催化裂化装置催化剂跑损量大的原因及解决措施

近几年,中国石油大连石化分公司Ⅱ套催化裂化装置一直存在催化剂跑损量大的问题,自然跑损量达2.0 kg/t,严重时超过2.5 kg/t,形成低料位或"零"料位操作.由此产生两个问题:一是再生线路推动力降低,斜管催化剂流化波动大,流化极易中断,事故状态下抗风险能力下降,操作苛刻度增大;二是装置运行后期催化剂消耗逐渐增大,不但使装置的运行成本增加,而且对烟气轮机等关键设备磨损加剧,装置无法正常运行.通过针对再生器的一系列操作试验,确定了再生器内部改造方案:再生器第二密相床主风分布管由原来的一根环形管改成一根三瓣形管,由倒L形快速分离器代替粗级旋风分离器,使用PLY型旋风分离器和重锤式翼阀.经过改造后,催化剂自然跑损量降低至1.0 kg/t、能耗降低10%、助燃剂消耗减少50%、反应再生系统操作状况得到改善.     

FCC装置半再生斜管流化不稳定的原因分析

分析重叠式两段再生装置半再生斜管流化不稳定的原因,通过提高第一再生器床层催化剂密度、半再生斜管入口脱气、调配松动点风量,对第二再生器主风分布管进行改造、调整催化剂细粉含量、调整工艺操作,解决了半再生斜管流化不稳定的问题。     

蜡油催化裂化装置流化问题的探讨

通过对催化剂的种类和筛分组成、再生剂和待生剂输送线路的分析，找出流化异常的主要原因是筛分变粗，采取了控制再生催化剂40μm以下细粉含量为10％左右、主风量为2000m^3／min、调整脱气罐的松动点和松动风量、待生滑阀开度为80％-90％等措施，改善了流化状态，实现了平稳操作，并对再生器和脱气罐的结构提出整改的建议。     

ROCC-Ⅳ型渣油催化裂化装置的运行及其改进

介绍了国内新开发适于加工劣质原料的茂名石油化工公司1.2Mt/a的ROCC-Ⅳ型渣油催化裂化装置的设计特点、运行情况及其改进措施。三年多的运行情况表明反再系统流化平稳、调节灵活,催化剂再生效果好,三器热平衡调节灵活,国内首台最大的新型气控外取热器运行良好,原料质量差而轻质油收率较高。通过改进三器压力、第二再生器藏量及第一再生器、第二再生器主风风量的控制方案后,三器控制更加灵活简便。实施再生立管流化、闷床、清洁生产工艺、新型气控外取热器恢复流化取热特别是解决沉降器内结焦的改进技术后,效果良好。     

催化裂化催化剂再生的动力学判据

通过对不同再生过程进行分析和计算,以kca/kt值作为判据,给出了不同床层控制因素的半定量判断数值。即湍动床和鼓泡床的kca/kt值在0.35以下,快速床在0.35～0.65之间,输送床在0.65以上。认为kca/kt值在0.35以下时,为非动力学控制,宜采用改善催化剂流化质量和主风分布等措施来提高催化剂再生速度;在0.65以上时,宜采用提高再生温度、催化剂碳含量和氧分压等措施;在0.35～0.65之间时,两种措施皆有效,可视情况而定。     

催化裂化再生器操作线速和输送沉降高度软测量模型及其应用

利用数据处理方法结合工艺计算，在DCS系统上计算渣油催化裂化再生器的操作线透和输送沉降高度（TDH），使之象系统测量数据一样直接显示于DCS操作画面上。从而，使工艺操作人员在实际生产过程中直观地了解再生器流化床的流化状态，并据此调整相应的操作参数以提高流化床流化质量和再生效果以及减小催化剂的跑损。     

重油催化裂化装置再生器催化剂流化异常原因及对策

针对中国石化海南炼油化工有限公司重油催化裂化装置再生器催化剂流化异常的情况, 根据生产实际和流化的基本理论,分析了导致流化异常的各种因素,找出了流化异常的原因,主要是催化剂堆密度偏低、装置负荷过大和半再生斜管不畅造成的,采取的对策为：通过调整催化剂配方,优化催化剂生产工艺,改善新鲜催化剂的堆密度和外形,并采用堆密度相对较高的磁分离催化剂,加大系统中催化剂置换速率;降低装置负荷,合理调配一再、二再主风量,并控制好两器压力;通过调整松动点和松动风量改善半再生斜管输送工况。通过采取上述措施,解决了再生器催化剂流化异常的问题。     

