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     

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。     

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。     

催化裂化汽提器在国内外研究进展

汽提器是催化裂化装置的一个重要组成部分,整个催化裂化装置的稳定性和经济效益是由催化裂化汽提性能的优劣决定的,开发效率更高的汽提器是现在一项比较急迫的任务。本文简单的介绍的催化裂化汽提器以及催化剂和蒸汽在汽提器内的运动状况,综述了汽提器的发展,对环形挡板汽提器、环流汽提器、填料汽提器进行的总结。     

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。     

催化剂汽提器内气固传质特性的研究

采用氧气示踪的方法在f 486×8000mm的有机玻璃床内对普通流化床汽提器和盘环形挡板汽提器进行了系统的气固相传质冷态模拟实验,得出了不同汽提线速和催化剂质量流率下上述两种催化剂汽提器内油气浓度轴向分布的变化规律。根据其油气浓度轴向分布的特点,结合鼓泡流化床两相理论以及一系列的假设,提出了针对这两种汽提器的一维传质模型。由实验结果待定了一维传质模型的模型参数,获得了计算两种汽提器轴向油气浓度分布的半经验的指数关联式。该关联式和实验数据比较吻合,相对误差均在10%以内。由该关联式可进一步计算出汽提器的汽提效率,可以为工业汽提器工艺参数的优化以及工程设计提供参考。     

催化裂化汽提器技术研究进展

介绍了近年来催化裂化装置汽提器的研究现状,主要包括挡板汽提器的气固流态化行为,环流汽提器和填料型汽提器.叙述了气固两相在后两种汽提器内的流动特点,并指明了汽提效率优于挡板汽提器的原因.填料型汽提器在高催化剂循环通量条件下仍可有效降低再生器烧焦量,正适合原油重质化和利用催化裂化生产低碳烯烃的发展趋势.     

固相环流技术在催化裂化装置的工业应用

扬子石化炼油厂800kt/a催化裂化(FCC)装置引入固相环流技术,分别对反应器的预提升段及汽提器的结构进行了一系列改造,提高了油剂接触效率和油气与催化剂分离效果。工业应用结果表明,装置的生焦量大幅降低,提高了轻质油产品的收率。     

催化裂化反应-再生系统优化改造及效果

为适应原料重质化趋势的发展,一些新的催化裂化工艺技术得到快速发展,旧的催化裂化装置通过对反应-再生部分核心技术进行升级改造,有效提高了装置加工劣质原料的适应性。广州石化1.0 M t/a重油催化裂化装置采用密相环流预汽提快分(CSC)系统,CS-Ⅱ进料喷嘴和高效PV型旋风分离器对反应-再生系统进行升级改造,产品分布明显得到改善,总液收率提高1.21%;喷嘴汽耗减少1.6 t/h;催化剂耗量下降0.23 kg/t;并缓解装置烧焦负荷和气压机能力不足的瓶颈限制,加工能力提高,装置运行效果显著,经济效益得到增加。     

高低并列式重油催化裂化汽提器挡板的结构优化

催化裂化汽提器的汽提效果对装置产品收率、能耗和长周期平稳高效运行有重要影响。高效的汽提器不仅可以提高轻质油品的收率、改善产品分布,更能降低再生器的烧焦负荷、减少催化剂的水热失活。当前常用的汽提器主要呈现两种结构形式,其一为填料结构汽提器,该汽提器空间利用率和汽提效率很高,但填料容易被焦块堵塞,不易清理,因而不适宜于重油催化裂化装置;另一种汽提器为挡板结构汽提器,该汽提器结构简单、汽提效率高、运行周期长,应用非常广泛。开孔挡板结构汽提器作为挡板结构汽提器中应用最广一种,其挡板区内气固流动特征及流场分布特点目前还研究较少,同时受实验条件和测量方法的限制,工业尺度开孔挡板结构汽提器更是鲜有研究报道。本研究将运用双流体模型结合分段曳力模型对一套工业规模催化裂化装置的锥环形挡板汽提器进行模拟,考察其流场特点和气固流体力学行为。发现模拟所得床层密度与工业实测值能较好吻合。模拟结果表明：挡板区内蒸汽并不严格呈“S”形穿过各块挡板向上流动,相邻环形挡板0.85相似文献   

原油催化裂化高效汽提技术的研究进展

随着生产能力的扩大及加工原油中重质油含量的提高,催化裂化装置汽提段引起了人们的重视.高效汽提技术可以有效降低焦炭产率,减轻再生器负荷,在节能降耗中有着重要的意义.国内外关于汽提设备技术方面专利有许多,多是对传统环形挡板进行了改造,并提出了一些新型汽提设备.汽提工艺参数的优化也是提高汽提效率的重要因素.预汽提和多段汽提技术强化了催化剂和水蒸气之间的接触,提高了汽提效率.     

