两器两段再生催化裂化装置的改造技术

Stone & Webster公司两器两段再生技术在生产实践中存在着对原料的适应性差,第二再生器温度过高等问题.由洛阳石油化工工程公司开发的成套技术在镇海炼油化工股份有限公司炼油厂1.4 Mt/a重油催化裂化装置的改造中获得了巨大成功.装置加工能力扩大到1.8 Mt/a,催化剂循环量由约1 050 t/h提高到1 400 t/h以上,再生催化剂碳质量含量由0.2%降到约0.02%,大于C3轻产品收率提高1.69个百分点,干气产率下降明显,沉降器仅有少量结焦.装置操作自如,改造后首次开工平稳运行达2年半.该成套技术包括再生系统、反应系统、管路系统优化等,特别适宜在三器并列及沉降器与第一再生器同轴布置的重油催化裂化装置上推广.     

单器单段完全再生重油催化裂化改为不完全再生的技术分析

洛阳炼油厂Ⅱ套重油FCC装置设计加工能力1.4Mt/a,采用单器单段逆流完全再生技术,根据2000年提高加工量和经济效益的要求,主风机组成为主要“瓶颈”之一。为此,考虑改为不完全再生,对改造的难点,如易发生尾燃和催化剂跑损加大采取有针对性的技术措施,成功地将再生方式改为不完全再生,烧焦负荷提高,使装置处理量提高15t/h,并增加了回炼比,使轻油收率提高4.15个百分点,总液体收率增加2.55个百分点,油浆产率下降3.24个百分点,产品分布好;再生催化剂定碳保持在0.05%以下,活性上升4个单位,催化剂单耗降低。年增加效益约5000万元。     

SR-1000重整催化剂在哈萨克斯坦炼油厂的首次再生及应用

中国石化石油化工科学研究院研制的SR-1000催化剂在哈萨克斯坦奇姆肯特PKOP炼油厂1.0 Mt/a半再生催化重整装置上进行了首次工业器内再生。与新鲜催化剂相比,烧焦催化剂的比表面积和孔体积下降幅度小于2.0%,说明烧焦过程控制比较平稳,催化剂的水热稳定性好。SR-1000再生催化剂运转前期结果表明,与新鲜催化剂操作工况相比,在重整进料量增加17.1 m³/h、重整原料的环烷烃与芳烃质量分数之和高6.01百分点的情况下,使用再生催化剂时的稳定汽油研究法辛烷值比使用新鲜催化剂时高0.5,收率比使用新鲜催化剂时高0.9百分点,充分说明SR-1000催化剂具有较好的再生性能。     

催化裂化装置再生器尾燃原因分析及优化措施

针对中国石化扬子石油化工有限公司2.0Mt?a催化裂化装置再生器尾燃严重的情况,根据生产实际和烧焦理论,从装置生焦量、再生器内催化剂流化状态、催化剂内循环量、外取热量和助燃剂的使用等方面讨论了产生尾燃的原因并提出优化措施。结果表明:再生器尾燃主要是因为上述因素对烧焦罐的烧焦温度、焦炭反应时间、催化剂上炭分布产生影响,使CO无法在烧焦罐中完全燃烧,从而进入稀相段并发生剧烈反应造成的;通过调整装置生焦负荷、各再生催化剂输送管路中的输送风量、控制合适的催化剂内循环量和外取热量等措施可缓解再生器尾燃现象。     

ARGG装置的扩能改造

巴陵石油化工有限公司烯烃厂ARGG装置在两器主体设备基本不动的条件下 ,催化剂再生方式由完全再生改为不完全再生 ,处理量由 0 .80Mt a提高至 1.0 5Mt a ,催化剂单耗由 0 .8kg t降至 0 .65kg t,装置能耗由3 .60 1GJ t降至 3 .2 66GJ t;液化石油气和柴油收率分别提高 1.2 3和 0 .46个百分点 ,汽油收率降低 1.5 7个百分点 ,总液体收率增加 0 .13个百分点 ;年经济效益 3 43 8× 10 4 RMB $。     

重油催化裂化装置再生器的改造

上海石化股份公司重油催化裂化装置为反应沉降器与再生器并列布置 ,两个再生器同轴布置。通过处理能力由 0 .8Mt/a提高至 1.0Mt/a的局部改造后 ,该装置产生了外取热器无法正常投用 ,两个再生器烧焦比例不易合理分配、第一再生器 (一再 )烧焦强度较低、剂油比偏低及催化剂单耗偏高等问题。因此 ,又对再生器进行了改造 :将一再船形待生催化剂分布器改为Y形分布器、在一再密相床上部增设格栅、外取热器催化剂返回分布器增设软密封、待生催化剂输送线路由斜管 立管 斜管的形式改为斜管形式等 ,改造效果好。     

