摘要：安泰科技股份有限公司和福建炼油化工有限公司联合开发了全自动油浆过滤系统。该系统以高性能烧结不锈钢丝网微孔材料作过滤组件，以FCC干气和柴油为反冲洗剂，形成滤芯反冲洗连续运行，自动化操作，反冲洗剂及催化剂平稳回送，油浆处理量达12 t/h。在福建炼油化工有限公司1.50 M t/a重油催化裂化装置上的应用结果表明，油浆固含量(灰分)由滤前的30 00-9 000 fg/g降至滤后平均小于200 Kg/g，达到设计指标，满足了油浆替代蜡油作燃料和去焦化作原料的工艺要求，并且经济效益显著，约可节约335万元/a.
　　关键词:过滤器 催化裂化 油浆 灰分含量
    1 前言
    催化裂化油浆无论是作为燃料重油的调合组分，还是用作制造炭黑、针状焦的原料，以及进行芳烃抽提生产橡胶添加剂，都具有重要的开发应用价值和良好的发展前景。外甩油浆质量的好坏，将直接影响到重油催化裂化装置的整体经济效益。但是外甩油浆中一般含有3 000 tg/g以上的催化剂颗粒，对燃料重油、石油焦的产品质量以及芳烃抽提等深加工技术的发展都会产生较大的不利影响。因此，催化裂化装置外甩油浆净化分离技术的开发是目前国内外石化企业广泛关注、并需要尽快解决的。个突出问题。以不锈钢烧结丝网微孔材料滤芯为主体的油浆过滤系统，在国外催化裂化装置中已得到较为普遍的应用，而在国内该项技术还处于落后水平。为此，安泰科技股份有限公司(简称安泰公司)与福建炼油化工有限公司(简称福建炼化公司)合作开发了重油催化裂化油浆全自动过滤系统，并在福建炼化公司1.50 M t/a重油催化裂化装置上进行了工业应用试验。
    2 催化裂化装置概况与过滤系统介绍
    2.1 装置概况
    福建炼化公司重油催化裂化装置由中国石化北京设计院设计(1.40 M t/a)，于1992年9月正式投产，1997年改扩建至1. 50 Mt/a，装置设计原料为大庆原油与阿曼原油按质量比为3:7的比例混合后的常压重油及减压蜡油，提升管反应器，二段再生，掺渣率为35 0o，外甩油浆量为12 t/1h，使用的催化剂是长岭催化剂厂生产的RGI-C及齐鲁催化剂厂生产的RGI-1。目前，外甩油浆主要用作焦化原料和工业重燃料油，过滤前固体含量基本维持在3 000^9 000 tcg/g。
    2.2 装置典型操作数据
    工业运行过程中，生产装置的典型操作数据以及原料油和油浆的主要性质见表1和表2。
          
    2.3 全自动油浆过滤系统介绍
    2.3.1 过滤系统基本流程该套过滤系统设计上采用两台过滤器(A和B)并联使用，每台均承担100%的处理量。正常过滤操作时，首先设定过滤器A全流量运行，过滤器B备机待用二当过滤器A运行到设定时间后，由PLC给出信号自动切
换到过滤器B进行过滤操作，而对过滤器A使用FCC干气进行气体辅助式反向冲洗，若干次使用干气进行气体辅助式反向冲洗后进行充液反洗操作，充人反洗(浸泡)液体(FCC柴油)浸泡过滤器一定时间后再次进行气体辅助式反向冲洗。同样地对过滤器B也进行上述同样的反洗操作。基本工艺流程如图1所示。由于采用了气体辅助式反向冲洗操作及充液浸泡反洗操作两种反洗相结合，使得清洗效果得到了保证，而且反洗(浸泡)液体消耗量小，过滤器无罐底积存物二次污染。
             