催化裂化装置主风分布器改造

基于催化裂化再生器主风分布器的设计方法与经验 ,对中国石油化工股份有限公司荆门分公司催化裂解装置二密相床主风分布器进行了改造设计。装置运行结果表明 ,改造后不但降低了分布器压力降和催化剂的跑损 ,保证了二密床层均匀流化 ,而且解决了由于再生斜管流动不畅而导致的催化剂输送故障。为装置的节能降耗及长周期运转打下了坚实的基础。     

光学显微镜技术在催化裂化装置上的分析应用

建立了催化裂化装置催化剂显微观察手段,监测并分析了流化状态各异、烧焦效果不同、被钙及钒污染、第三旋风分离器分离效果好坏等不同条件下催化剂的显微照片。结果表明:流化状态不良时,待再生催化剂挂焦不均匀,未挂焦催化剂所占比例超过20%;烧焦效果不好时,再生催化剂中未再生催化剂的含量较高;分离效果较差时,从三级旋风分离器回收的细粉中含有大量20～120μm大颗粒。2年多应用实践表明,光学显微镜技术可在催化裂化装置用催化剂的质量监控、工艺条件优化、故障分析等方面发挥重要作用。     

流化催化裂化反应器和再生器催化剂密度的预测

根据流化床气泡理论,推导出流化催化裂化反应器和再生器密相床平均密度的计算公式.同时,提出了一套计算再生器稀相催化剂密度分布公式.     

FCC再生工艺类型及催化剂输送特点的分析

流化催化裂化（FCC）装置中的再生工艺依据催化剂和空气的流动路线存在着多种类型。总结了不同再生工艺的操作特点,包括单段再生、两段再生和快速流化床再生;并针对两段再生工艺,基于催化剂和主风气体的流动路线变化,分析了并列、串联并流、串联逆流3种两段再生工艺中催化剂流化和输送的特点。结果表明：3种再生工艺中催化剂的流动路线分别是N型、α型和C型;而气体流动路线形式包括单路、双路或多路,但始终是上行的。此外,再生器的结构和内部的催化剂流态也存在较大的差异,催化剂流动路线的压力平衡分布也不同。这些直接影响到立管进出口的催化剂的流动和催化剂的输送。最后以此分析对现场催化裂化装置上发生的立管输送催化剂不畅的故障原因进行了探讨,以期能有助于催化裂化装置再生工艺的设计和生产调整。     

DCC装置再生斜管流化不稳定原因分析

结合流化基本理论和装置运行情况,对中海石油宁波大榭石化有限公司2.2 Mt/a催化裂解(DCC)装置再生斜管流化不稳定,导致反应温度波动大、斜管振动大的问题进行了分析,认为斜管流化不稳定的主要原因是斜管入口携带气体量过多和斜管松动点设置不合理导致催化剂在斜管内呈现鼓泡床流化。通过对脱气罐进行改造、提高再生器床层藏量、降低脱气罐氮气量、优化斜管松动点布置、控制平衡催化剂中细粉含量等措施,提高了脱气罐脱气效果,降低了斜管催化剂携带气量,再生斜管流化得到了明显改善,反应温度最大波动幅度由±5℃降至±2℃,再生斜管振幅由5～6 mm降至1～2 mm,为装置高效长周期运行提供了基本保障。     

再生器内主风分布管喷嘴材质改进

炼油厂催化裂化装置再生器内的主风分布管喷嘴在经过一个生产周期运行后,大多数喷嘴都出现了不同程度的磨损,造成再生器内催化剂流化不正常,旋风分离器效率下降,催化剂跑损增加.分析了喷嘴磨损的原因,在2005年装置检修期间将再生器主风分布管喷嘴由原来的不锈钢喷嘴更换为RT型特种陶瓷复合喷嘴,经过一个周期的运行考验,新喷嘴使用情况良好,保证了再生器内催化剂的正常流化.     

