂定碳含量，再生剂定碳含量不大于0.1%；三旋结垢预防措施--优化操作（续前）•提高再生效果，减少催化剂细粉中胶质的粘连，对于贫氧再生的催化裂化装置，尽量提高再生温度，减少烟气中的CO含量，避免由于CO发生歧化反应形成黑垢或者灰垢；•严格控制再生器温度，防止再生器内一、二级旋风因超温引起设备内部发生变形而开裂，避免不正常跑剂造成三旋入口催化剂粉尘浓度和粒度超标，增加三旋的负荷，从而降低造成分离单管的结垢；•对内外取热器要保证工况稳定,防止超负荷运行造成爆管而引起催化剂热崩，产生大量细粉，出现爆管，要及时切除，并关严阀门，防止漏水漏气；•应定期卸空细粉储罐中的催化剂，避免因储罐中的催化剂料位过高，影响旋分器分离效果。三旋结垢预防措施--设备结构•三旋在设计选型时应考虑有足够的操作弹性，卧式三旋按设计负荷操作,避免超负荷运行，造成部分单管负荷过高导致单管结后堵死；•卧管式三旋设计时要考虑旋风单管的布置合理性，以有利于各排旋风单管进气量的均匀分布为原则，在设计及制造中严格控制，保证单管压降的偏差不大于4％,以确保各单管间流量趋于均匀，防止由于单管负荷不均造成结垢；•立管式三旋隔板上安装单管的套筒要与隔板保证焊透，以保证隔板有足够的承压强度。采用合理结构改善隔板受力状况，避免发生下隔板变形甚至翻转的危险。图二卧管式第三级旋风分离器隔热耐磨双层衬里集气筒集尘室气体分配室隔热耐磨双层衬里集气室烟气出口吊筒隔热耐磨单层衬里烟气出口分离单管烟气入口储槽气口管入烟图一立管式第三级旋风分离器集尘室气体分配室吊筒集气室口气出烟催单管剂化裙座上隔板离分上隔板厚100～120隔热耐磨单层衬里厚100～120龟甲网型隔热耐磨双层衬里气口出烟•多管三旋的问题：•烟气分布不均•单管效率高，整体效率不高•结构复杂，膨胀节易出现变形损坏•上下隔板或内外吊筒易变形损坏•加工难度大，造价高，检修困难•单管易磨损、易堵塞•分离线速高，催化剂易磨碎和结垢观点：单管的效率固然重要，但分离单元系统组合后的整体效率更重要！三旋结垢预防措施--旋风分离器形式BSX型三旋特点：1、结构简单，易安装维护2、烟气分布均匀3、分离线速低4、造价低5、改造扩能弹性大6、外形尺寸可与原有三旋一致进气室集尘室壳体旋分集气室烟气出口烟气入口中心管隔吊板装卸孔（A）（C）15（B）238467DD109三旋结垢预防措施--旋风分离器形式海南洋浦石化280万/年催化装置BSX型三旋独山子石化旋流式三旋（裸式“BSX型”三旋）三旋结垢预防措施--旋风分离器形式二、防腐蚀•腐蚀的形式和影响–反应再生系统–分馏系统–能量回收系统–吸收稳定系统•防腐蚀措施催化裂化主要腐蚀部位形式腐蚀的部位和形式•反应再生系统–反应－再生器是催化裂化的核心设备，腐蚀主要表现为高温气体腐蚀、热应力引起的焊缝开裂、取热器奥氏体钢蒸发管的高温水应力腐蚀开裂（SCC）和热应力腐蚀疲劳等。•高温气体腐蚀–主要腐蚀部位是再生器至放空烟囱之间和烟气接触的设备和构件，腐蚀形态表现为钢材丧失金属的一切特征（包括强度）、发黑、龟裂、粉碎。腐蚀的部位和形式•热应力引起的焊缝开裂–主要部位有主风管与再生器壳体的连接处，不锈钢接管或内构件与设备壳体的连接焊缝，旋风分离器料腿拉杆及两端焊接固定的松动风、测压管等。•取热器奥氏体钢蒸发管的高温水腐蚀和热应力腐蚀疲劳–这类腐蚀常见于再生器内的取热管，大部分装置设计时常采用奥氏体不锈钢，由于高温水腐蚀和热应力腐蚀疲劳在离水进口一定距离内的管子顶部，远离焊缝处，出现密集的环向裂纹。腐蚀的部位和形式•分馏系统–分馏系统的腐蚀主要是分馏塔底的高温硫腐蚀，分馏塔顶的冷凝冷却系统顶循环回流系统腐蚀。•高温硫腐蚀–这类腐蚀主要来源于油品所含的活性硫，腐蚀部位主要集中于分馏塔240℃以上的高温部位，及高温侧线和分馏塔进料段，人字挡板，油浆抽出线等，腐蚀形貌表现为均匀腐蚀，坑蚀等。腐蚀的部位和形式•分馏塔顶腐蚀和结盐–分馏塔顶主要发生H2S+HCl+NH3+H2O型腐蚀，此反应容易产生疏松垢层，易脱落在塔内堆积。–催化反应及油品馏分中生成的HCl、NH3和H2S反应生成的NH4Cl和（NH4）2S易在低温下结晶形成盐垢，在降液槽下部沉积，堵塞溢流口造成淹塔，它们的结垢和水解所形成的HCl+H2S+H2O环境是造成顶循环系统腐蚀的直接原因。腐蚀形貌表现为均匀腐蚀和坑蚀。腐蚀的部位和形式•油浆蒸汽发生器管板应力腐蚀开裂–重油催化裂化装置的油浆蒸汽发生器管板与换热管焊接处及管板常出现大面积开裂，裂纹大多为平行或垂直于焊缝方向向管板延伸的微裂纹。–目前认为此类腐蚀是蒸汽发生器在疲劳破坏和应力腐蚀双重作用下失效所致。在油浆和水蒸气造成的工作应力、管板与管子焊接中的残余应力下以及重油硫化氢、除氧水中的氧腐蚀环境下引起的应力腐蚀破裂。腐蚀的部位和形式•能量回收系统•能量回收系统的腐蚀主要有二种：亚硫酸或硫酸的“露点”腐蚀，Cl-引起的