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。     

开孔形式对盘环形挡板汽提器特性影响的模拟分析

采用CFD方法对安置盘环挡板的汽提器进行了模拟计算,对比了盘环挡板上有无开孔情况下的颗粒流动分布。结果表明,在盘环挡板上进行开孔可有效减少“气垫”区域,使气体与颗粒更顺利地穿透挡板进行高效接触。此外,通过对比不同开孔形式下的催化剂颗粒流动与气泡分布特性,可以发现均匀开孔时,随着开孔尺寸的增加,气相流动阻力下降,可以携带颗粒更加均匀地穿过盘环挡板,使得挡板以下的“气垫”区域减小,颗粒在汽提器内分布更加均匀,有利于汽提蒸汽与催化剂颗粒之间的接触。但是,随着开孔尺寸增加,汽提器内气泡的平均尺寸有所增加,气泡数量减小,气泡所占的总体积及气泡所能提供的相界面积有所减少。对比均匀开孔与非均匀开孔的颗粒流动与气泡特性,结果表明,在盘形挡板顶部附近开孔12mm,其他区域均匀开孔9mm的非均匀开孔形式在确保催化剂颗粒流动的均匀性分布、汽提蒸汽与催化剂颗粒之间的接触效果的同时,容易产生更小的气泡,可以提供更高的气固相界面积,更加有利于汽提器性能的改善,因此是比较优选的开孔方式。本文关于挡板开孔形式影响的模拟分析对设计高性能的汽提器内构件具有重要意义。     

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。     

Removal of Dissolved VOCs from Water with an Air Stripper/Membrane Vapor Separation System

Abstract

Treatment of water contaminated with volatile organic compounds (VOCs) is a major problem for the United States chemical industry. Currently, VOCs are removed from moderately contaminated wastewater streams by processes such as steam stripping and from dilute wastewaters by air stripping combined with a carbon adsorption off-gas treatment system. This paper describes the development and performance of a hybrid process that combines air stripping with membrane organic-vapor separation to recover VOCs from the stripper off-gas. A number of prototype systems have been constructed and evaluated. The optimum system appears to be a tray stripper fitted with a high-pressure compression-condensation membrane separation unit. Such a system can remove 95 to 99% of the VOCs present in contaminated water; the removed VOCs are recovered as a liquid condensate. The economics of the technology are competitive with alternative processes, particularly for streams containing more than 500 ppm VOC and having flow rates less than 10 to 30 gal/min.     

合成氨压缩机级间换热器抑焦技术的研究

合成氨工艺过程中多级压缩级问换热器的结焦现象非常普遍，直接影响压缩机的运转效率和生产的正常进行，开发其结焦抑制技术是多级压缩的共性关键问题。本文以贵州开磷集团合成氨公司的压缩工段为例，对级间换热器的结焦现状及影响因素进行了分析。在结合乙烯裂解炉抑焦技术的基础上，展望了适用于合成氨级间换热器的抑焦技术。     

SIMULTANEOUS ABSORPTION OF C02 AND H2S IN SULFINOL SOLUTIONS IN A SET OF PACKED ABSORBER-STRIPPER

Simultaneous absorption of CO₂ and H₂S in a Sulfinol solution have been studied in a set of small pilot scale packed absorber-stripper. Data were presented on the effects of varying liquid circulation rate, feed gas flow rate, feed gas composition and steam pressure at bottom of stripper, on the individual gas removal %, steam stripping efficiency and overall volumetric gas-phase mass transfer coefficient for absorption. A comparison with an earlier work on absorption into 20% hot potassium carbonate solution in the same apparatus show that the influence of operating variables on the performance of the absorber-stripper unit is qualitatively similar for both types of solvents except that the steam stripping efficiency of the Sulfinol system is much more superior than the 20% hot carbonate system under similar conditions. This shows that the hybrid nature of the Sulfinol solvent gives a much better regeneration efficiency than chemical solvents in simultaneous CO₂ and H₂S removal     

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。