催化裂化汽提技术的发展

催化裂化汽提设备(汽提器)是催化裂化装置的重要组成部分,高效汽提技术对催化裂化装置的经济效益和稳定操作都具有重要意义,能够有效地降低焦炭产率,节能降耗。随着FCC原料的重质化和劣质化以及装置大型化,对汽提器的要求也更加苛刻。对国内外汽提技术研究发现,这些技术均是通过不同途径,有效改善了汽提器内气固接触效率、增加气固接触时间和多段汽提技术,以提高汽提器效率。通过总结这些专利和技术,提出了今后汽提器的发展趋势。     

重油催化裂化装置汽提段及汽提工艺研究进展

重油催化裂化装置沉降器内汽提段的作用越来越受到重视,因为高效的汽提段可以降低焦炭的产率。国内外对汽提段的挡板型式、挡板倾角、裙板结构、蒸汽喷嘴分布等进行了改进,设计了预汽提及多段汽提,增加水蒸气和催化剂的接触面积。考察了汽提温度、时间、水蒸气量等汽提工艺条件对汽提效率的影响,认为汽提段存在重油液相分的化学反应,应对重油催化裂化汽提段结构和汽提工艺进行优化,以提高汽提效率,减少装置结焦。     

汽提塔汽提效率下降的原因处理及预防

汽提塔是二氧化碳汽提法生产尿素装置中重要设备之一。汽提塔操作好坏直接影响着尿素消耗,因此,重点介绍汽提塔的液体分布器被诸塞和汽提管被油污染后进行处理的几项措施,最后对如何避免汽提塔上部的液体分布器被堵塞和汽提管被油污染提出了日常维护措施,以确保汽提塔长周期稳定运行,提高汽提效率对降低尿素消耗非常重要。     

散装填料汽提器流态化试验研究

用散装塑料阶梯环代替传统汽提段内构件,采用氢气示踪法在Ф90×1 000 mm的有机玻璃装置内研究了汽提气表观线速和催化剂循环量对汽提效率、床层膨胀率和床层平均密度的影响规律,并在同样的操作条件下和空筒汽提段进行了对比。试验中还对比考察了两种汽提段内汽提气的停留时间分布及流动差别。试验结果表明：填料汽提段和空筒汽提段相比不仅具有较高的汽提效率,而且能允许更高的催化剂循环量;提高了床层的有效利用率;填料的加入使汽提气的流动返混程度有所减小。     

大庆石化1.4Mt/a重油催化裂化装置反应系统分析及优化

针对大庆石化二催化沉降器结焦严重、制约装置长周期正常运转、产品收率低的问题,对装置后反应系统和汽提段进行了分析,发现装置粗旋升气管出来的油气直接排入沉降器、在料腿上未设置预汽提设备,汽提气直接排入沉降器是造成沉降器结焦、产品收率低的主要原因。汽提段锥盘角度过大、布孔方式不当、汽提蒸汽布置方式不当和仅采用了一种汽提技术,是导致产品收率低、生焦量大的主要原因之一。根据大庆石化二催化后反应系统和汽提段的结构特点,中国石油大学(北京)开发的SVQS后反应系统和MSCS组合汽提技术是较为适宜的方案。     

重油催化裂化化学汽提器工艺条件的研究

利用自行设计的汽提评价实验装置,考察了未汽提的积炭催化剂和在引入再生催化剂条件下在较高温度下汽提的产物分布,并且在小型固定流化床装置上,以油浆为原料考察了反应温度和再生催化剂引入量对油浆反应的产品分布的影响.结果表明:在汽提过程中,积炭催化剂上的吸附物发生了大量的脱氢缩合反应;加入再生催化剂后,裂化反应的比例大幅增加,轻质油收率增加,焦炭产率减少约28.6%,汽提后生成的液体产物的终馏点降低.油浆的催化反应实验得到的化学汽提器适宜的工艺条件为汽提段温度500 ℃,在汽提段引入催化剂总质量25%～50%的再生催化剂,可以提高汽提效率,减少焦炭产率,降低重组分的产率和终馏点,从而抑止沉降器内结焦.     