             
    反洗排放的反洗污液先进人反洗液体中间储罐，经催化裂化原料油稀释后，再利用变频调速油浆泵将反洗污液与催化裂化原料油的混合液输送至提升管反应器。这样既可使提升管反应器有连续稳定的输人流量，消除提升管反应器温度因反洗污液间断输人产生的波动，又可避免中间储罐底部产牛堵塞。考虑到油浆为易凝物料，过滤器、反洗液体中间罐及相应管线、阀门、仪表采取伴热保温
措施。
     2.3.2 过滤元件结构过滤器滤芯为安泰公司
    自行研制生产，采用5层编织丝网平铺叠合在一起烧结而成。其中，孔径较小、具有较高分离精度的一层编织丝网为阻挡过滤层，用于控制微孔材料的分离过滤精度。阻挡过滤层两侧的细丝网对过滤网起保护作用，并在烧结丝网的制备过程中保证过滤网微孔形状和尺寸稳定，而丝网孔径比较粗、孔隙较大的支承层则被用于提高烧结丝网的整体强度和刚度。采用这种丝网组合结构，将分离过滤精度较高的过滤网与强度比较高的支承网通过高温烧结使其层与层之间、丝与丝之间紧密地结合在一起，成为牢固的整体。这一方面实现了较高过滤分离精度与较高整体强度的有机复合，使网孔的形状、尺寸和渗透均匀性得到固定，提高了微孔材料性能的稳定性和可靠性;另一方面，由于孔隙较小的过滤网只有一层，厚度很小，且处于靠近复合丝网的外侧，因此使整体微孔材料的流通阻力很小，并易于实现表面层过滤分离机制，从而有利于滤渣层的清除和滤芯的清洗再生。
    3 工业应用情况
    油浆过滤系统在2002年装置停工大检修时进行同步施工，于2002年4月建成，经吹扫试压、对每个控制阀和液位开关及相关的控制回路进行严格的测试后于4月5日正式组织开工。从2002年4月至2004年3月(除定期滤芯清洗外)已正常运
行了近2年，连续运行最长的时间为6个月。
    从运行的情况来看，油浆过滤系统操作十分方便，在自动模式下系统能够自动完成全部过滤、反洗、污液回送等操作，自动切换，系统的运行状况可通过主风机厂房上位机和中控室DCS进行监控。系统运行的参数设定可以在上位机上全部实现。过滤器系统的事故处理也较为简单，且系统能够实现故障状态下自动切除。过滤系统的开停工对重油催化裂化装置正常运转没有不良影响。表3为油浆过滤系统典型操作数据。表4为过滤前后部分油浆灰分数据对比。从表4可知，油浆灰分含量已经下降至平均200 ug/g以下，油浆过滤系统对油浆灰分的平均脱除率达到了95%以上，达到设计指标，满足了油浆替代蜡油作燃料和去焦化作原料的工艺要求。
            
            
    4 经济效益分析
    过滤系统投用以来，物料消耗和动力消耗不大，取得了良好的经济效益。若按福建炼化公司催化裂化装置加工量1.50 M t/a、焦化600k t/a及福建地区2004年初石油化工产品的价格计算:
    (1)以供热车间锅炉每小时消耗1t油浆计，锅炉油浆与蜡油差价为300元，按年开工8 400 h可节省252万元/a左右;
    (2)每年可回收平衡催化剂210 t(回收平衡剂以3 000元八计)，节省约63万元/a;
    (3)节省了重油转输和存储过程中催化剂沉积所引起的管道、油罐堵塞的清理费用约20万元/a。合计共节约资金约335万元/a.
    5 结论
    (1) 该过滤系统利用自主研制开发的高性能烧结金属丝网微孔材料作为过滤组件，形成了滤芯反冲洗连续运行、自动化操作、反冲洗液及催化剂平稳回送等关键技术，油浆处理量达到了12 t/h的工业规模。
     (2) 该系统经2002年4月一2004年3月两年的长周期工业运行及数据采集，表明其达到了预期过滤效果，外甩油浆固含量(灰分)由滤前的3 000--9 000 tg/g降至滤后平均小于200 pg/g,达到设计指标，满足了油浆替代蜡油作燃料和去焦化作原料的工艺要求。