SSA-1油浆粉末沉降剂在重油催化装置上的应用.doc

SSA-1油浆粉末沉降剂在重油催化装置上的应用1、前言催化裂化油浆是在高苛刻度反应条件下的产物，其性质与常减压装置的减压渣油有些区别，从表1中可看出，油浆分子量、残碳、粘度、硫含量明显比管输减压渣油低，但其芳烃含量高达66%，且大部分是三环以上的稠环芳烃（含量达37%以上），胶质很低，只有管输减压渣油的七分之一。油浆进一步加工可生产优质的石油焦、碳黑以及橡胶软化油等，也可调配重质燃料油。但由于油浆中有较高的催化剂固体颗粒（一般在10006000g/g），给油浆的综合利用带来困难。固体含量高的油浆直接调和做燃料油，易造成火嘴磨损和炉膛结焦，如做焦化原料，易造成分馏塔结焦、蜡油残碳值明显上升，石油焦中灰分含量高。1994年2月和2002年3月金陵分公司曾进行重油催化油浆去焦化的掺炼试验，试验重油催化油浆掺炼率最高达9.19%，试验表明干气、石油焦、轻蜡油产率上升，柴油收率和总液收下降。富含芳烃的油浆在含有催化剂颗粒情况下会加速发生缩合反应生成焦碳，2002年因加工时间长，还发生了分馏塔底泵入口结焦堵塞的情况，严重影响了装置长周期安全运行。因此油浆进一步综合利用的关键是脱除其中的催化剂颗粒。油浆中的固体为催化裂化反应器中旋分器未分离掉的催化剂细粉以及反应生成的焦粉，催化剂粉尘颗粒小，平均粒径约20m（粒径范围170m），堆积密度0.80.9g/cm3，与油浆接近，因此固体从油浆中分离较困难。目前普遍采取的方法是高压静电分离、机械过滤和油浆沉降剂，由于前两种方法一次投资大，控制复杂，未得到大规模应用。金陵分公司重油催化装置原来引进美国GA公司的专利技术和成套静电分离器设备，该分离器由6个直径为12英寸的分离单件和超高压电源组成，每两个单件为一分离组，共三组，整个分离器设计正常处理能力为10500Kg/h，最大15000 Kg/h，油浆固体含量从1000PPm(1g/L)降到100PPm(0.01g/L)以下。该分离器经过几年运行，分离效率变化大，高时脱固率能达到80%以上，低时一点效果也没有，运转可靠性不高，主要与装置原料性质和油浆量有关，随着装置掺渣率的提高以及长周期运行，油浆中的组分变重，固体含量高达6 g/L以上，静电分离器效果很差，经常超电流跳停，分离器后固体含量超过6g/L。为了迫切解决油浆中固体含量问题，自2002年四月份与浙江江南工贸集团股份有限公司进行了SSA-1油浆沉降剂技术交流，决定与该公司合作，使用该油浆沉降剂，使油浆中固体含量降到1.5g/L以下。表1、中石化金陵分公司I套催化油浆与渣油的分析（2001年6月21日）样品名称油浆减压渣油原料密度/Kg.m-310460.9654馏程/：HK2632775%37510%41550930%44650%47070%507KK544全馏/ml81.0500馏出/ml69.09.0凝固点/42闪点/193粘度/mm2.s （80/100）83.2/1669/476.1总硫/ %1.611.34残碳/ %12.6213.77固体含量 /g.l-113.9Fe/ PPm17.515.02Ni / PPm28.341Cu / PPm0.40.2V / PPm2.36.9Na/ PPm7.03.8饱和烃/%27.0536.05芳烃/ %66.0339.23胶质/%3.6524.27沥青质/%3.270.45灰分/%1.592、油浆沉降剂的性质浙江江南工贸集团股份有限公司生产的SSA-1油浆沉降剂性质见下表2：表2、油浆固体沉降剂暂定标准项目单位指标范围闪点60密度g/mL0.900.1粘度（20）mm2/s10铜腐合格PH中性无水溶性酸碱外观棕黑色透明油状物，与油互溶3、加剂流程SSA-1油浆沉降剂实验室试验和在抚顺石油三厂工业上应用表明都能达到脱渣率96%以上。在抚顺石油三厂使用时，须用重芳烃或醇类按1：10的比例稀释，加入量为油浆量的万分之三。