工业RFCC汽提段内颗粒混合情况的CFD模拟

用计算流体力学方法对人字型挡板、盘环型挡板和两段环流3种工业重油催化裂化(Resid Fluid Catalytic Cracking,RFCC)汽提段内的气固两相流动进行了模拟研究,考察了汽提段内的颗粒体积分数分布情况;结合模拟示踪技术得到了催化剂出口处颗粒的停留时间分布(RTD),通过对RTD曲线进行分析,得到了表征汽提段内颗粒混合特性的参数,平均停留时间(tm)、无因次方差(σθ2)、Peclet准数(Pe),以及死区、活塞流区和全混流区的体积分数。模拟结果表明,环流汽提段外环区和内环区间存在密度差,是催化剂环流流动的推动力。人字形挡板汽提段内的tm最小,σθ2最大,Pe值最小,同时死区体积达到了汽提段体积的40%,而活塞流区体积仅占15.8%,说明其中颗粒的返混非常剧烈,汽提效率最低。相对于盘环型挡板汽提段,两段环流汽提段内颗粒的σθ2较大,Pe较小,颗粒的整体返混程度高于盘环型挡板汽提段。但从死区模型的分析看,活塞流流动的增强有利于促进气固间的传质,死区体积增大则是由于环流流动的增强所导致的,这些都有利于提高汽提效率。两段环流汽提段内活塞流区体积为26.8%,死区体积占32.3%,都大于盘环型挡板汽提段,使环流汽提段的汽提效率更高。     

炼油减压精馏塔汽提工艺传质过程模拟与分析

为了揭示减压塔汽提工艺的传质过程特性,进而改进汽提操作,采用改进的减压精馏过程模拟方法和传质计算方法,分析了炼油常减压装置的汽提工艺的传质特点。在深化对于汽提工艺的理解基础上论证了采用填料汽提塔(段)的必要性以及设计、分析的基本方法。计算分析结果表明侧线汽提塔内填料分离性能保持恒定,汽提塔的分离效率与减压塔对应分离段接近,所以在设计和操作中应给予汽提塔(段)充分重视。减压塔底汽提段的工艺和水力学特点与侧线汽提塔相同。塔底汽提蒸汽质量流率应小于减压塔进料质量流率1%,否则将导致减压塔整体分离效率降低。     

催化装置挖潜增效的新途径

本文论述了在催化装置反应系统改造中采用的几个新技术 ;在工艺方面采用分层进料技术、反应终止技术、汽油回注改质技术 ;在设备方面喷嘴采用新型高效UPC雾化喷嘴、提升管出口采用CSC粗旋快分系统、汽提段采用环形挡板与密相环流汽提相结合的高效组合式结构、预提升段采用主预提升管和蒸汽环组合的新型预提升结构 ,以达到提高液体收率、降低蒸汽耗量的目的     

工业催化裂化汽提器内气固停留时间的数值模拟

在双流体模型以及团聚修正曳力模型的基础上,采用停留时间分布(RTD)模型,对工业催化裂化装置汽提器内气体和催化剂的停留时间进行了模拟计算,得到了人字型挡板、盘环型挡板和两段环流汽提器内气固两相的RTD特征。三种结构汽提器中气体的RTD曲线都呈现很不平滑的多峰分布,而催化剂颗粒的RTD曲线则呈现平滑的单峰分布,气体及催化剂颗粒的RTD曲线都出现了拖尾现象。模拟结果表明,三种汽提器内气体及颗粒的流动明显偏离平推流,催化剂的返混程度比气体强。与人字型挡板相比,盘环型挡板改善了汽提器内气固接触效果,从而提高汽提效率;与人字型挡板和盘环型挡板相比,两段环流汽提器不但改善了气固接触效果,还延长了催化剂颗粒的停留时间,并且降低催化剂的返混程度,模拟结果解释了工业两段环流汽提器汽提效率最高的原因。     

催化裂化新型环流汽提器的大型冷模实验

采用氧气示踪的方法在φ486mm×8000mm的有机玻璃床内对三种不同结构的催化裂化用催化剂汽提器(空筒结构、盘环形挡板结构和两段环流结构)在不同的工况下进行了系统的汽提效率模拟冷态对比实验。最终发现在实验条件下,新型环流汽提器具有更高的汽提效率,和空筒结构相比,最多可减少82%的可汽提焦炭量;和现有工业装置最常用的盘环形汽提结构相比,最多也可以减少48%的可汽提焦炭量。同时该型汽提器还具有结构简单的优点,易于在现有工业装置上改造和推广。     

