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《化學工業與工程》2014年第三期

1KH－4型噴嘴的長周期工業應用

揚子石化煉油廠催化裂化裝置自1999年以來一直采用KH－3噴嘴，取得了較好的經濟效益。隨著重油深度加工技術的發展和產品多樣性的要求，其反應條件更加苛刻，對進料噴嘴的霧化效果要求更高。催化裂化裝置于2006年10月安裝了4臺KH－4型高效噴嘴，替換了原來KH－3型噴嘴，自提升管中部進料，原料為減三線、減四線蠟油，適量摻煉渣油，自更換噴嘴后裝置連續運行1380天。2010年8月后停工，檢修時取出噴嘴，發現噴嘴喉道處完好不磨損，噴頭無堵塞，僅有輕微結焦現象。由于噴嘴的使用壽命一般為一個運行周期(即3年左右)，基于KH－4型噴嘴的成功運行經驗，新運行周期(2010年9月至今)仍然選擇使用KH－4型噴嘴。為分析改造效果，以2003年1—6月(KH－3型噴嘴)數據作為空白對比樣，分別在2006年12月(運行初期，標定一)、2007年12月(運行中期，標定二)、2009年12月(運行末期，標定三)進行了KH－4型噴嘴的標定，具體標定時間選擇在12月1日至12月7日;于2013年3月1日至3月7日(新運行周期，標定四)進行了新運行周期KH－4型噴嘴的標定作為驗證。

1.1原料性質變化表1為采用KH－4型噴嘴前后原料性質的比較。由表1可見:采用KH－4型噴嘴后(標定一)原料密度增加了0.5%，＜500℃組分減少了2百分點，殘炭略有增加;標定二和標定四的硫和瀝青質質量分數比空白時期高。總體而言，標定一的原料性質比空白時期略差，標定二、三、四的原料性質略優于空白時期。

1.2操作條件變化采用KH－4型噴嘴前后工藝操作條件變化見表2。由表2可見:四次標定期間裝置生產正常，操作條件變動不大，能真實反映出噴嘴運行中的使用效果。采用KH－4型噴嘴后，再生溫度和二密相溫度降低，3.9MPa蒸汽產汽量減少，這和焦炭產率降低有關。另外，盡管汽提蒸汽用量降低，但依然有效降低了待生劑的氫碳比(H/C)，提高了催化劑活性，降低了再生劑定炭，表明噴嘴霧化效果較好，原料不易生焦。噴嘴霧化蒸汽壓力降減小，充分利用蒸汽的能量和壓力，使每一步都將蒸汽的能量轉化應用到霧化油滴上，能降低原料油噴嘴進料壓力，在管路上避免壓力損失。標定二、三處于運行中后期，反應器汽提蒸汽分布板產生偏流導致汽提效果不好，生焦量增大，燒焦溫度升高。考慮到噴嘴可能會結焦，適當提高了霧化蒸汽量，各項數據表明噴嘴的運行工況仍然正常。

1.3采用KH－4型噴嘴前后產品分布采用KH－4型噴嘴前后產品分布見表3。由表3可見:采用KH－4型噴嘴后(標定一)產品中干氣收率降低2.07百分點，焦炭收率降低1.47百分點，輕質油收率提高1.04百分點，液收提高2.30百分點，改造后輕油收率明顯提高。標定二和標定三的輕油收率略有下降，這是由于運行中后期反應器汽提效果差，焦炭收率增加，影響輕油收率。標定四期間原料硫較高，為了控制汽油的硫含量，汽油干點略低，導致汽油收率低于標定一，但柴油收率有所升高，輕質油收率反而高于標定一。標定四的數據可以很好的驗證KH－4噴嘴優異的使用效果。

2經濟效益分析

更換噴嘴費用共計40萬元，采用KH－4型噴嘴未增加人工費和操作費。采用KH－4型噴嘴后總液收提高2.30百分點(其中液態烴收率提高1.26百分點，汽油收率提高3.24百分點，柴油收率降低2.20百分點，干氣收率降低2.07百分點，油漿收率增加1.29百分點)，霧化蒸汽和汽提蒸汽用量共減少0.8t/h。年加工時間8000h，加工量80萬t，按照干氣價格3692元/t、液態烴價格4266元/t、汽油價格5607元/t、柴油價格4406元/t、油漿價格2846元/t、1.0MPa蒸汽價格110元/t計算，年經濟效益為:

3結論

1)使用KH－4高效噴嘴后，自2006年10月投用以來運行至2010年8月裝置大修，連續運行1380d，噴嘴未出現明顯結焦，產品質量合格，霧化蒸汽和汽提蒸汽用量有所減少。目前新運行周期(2010年9月至今)仍在使用KH－4噴嘴，2013年標定數據顯示:裝置運行平穩，產品分布較好，能很好的驗證KH－4噴嘴優異的使用效果。2)使用KH－4高效噴嘴后產品中干氣收率降低2.07百分點，焦炭收率降低1.47百分點，輕質油收率提高1.04百分點，液收提高2.30百分點。3)使用KH－4高效噴嘴后，可年增效益7043萬元，經濟效益十分顯著。

作者：田原單位：中國石化揚子石油化工有限公司煉油廠