高效喷嘴在催化裂化装置上的应用范文

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《化学工业与工程》2014年第三期

1KH－4型喷嘴的长周期工业应用

扬子石化炼油厂催化裂化装置自1999年以来一直采用KH－3喷嘴，取得了较好的经济效益。随着重油深度加工技术的发展和产品多样性的要求，其反应条件更加苛刻，对进料喷嘴的雾化效果要求更高。催化裂化装置于2006年10月安装了4台KH－4型高效喷嘴，替换了原来KH－3型喷嘴，自提升管中部进料，原料为减三线、减四线蜡油，适量掺炼渣油，自更换喷嘴后装置连续运行1380天。2010年8月后停工，检修时取出喷嘴，发现喷嘴喉道处完好不磨损，喷头无堵塞，仅有轻微结焦现象。由于喷嘴的使用寿命一般为一个运行周期(即3年左右)，基于KH－4型喷嘴的成功运行经验，新运行周期(2010年9月至今)仍然选择使用KH－4型喷嘴。为分析改造效果，以2003年1—6月(KH－3型喷嘴)数据作为空白对比样，分别在2006年12月(运行初期，标定一)、2007年12月(运行中期，标定二)、2009年12月(运行末期，标定三)进行了KH－4型喷嘴的标定，具体标定时间选择在12月1日至12月7日;于2013年3月1日至3月7日(新运行周期，标定四)进行了新运行周期KH－4型喷嘴的标定作为验证。

1.1原料性质变化表1为采用KH－4型喷嘴前后原料性质的比较。由表1可见:采用KH－4型喷嘴后(标定一)原料密度增加了0.5%，＜500℃组分减少了2百分点，残炭略有增加;标定二和标定四的硫和沥青质质量分数比空白时期高。总体而言，标定一的原料性质比空白时期略差，标定二、三、四的原料性质略优于空白时期。

1.2操作条件变化采用KH－4型喷嘴前后工艺操作条件变化见表2。由表2可见:四次标定期间装置生产正常，操作条件变动不大，能真实反映出喷嘴运行中的使用效果。采用KH－4型喷嘴后，再生温度和二密相温度降低，3.9MPa蒸汽产汽量减少，这和焦炭产率降低有关。另外，尽管汽提蒸汽用量降低，但依然有效降低了待生剂的氢碳比(H/C)，提高了催化剂活性，降低了再生剂定炭，表明喷嘴雾化效果较好，原料不易生焦。喷嘴雾化蒸汽压力降减小，充分利用蒸汽的能量和压力，使每一步都将蒸汽的能量转化应用到雾化油滴上，能降低原料油喷嘴进料压力，在管路上避免压力损失。标定二、三处于运行中后期，反应器汽提蒸汽分布板产生偏流导致汽提效果不好，生焦量增大，烧焦温度升高。考虑到喷嘴可能会结焦，适当提高了雾化蒸汽量，各项数据表明喷嘴的运行工况仍然正常。

1.3采用KH－4型喷嘴前后产品分布采用KH－4型喷嘴前后产品分布见表3。由表3可见:采用KH－4型喷嘴后(标定一)产品中干气收率降低2.07百分点，焦炭收率降低1.47百分点，轻质油收率提高1.04百分点，液收提高2.30百分点，改造后轻油收率明显提高。标定二和标定三的轻油收率略有下降，这是由于运行中后期反应器汽提效果差，焦炭收率增加，影响轻油收率。标定四期间原料硫较高，为了控制汽油的硫含量，汽油干点略低，导致汽油收率低于标定一，但柴油收率有所升高，轻质油收率反而高于标定一。标定四的数据可以很好的验证KH－4喷嘴优异的使用效果。

2经济效益分析

更换喷嘴费用共计40万元，采用KH－4型喷嘴未增加人工费和操作费。采用KH－4型喷嘴后总液收提高2.30百分点(其中液态烃收率提高1.26百分点，汽油收率提高3.24百分点，柴油收率降低2.20百分点，干气收率降低2.07百分点，油浆收率增加1.29百分点)，雾化蒸汽和汽提蒸汽用量共减少0.8t/h。年加工时间8000h，加工量80万t，按照干气价格3692元/t、液态烃价格4266元/t、汽油价格5607元/t、柴油价格4406元/t、油浆价格2846元/t、1.0MPa蒸汽价格110元/t计算，年经济效益为:

3结论

1)使用KH－4高效喷嘴后，自2006年10月投用以来运行至2010年8月装置大修，连续运行1380d，喷嘴未出现明显结焦，产品质量合格，雾化蒸汽和汽提蒸汽用量有所减少。目前新运行周期(2010年9月至今)仍在使用KH－4喷嘴，2013年标定数据显示:装置运行平稳，产品分布较好，能很好的验证KH－4喷嘴优异的使用效果。2)使用KH－4高效喷嘴后产品中干气收率降低2.07百分点，焦炭收率降低1.47百分点，轻质油收率提高1.04百分点，液收提高2.30百分点。3)使用KH－4高效喷嘴后，可年增效益7043万元，经济效益十分显著。

作者：田原单位：中国石化扬子石油化工有限公司炼油厂