康世富可再生胺法脱硫技术的应用

介绍CANSOLV可再生胺法二氧化硫洗涤工艺的原理、特点及其应用.该系统由两部分组成:洗涤-吸收和再生-净化.含硫气体在预洗涤段用水除去微粒和强酸,在吸收段由贫胺液吸收二氧化硫;所产生的富胺液在再生塔通过低压蒸汽汽提再生,生产φ(SO2)99.9%(干基)的SO2产品,胺液得到再生;贫胺液循环返回吸收段,同时一小部分送到净化单元,以除去稳定性盐.该工艺已用于FCCU烟气、克劳斯装置尾气、冶炼厂烟气、电厂烟气、硫酸厂尾气等脱硫,脱硫效率高,经济效益好.     

催化裂化填料式汽提器效率研究

针对新型导向板式填料汽提结构,实验考察了填料结构参数-导向板倾斜角、导向板间距、填料间距及填料组间距对汽提效率的影响。和改进的盘环形挡板结构相比,填料式汽提器在汽提效率、处理量、操作稳定性以及操作弹性等方面均具有明显的优势,在相同操作条件下汽提效率可提高约25％,处理量可提高约50％。     

SIMULTANEOUS ABSORPTION OF CARBON DIOXIDE AND HYDROGEN SULFIDE IN HOT CARBONATE SOLUTIONS IN A PACKED ABSORBER-STRIPPER UNIT

An experimental investigation for the simultaneous absorption of CO₂ and H₂S in 20 wt% hot K₂CO₃ solution have been conducted in a pilot scale packed absorber-stripper. The effects of liquid circulation rate, gas flow rate, inlet gas composition, steam pressure at bottom of stripper, and DEA promoter concentration, on the individual gas removal % and stripping efficiency were studied. The results showed that the performance of the absorber and stripper influenced one another and so must be considered together.     

Gas and solids mixing in a dynamically scaled fluid coker stripper

Gas mixing and solids mixing were studied in a geometrically and dynamically scaled cold model fluid coker stripper. Tracer gas (helium) was first injected into the stripper standpipe to quantify total gas entrainment into the underflow stream. Tracer gas was then injected into the upper reactor and lower stripper separately to investigate gas mixing in the stripper. The stripping efficiency was found to depend strongly on operating conditions (solids circulation rate, stripping gas velocity) as well as on the baffle configuration in the stripper. Unsteady state measurements were also obtained in an effort to understand gas dispersion in the stripper. The results show that gas mixing is most intensive in the stripper core. To study solids mixing and residence time distribution in the stripper, solid tracer particles impregnated with salt were injected into the reactor and detected at the top of the stripper and standpipe. The results indicate that axial dispersion of solids in the presence of the baffles could be represented by axially dispersed plug flow.     

溶剂型脱漆剂脱漆效率影响因素的探讨

根据"相似相容原理",制备了一种针对食品罐用镀锡钢板的溶剂型脱漆剂。讨论了表面活性剂、促进剂的选择,以及温度、挥发速率、搅拌时间对脱漆剂效率的影响。结果表明,表面活性剂CTMAB为2%,促进剂乳酸为28%,在80~85℃时搅拌10 min,3~5 min内可使漆膜软化、脱落,所得脱漆剂的脱漆效果最高,毒性、挥发性和腐蚀性低。红外光谱(FT-IR)分析结果表明,该体系在脱除漆膜的过程中未发生化学反应,脱漆后材料组分基本无变化,脱漆剂可反复利用。     

如何提高汽提塔的汽提效率

从氨汽提塔结构入手,分析塔内状况及物料分布对汽提效率遥影响,提出运行中如何改变汽提塔物料分布以提高汽提效率的方法。     

汽提塔带油原因分析与对策

为解决因二氧化碳汽提塔带油运行而导致的汽提塔出液超温及汽提效率降低的问题,从汽提塔结构、工作原理以及油对汽提效率的影响等方面分析了问题产生的原因,提出了加强源头排油、提高氨碳比、控制水碳比、增加氧含量、监控N i含量等项改进措施。应用实例表明,采用以上措施后,在3小时内汽提塔出液温度即可恢复到正常指标。