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·268·“裂解单元的运行与优化”专题研讨会

齐鲁乙烯装置裂解炉运行周期短原因分析及对策

谢旭东，高同伟

摘要：分析了中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司乙烯装置(以下简称齐鲁乙烯)裂解炉运行

周期短的原因，介绍了各项解决措施，并提出了下一步提高裂解炉运行周期的具体措施。

关键词：裂解炉运行周期

裂解炉是乙烯装置的主要能耗物耗设备，其1原因分析运行状况的好坏直接影响着整个
装置的经济技术2014年裂解炉共运行112周期，平均运行
周指标。其中延长裂解炉运行周期是降低裂解炉能期41天，全年低于平均周期41天的有51个周

期。耗，提高乙烯装置技术经济指标的一个重要途径。下半年裂解炉共运行56个周期，平均运行
周期452014年，中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司天，低于平均周期45天的有25个周期。
乙烯装置(以下简称齐鲁乙烯)裂解炉在运行过程图1显示的是2014年造成裂解炉运行
周中出现了一些问题，主要表现为平均运行周期较期短的各项原因，其中其它原因主要是装置非
短，介绍了2014年以来，齐鲁乙烯在延长裂解炉计划停工、装置提降负荷、节日前裂解炉切换等
运行周期所做的工作及取得的成效。原因。

其他生产原因辐射段

炉管堵辐射段炉管管
壁温度高
：镐射段炉管泄漏

对流段炉管泄漏

‘rLE泄漏
内衬脱落

风机故障

8

16％

图l2014年影响运行周期因素
由图1可以看出，排除其它原因，导致装置运炉共计8次，占全部停炉次数的16％。行水平

不高的主要问题是辐射段炉管泄漏和堵1．1．1石脑油裂解炉炉管堵塞管、对流段炉管
泄漏和堵管、废热锅炉腐蚀泄漏、石脑油裂解炉堵管主要发生在GK一Ⅵ型

裂裂解炉烧焦质量等问题。解炉，堵管原因一是对流段结焦，引起辐射段炉管

1．1裂解炉炉管堵管入口文丘里流量分配不均匀，部分炉管物料停留
2014年，裂解炉因裂解炉炉管堵管引起的停时问较长，裂解深度增大，结焦速率加快，堵塞炉

“裂解单元的运行与优化”专题研讨会·269·

管；二是废锅出口集合管结焦或上封口内件(如清1．2．2介质腐蚀焦口塞子)脱落，造成部分炉
管物料流动受阻，停加氢尾油裂解炉由于使用了高镍焊条，造成
留时间较长，结焦速率加快，堵塞炉管；三是原料焊缝区域处在硫腐蚀最敏感的合金组合情况，在
切换次数多，原料性质经常改变，特别是可以裂解此种条件下，焊缝比母材更易于发生硫腐蚀反应。

拔头油和轻烃的四台裂解炉(BAl03—106)，由于焊缝合金产生硫腐蚀后不仅形成疏松的硫化镍，
轻烃和炼厂拔头油供应量不稳定，原料切换次数最主要的是Ni与Ni的硫化物会形成低熔点共

晶较多，在原料切换的过程中很容易引起裂解炉温物Ni—Ni3S2(熔点仅为645℃)，而乙烯裂解炉
辐

度波动，进而引起裂解炉炉管内焦子脱落，导致炉射段炉管表面温度正常在950一1100℃，此时将会
管堵塞。在金属中有液相出现，导致晶粒熔化脱落，腐蚀孔
1．1．2轻烃裂解炉炉管堵塞洞形貌呈典型的烧蚀状。
1．2．3炉管剩余寿命短
轻烃裂解炉炉管堵塞发生在BAl07裂解炉，是由于对流段结盐堵
塞。原因一是炼厂轻烃中的截止至2014年，齐鲁乙烯裂解炉辐射段炉
管碳五及以上重组分含量平均为7，48％，且不稳定，更新情况见表1。
表1齐鲁乙烯裂解炉辐射段炉管更新情况表
最高达到15．1％，轻烃原料重组分多，汽化器气化
能力不够，汽化温度低，重组分带入裂解炉，在对
流段结焦；二是对流段结焦物经研究院分析为乙
酸钠，分析原因为裂解原料或Ds中夹带的
Na+和油品外购轻烃中的含氧化物(主要成分为
二甲醚、甲醇、丙酮)在一定温度下形成乙酸钠结
焦物。在发现BAl07对流段结焦的这一阶段，
其原料主要为油品轻烃，油品轻烃中的含氧化

合物含量较高，最高达到了449mg／kg，如此高的
含氧化合物进

入轻烃汽化器，带人裂解炉，容易在对流段处结
焦。
1．2辐射段炉管泄漏

2014年，裂解炉因辐射段炉管泄漏引起的

停炉共计10次，占全部停炉次数的19％。辐
射炉管的泄漏与炉管检维修策略、施工质量、介
质腐蚀、

炉管剩余寿命和炉管本体质量等多方面因素有由表1可以看出，BA一1102、1103、
2114、关，同时，受几次装置波动的影响，裂解炉运行工2115、117、101等炉的辐射炉管投用
时间较早。材况大幅度波动，辐射炉管泄漏频次明显增多。料本身在高温下长期运行后，受到了
严重的损伤，1．2．1新旧炉管焊接存在质量缺陷材料的塑韧性下降，脆性增加，在生产大幅
波动或导致焊缝缺陷的原因是多方面的，一是，辐射开停车过程中，热胀冷缩变形所产生的热应力作
炉管经长期高温工况运行后，材料微观组织恶化，用下，导致炉管断裂。脆性增加，焊接