0.5Mt/a重油催化裂化装置再生强化技术改造

中海石油中捷石化0.5 Mt/a重油催化裂化装置于2012年6月进行了强化再生技术改造并取得成功,通过在再生器密相床层内设置中国石油大学(北京)开发的Crosser强化格栅,强化了再生器床层内的气固相间接触,改善了主风沿床层横截面的均匀分布,实现了高效再生,装置多项技术指标均得到了显著的提升。改造后标定数据表明:再生器密相床层水平温差由15℃降低至3℃;稀相水平温差由37℃降低至2℃;原来存在的稀相尾燃超温问题基本得到消除,CO助燃剂由此可以降低2/3;在原料质量变差、用风量降低约10.9%、再生器催化剂烧焦反应时间减少12%的不利前提下,再生剂碳质量分数仍可由0.10%降至0.06%。不仅降低了装置能耗,而且保证了催化剂活性不下降、装置产品分布不变差,并消除了再生器稀相设备超温的重大安全隐患,创造了可观的经济效益。     

前置式烧焦罐高效再生器数学模拟与操作分析

以催化剂再生动力学和快速床流态化理论为基础,建立了催化裂化装置前置式烧焦罐高效再生器数学模型。对工业装置进行的4次标定数据验证了数学模型,证明烧焦罐内传热传质均存在轴向返混,并且返混程度较大。本文开发了高效再生器数学模拟软件,可以计算烧焦罐内轴向密度分布、温度分布、催化剂上碳含量分布和气体中氧浓度分布以及再生剂含碳量等。以模拟软件对工业高效再生器几个主要操作因素(催化剂循环比、烧焦罐主风比例和二密相床催化剂藏量)进行了考察,并对齐鲁石化公司北催化裂化装置高效再生器烧焦能力进行了考察。     

S Zorb装置再生器下料中断原因分析及处置

对中国石油化工股份有限公司九江分公司1.20 Mt/a S Zorb装置再生器下料中断原因进行了分析。提出了处置措施:加强原料和工艺精细化管理,确保汽油含水量维持最低水平;将再生器下料流程,从原设计的再生器锥体底部输送吸附剂至再生滑阀,改为再生器筒体下部斜管下料管线输送至再生滑阀,防止吸附剂结块堵塞管路;清理再生器底部锥体,疏通再生空气分配器;控制再生配风最小流量,清理再生器松动氮气限流孔板,更换再生器转剂线。再生器下料恢复正常,保证了装置长周期运行。     

高积炭连续重整催化剂器内再生实践

高积炭连续重整催化剂由于碳含量远远超过再生系统正常运行所允许的水平,正常的器内连续再生会导致催化剂载体晶相破坏及内构件损坏。以某连续重整装置异常停工导致催化剂碳含量异常增加为例,在重整反应系统未进料的情况下,通过严格控制再生烧焦区入口温度、入口氧含量、催化剂循环量等参数,在再生器内依次通过固定床烧焦、移动床连续烧焦模式,实现了降低装置内催化剂碳含量的目的,然后通过反应进料并提高反应温度增加积炭的方式满足再生系统运行的条件,最终实现了催化剂正常再生,使催化剂活性得到完全恢复,成为国内首例高积炭连续重整催化剂器内再生的成功案例。     

催化裂化装置动态机理模型：II.再生器部分

建立了前置烧焦罐式高效再生器动态机理模型。烧焦罐再生段采用轴向扩散模型，包括催化剂上碳含量、氢含量和再生温度动态分布参数方程、气体中氧含量拟稳态分布参数方程和催化剂藏量动态方程。二密相床气速低，采用气固全返混模型，并考察了气体外扩散对烧碳速率的影响。二密相床数学模型包括再生剂碳含量和催化剂藏量的动态集中参数方程和烟气中氧含量的拟稳态代数方程。     

催化裂化装置动态机理模型 Ⅱ.再生器部分

建立了前置烧焦罐式高效再生器动态机理模型。烧焦罐再生段采用轴向扩散模型，包括催化剂上碳含量、氢含量和再生温度动态分布参数方程、气体中氧含量拟稳态分布参数方程和催化剂藏量动态方程。二密相床气速低，采用气固全返混模型，并考虑了气体外扩散对烧碳速率的影响。二密相床数学模型包括再生剂碳含量和催化剂藏量的动态集中参数方程和烟气中氧含量的拟稳态代数方程。     

催化裂化装置高效汽提器技术的工业应用

中国石化股份有限公司荆门分公司 0 .8Mt/a重油催化裂化装置应用洛阳石油化工工程公司设备研究所的专利技术 ,将原反应沉降汽提器改造成高效汽提器。工业应用结果表明 :在汽提蒸汽量下降 16 %的情况下 ,待生催化剂上焦炭的氢碳比值 (H/C)同比降低了 43 % ;再生器烧焦量同比下降了 1个百分点 ,每年可少烧焦 80 0 0t,年经济效益 85 0× 10 4RMB $     