大差异颗粒双组分流化床颗粒传热实验

 本文将冷的降烯烃催化剂加入至热的处于流化状态下的FCC催化剂和降烯烃催化剂混合颗粒中,考察流化状态下的颗粒间混合换热研究.结果表明,当换热前后大差异颗粒流化床均处于完全混合状态时,混合颗粒平均粒径越小,床层气速越高和床温越高则传热系数就越大;在进行颗粒Nu准数和Re准数关联回归时必须考虑床层温度的影响,并在关联式中引入流化床加热后的床层气速与入床气速的比速度,计算结果表明修改后的关联式总体误差不超过30%,能够满足实验设计的需要,可为新型双组分流态床换热分级系统的设计提供基础.     

R2R型催化裂化装置流化问题探究

某公司催化裂化装置规模为2.43 Mt/a,采用高低并列式两段再生(R2R)工艺。在运行过程中,催化剂在脱气罐与再生立管处多次出现流化异常问题,严重时装置被迫降量处理。通过分析,认为造成催化剂流化异常的主要原因如下:平衡剂中粒径0～40μm细粉含量过低;低负荷下再生立管松动风量过大;第二再生器(二再)料位和主风量波动,从而影响二再催化剂密度和再生立管料位。针对以上原因采取的措施:调校催化剂自动加料系统,加大新鲜剂置换,使平衡剂中细粉含量恢复至10%以上;减少再生立管中下部的松动点松动风量,避免形成气泡阻碍催化剂的流动;优化二再工况,控制风量在适当范围,稳定二再床层催化剂密度和料位。通过以上调整措施,催化剂流化异常问题得到改善,再生立管架桥次数减少,有利于装置的长周期运行。     

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。     

油料转化为轻质烯烃产品的流化催化裂化──在特定条件下,一定温度的再生催化剂进入反应器,与油料接触

该流化催化裂化工艺包括用一个流化催化裂化反应器使油料和催化剂接触,其中反应器由一个催化剂再生段、下流式反应段、分离段和催化剂汽提段组成。反应器的操作条件如下：①反应段出口温度为５８０－６３０,剂油质量比为１５－５０,接触时间为０．１－３ｓ;③再生段催化剂密相温度为６７０－８００;③再生催化剂进入反应段时温度为６１０－６６５。该工艺适用于使油料转化为轻质烯烃如乙烯、丙烯、丁烯和戊烯的流化催化裂化。提高了转化率及轻质烯烃收率,而且降低了由轻馏分过裂化产生的干气量。油料转化为轻质烯烃产品的流化催化裂化…     

沉降器汽提段堵塞的分析及对策

中国石油化工股份有限公司洛阳分公司二催化裂化装置在2012年12月28日10时,出现再生器藏量由153 t缓慢下降,再生密相温度快速下降,最低降至512℃,而沉降器藏量由43 t只小幅增加的异常工况,通过排除催化剂隐藏在再生器一侧及再生器跑剂、沉降器跑剂和催化剂隐藏在外取热等因素,推断是由于催化剂大量转至沉降器内,沉降器汽提段存在堵塞情况,造成催化剂沉降器和再生器流化不畅。为保证催化剂能从沉降器正常流动至再生器,采取逆压差操作,维持两器压差在-13 kPa左右,调整两段汽提蒸汽等措施,两器藏量能在可控范围内。逆压差操作期间出现外取热调整不灵活、催化剂循环受限、干气氮含量上升、沉降器藏量无法真实监测、再生器压力降低,主风机发电工况变化等问题。     

采用不同再生工艺的两套重油催化裂化装置运行效果比较

对中国石油化工股份有限公司济南分公司两套分别采用烧焦罐式高效再生工艺和同轴串联逆流两段再生工艺的重油催化裂化装置的运行效果进行了分析和比较。表明两种不同的再生工艺在各自不同的状态下 ,采用不同的操作条件时 ,均能最大限度发挥自己的特点。在加工同样性质的原料 ,使用同样的催化剂时 ,都能满足对催化剂的再生要求 (再生催化剂碳含量小于 0 .0 5 % )。同轴串联逆流两段再生工艺适应性较强、操作弹性较大、抗事故能力较强、消耗指标较低 ,但在催化剂置换率和开停工时间方面又相对处于劣势。因此选择什么工艺 ,应视具体情况而定     

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。