为了在金陵分公司试用，降低稀释成本，SSA-1油浆沉降剂由江南工贸集团股份有限公司稀释配好，直接在装置加注，预计加入量为油浆外排量千分之一。本次试验共使用SSA-1油浆沉降剂4吨，将该剂4m3装入沉降剂罐V106/2内，用计量泵P103将该沉降剂注入油浆计量表后出装置管线中，油浆从671#罐底部进入，进行自由沉降，油罐及管线温度保持在8090，油罐收油结束后，仍恒温8090静置。简易流程见图1。V106/2油浆去罐区P103图1、沉降剂加注流程4、油浆沉降剂试验过程金陵分公司油品分厂利用油浆罐671#检修期，对罐底抽出线进行了抬高，抽出口离罐底1.5 m，保证油浆中固体沉积不会影响油浆的抽出。油浆罐检修完毕后，即进行油浆沉降剂试验收油。2002年6月18日14：00开始加注SSA-1油浆沉降剂，6月24日21：00加完后停泵，由于装置需要此罐进行降低汽油硫含量助剂的试验，该加注泵流量大，难调整，因此加入量比预计要大，为此该罐继续收油到6月27日8：00结束，671#罐油米8.25m，共收油 1477吨，沉降剂加入量约在千分之2.7。5、试验结果分析在沉降剂开始加注后，质检中心和研究院对装置馏出口油浆和油罐671#油浆进行了固体含量分析，结果见下表。日期出装置前固体含量8:00/14:00出装置前固体含量8:00/14:00油浆罐671#中固体含量8:00/14:00备注离心法（质检中心）灼烧法（研究院）g/Lg/L上g/L中g/L下g/L2002.6.186.3/6.32002.6.196.3/7.52002.6.206.8/6.82002.6.213.3/6.82002.6.244.0/3.32002.6.256.3/5.68.2732002.6.263.3/3.76.4082002.6.275.6/5.62.0/2.02.0/2.05.4/13.9离心法2002.6.283.37.5112.0/2.02.0/2.06.8/2.0离心法2002.6.292.0/2.02.0/2.510.4/11.6离心法2002.6.302.02.04.4离心法1.10.421.2灼烧法2002.7.14.4/4.67.8912.02.04.0离心法0.480.270.42灼烧法2002.7.24.08.875从表中可看出，质检中心用离心法做油浆固体含量偏小，研究院用灼烧法做油浆固体含量比离心法大，比较合理。油浆罐停止收油6小时后，27日下午分析油浆罐中的上部和中部采样即已小于2.0 g/L，下部采的样固体含量增加到13.9g/L，24小时后28日8：00样和14：00样下部样固体含量逐渐减少，29日下部样又变大，30日又变小。由于油浆罐没有混合线，进入油浆罐的油浆与沉降剂未充分混合，油浆温度低，比较粘稠，固体的沉积是间断性的，加之采样位置的偏差，油浆固体含量的测定有反复。在29日发现质检中心的分析方法在小于2.0g/L时不能测定实际值，随及时联系研究院进行灼烧法分析，从研究院的分析看，油浆罐上、中、下样的固体含量比装置馏出口固体含量有了大幅下降，特别是7月1日后，油浆中固体含量降到了 0.42g/L，按灼烧法，加剂前油浆固体含量平均为7.79 g/L，脱渣率达到了94.6%，达到了技术协议中要求的1.5 g/L，油浆的密度也由加剂前的1.0288 g/cm3降到了0.9878g/cm3，说明本次试验是成功的。6、结论和存在问题6.1、油浆沉降剂在中石化金陵分公司重油催化装置上应用能使油浆中固体含量降到0.15%以下，脱渣率达到了85 %以上，符合试验要求。6.2、本次试验因加注泵流量大，不能调整，使得加入量偏高，另外油浆罐没有循环线进行沉降剂的充分混合，影响了沉降剂的功效，油浆静置须沉降72小时后效果较好。6.3、油浆罐温度控制在8090，油浆仍比较粘稠，影响了固体沉积，静置时间长，不利于实际生产，沉降温度提高，可能