重整再生器中心筒运行分析和改造

介绍了中国石油化工股份有限公司洛阳分公司0.70 Mt/a连续重整装置再生器中心筒的使用历程,对再生器中心筒在使用过程中出现的热偶布置不合理、焊缝开裂、筛网破裂、峰温下移且分布区域变大、烧焦温度高、粉尘堵塞等问题进行原因分析并提出解决措施和建议。建议合理布局再生器烧焦床层的热偶位置并使用柔性热偶,防止出现烧焦区温度监控盲区;再生器中心筒的外网与内筒设置为分体结构;外网采用无纵缝条筛网结构,同时提高条筛网丝及加强圈的型号,提高抗温度波动和抗冲击的能力。生产运行中,要避免重整再生烧焦床层温度大幅波动,减少催化剂循环过程中粉尘的生成和积累。     

流化催化裂化再生器构型的讨论

利用裂化催化剂上的烧碳动力学和化学反应工程学原理,讨论了催化剂再生的影响因素,并通过再生器的烧焦计算,重点讨论了再生温度、过程热效应、催化剂循环和再生器构型的影响。可供催化裂化装置再生器的设计和实际操作参考。     

催化装置MIP改造后反应温度波动原因分析及改进

针对青岛石油化工有限公司1.4 Mt/a重油催化裂化装置MIP技术改造后提升管第一反应区温度大幅波动的问题，对催化剂性质及再生催化剂流化状况进行分析，通过采取提高第二再生器床层料位高度、改进松动位置及松动风量的措施来改善大密度催化剂的流化状况。采取改进措施后，再生滑阀压降波动范围明显降低，反应温度大幅波动现象消失，总液体收率较改进前增加了0.85个百分点。     

催化裂化装置采用CSC快分技术的改造

扬子石油化工股份有限公司炼油厂0．80Mt/a重油催化裂化装置采用CSC快分技术(带有密相环流预汽提器的粗旋快分技术)进行改造,得到了如下效果：①解决了装置存在的安全问题;②提高了装置的处理量;③产品分布得到改善：焦炭产率降低了0．8个百分点,轻质油收率提高了1．5个百分点;④待生催化剂汽提效果行到改善,其氢碳质量比下降到6．4％;⑤由于焦炭产率降低和待生催化剂氢碳比的下降,再生器烧焦负荷下降,催化剂再生效果改善,在处理量增加的情况下,再生催化剂碳含量仍保持在0.14％。     

新型格栅式多段再生技术开发

从冷模试验入手,以提高再生器烧焦效率为目标,开发了催化裂化新型格栅式多段再生技术。该技术着眼于强化气固接触,提高气固接触效率,使烧焦效率相应提高。冷态试验研究结果表明:内构件流化床床层密度变化较均匀,气泡频率明显降低,特别是器壁处的流化死区得到明显改善,可用于FCC装置再生器的强化再生。在荆门分公司0.8Mt/a重油催化裂化装置上工业应用表明,再生催化剂含炭量由0.18%降低至0.03%,再生器主风耗量和再生器稀相段密度均有所降低,再生器烧焦量可提高5%。     

DCC-Ⅱ型催化裂解装置再生系统的改造

中国石油化工股份有限公司荆门分公司0．8Mt／a的DCC-Ⅱ型催化裂解装置再生系统运行中出现了：①第二密相床（再生沉降器底部）部分区域死床造成催化剂大量跑损,②再生和循环斜管催化剂输送波动,③沉降器稀密栩温差超高产生尾燃等问题。在采取将再生沉降器二级旋风分离器料腿翼阀位置提高至稀相,对第二密相床流化风分布管进行改造,在烧焦罐内增加待生催化剂分配器等措施后,问题得到了解决。     

连续重整装置再生器约翰逊内网开裂的原因分析及优化措施

中国石化天津分公司1.0 Mt/a连续重整装置再生器约翰逊内网出现开裂,原因是再生器内网顶部焊接区域存在应力,操作过程温度梯度变化大,并且内网顶部区域温度随催化剂周期性间断流动而交替变化致使出现金属疲劳。通过降低再生烧焦气中氧含量,使位于内网上部的催化剂在相对缓和的条件下进行烧炭,同时严格控制原料终馏点不高于173 ℃,提高重整反应氢油摩尔比至2.5,优化调整后,待生催化剂积炭量由5.1%降至4.8%,烧炭区峰值温度由568 ℃降至552 ℃,有利于再生器内网的长周期稳定运行。