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催化装置反应结焦的原因分析 尹彦明 # （中国石化长岭分公司1 联合车间，湖南岳阳 414012 ） 摘 要 本文叙述了中石化长岭分公司Ⅱ套FCC 装置提升管和沉降器在运行中出现结焦问题，分析 结焦产生的原因和环境，采取相应措施，可降低结焦产生的影响，保证合理产品结构，延长催化装 置运行周期。 关键词 结焦 系统 喷嘴 提升管 沉降器 只要有结焦前身物存在，有结焦环境与温度的存在，结焦就无法避免。作为承担重质原料轻质化的 催化裂化装置在原料重质化、劣质化的日趋严重，原料油的密度、残炭和重金属、胶质、沥青质的含量 逐渐增高。裂化反应后的油气系统防焦成了不可逾越的难题，装置的长周期运行要求必然会引发结焦、 防焦、除焦等系列问题。提升管及其沉降器的结焦，不仅对装置的产品分布影响很大，主要对长周期的 运行带来很大难题，在事故状态下装置能否顺利恢复达到原有条件的变数增多。目前很多新设计的装置 正常运行显示有明显的效益优势，就是利用不断提高认识、改进工艺的结果， 但它对公用系统依赖性依 然很强，装置本身抗事故能力因结焦而变得脆弱；特别对产品分布要求较高或掺渣比例较高的装置，解 决结焦问题成为其检维修质量严格把关，日常维护必须确保的主要内容之一。因此，对提升管及沉降器 的结焦过程及影响进行逐一分析，以期对催化装置的长周期运行作一建议，认为十分必要。 1 结焦状况 # 对长岭分公司的 2 催化装置来说，结焦问题一直是比较棘手的问题，从 1989 年建成投产以来，喷 嘴、沉降器结焦现象一直比较严重，近几年来随着原料性质的变化和一些改造措施的投用，结焦问题日 趋严重，尤其是进料喷嘴结焦问题影响产品分布、影响长周期一直没有寻找到解决办法。运行不足一年 装置就要临时停工进行除焦后才能恢复正常的产品分布。而采取更换进料喷嘴、改善进料方式一时成为 解决结焦的主要措施，但每一次的更换，解决一些问题，又带来了另外如产品分布的问题，特别在两年 一修和三年一修的压力下，摸索解决或者改善提升管的结焦成了刻不容缓的问题。 2002 年后，我们分别对提升管的结焦进行了实地拍照，积累了一些素材，对比 2005 年初装置临时 停工得到的信息，进行实地对比分析，找出差异和特征，给了我们跟踪分析采取对策提供资料。归纳起 来，提升管结焦状况大致分为以下几种： （1）进料喷嘴结焦 进料喷嘴及其上部200~400 mm 区域，几乎全部结焦，因形式不同，结焦的情 况略有区别，结焦后对产品分布的影响也不一样，导致装置开工运行的周期也随之改变； （2 ）提升管出口结焦 无论是粗旋还是快分，都会在线速低的部位生焦，如旋分出口的两侧或者在 旋分顶部、固定设备的筋板、测量反应温度的热电偶和测量仪表的接管上； （3 ）旋分器的翼阀及料腿内部结焦 一般发生在翼阀的限位架和阀板外侧、料腿的立管内外壁，在 装置紧急停工出现低温后，因油气滞留时间长易产生结焦；汽提档板的蒸汽上升孔道中因上部焦块脱落 掉入和蒸汽分布不均匀，油气滞留形成结焦。 （4 ）旋分器入口的低速区或者防焦室结焦 这是催化装置结焦最严重的部位；主要发生在旋分器入 口与防焦室的整个穹顶部位。如有VQS 系统的装置结焦还发生在VQS 系统的内罩与沉降器外壁之间的 空腔中会积成大量松散的油气焦。  （5 ）旋分器内升气管结焦 因旋分器的形式不同，其升气管的结焦情况差别较大，对于emtrol 旋 分器的结焦是在拥有VQS 系统后一般采用的旋分器，其升气管离旋分器入口最远处是结焦区域，结焦形 式一般呈月牙形，在装置正常运行中，结焦随装置负荷变化，结焦得到固定，一般不影响生产，但当出 现紧急停工后，温度不断下降后，焦块内外温度和水分逐渐达到平衡，在装置开工后，温度逐渐上升， 其中所含水分不断蒸发并达到新的平衡，如温度上升过快，水蒸气蒸发快，造成原来结成的焦块崩塌、 脱落而掉入旋分器，到达料腿或翼阀处，大小尺寸合适则回到汽提段，不影响对装置的正常运行，如焦 块稍大超过一定值后就被卡在料腿或翼阀处，使得该组旋分器不能正常工作或翼阀不能正常开关，则加 大了其他组旋分器的运行负荷，导致催化剂跑损总量增加而引起油浆固含量高，或者油气和催化剂直接 从翼阀倒串入旋分器，则引发催化剂的大量跑