催化装置再生器旋分料腿长期使用后组织性能分析

催化裂化装置旋风分离器用于分离催化剂与油气或催化剂与烟气,主要由旋风分离器本体、料腿及翼阀组成,其中料腿是向下输送旋风分离器捕集到的催化剂颗粒的垂直管道。在装置运行过程中,有时会发生旋风分离器料腿断裂的事故。某厂催化裂化装置再生器发生跑剂现象,停车检查发现包括料腿断裂在内等诸多内构件问题。对料腿进行取样分析,通过化学成分分析、金相检查、硬度检测、扫描电镜观察、能谱分析,发现不锈钢料腿长时间使用后析出了大量的西格玛相和碳化物,导致不锈钢料腿硬度升高,脆性增加。     

FCC装置再生器旋风分离器磨损跑剂分析

旋风分离器是催化裂化(FCC)装置进行气固分离的设备。当旋风分离器发生磨损时,会直接影响其分离性能,导致跑剂故障的发生。以某石化公司1.0 Mt/a FCC装置再生器旋风分离器为考察对象,针对一个运行周期内旋风分离器跑剂故障,分析再生器旋风分离器磨损对装置跑剂量、旋风分离器压力降和催化剂颗粒物性的影响。研究发现：当旋风分离器发生磨损跑剂时,不仅分离效率和压力降会发生异常变化,而且逃逸的催化剂颗粒的粒度分布等物性参数也会发生变化,因此可以利用装置内和逃逸至装置外的催化剂颗粒的物性参数对旋风分离器跑剂故障进行诊断。建立了针对旋风分离器磨损跑剂的分析方法,可推广应用于FCC装置催化剂跑损故障的分析和诊断。     

某催化裂化装置二级旋风分离器堵塞故障分析

介绍了某石化企业催化裂化装置再生系统二级旋风分离器多个料腿堵塞的现象，并对其造成的催化剂跑损的原因进行了分析。通过改变旋风分离器翼阀安装的角度(静态试验质量由1.5 kg改为1.0 kg)、标高(12只翼阀焊缝标高均提高100 mm)、开启方向(5只翼阀开启方向改为指向再生器中心),调整料腿高度，增加流化风分配管等措施，解决了二级旋风分离器料腿堵塞的问题。通过采取上述措施后，再生器二级旋风分离器工况稳定，再生器出口烟气中催化剂粉尘等的相关参数均在工艺控制指标范围。该实施结果为二级旋风分离器和烟气能量回收机组的长周期平稳运行提供参考。     

S Zorb装置再生器旋风分离器故障分析

中国石油化工股份有限公司洛阳分公司1.5 Mt/a汽油吸附脱硫装置在实际运行过程中,出现吸附剂废剂罐料位持续异常上升现象,经判断原因为再生器内部旋风分离器出现故障。在对反应部分打全循环,再生器局部停工处理后,发现再生器内部二级旋风分离器堵塞是造成吸附剂大量跑损的直接原因,根本原因为再生器盘管出现泄漏,装置再生器在提高主风恢复生产过程中,湿吸附剂带入了旋风分离器,造成了旋风分离器的堵塞。提出了生产运行改进建议:在日常生产中,需关注料腿松动风的注入情况,加强取热盘管的管理;在再生器局部处理过程中,需关注盘管运行情况,检测料腿畅通情况,避免出现旋风分离器堵塞现象。     

催化裂化装置催化剂跑损影响分析

以W公司再生器旋风分离器料腿堵塞造成催化剂跑损期间的数据为基础,研究催化裂化装置催化剂跑损对平衡催化剂粒度分布、反应再生系统流化、平衡催化剂微反活性及产品分布产生的影响。分析表明:催化剂大量跑损会导致平衡催化剂粒度分布发生较大变化,0~40μm催化剂比例大幅减少,40~80μm催化剂比例大幅降低,大于110μm催化剂比例大幅增加;再生器流化不稳定,烧焦效果变差,再生器稀相、密相温差增大,提升管出口温度波动,影响装置热平衡致使装置降量运行;催化剂微反活性大幅降低;催化剂的反应性能也变差,产品分布发生较大变化,液化石油气、汽油收率大幅降低,柴油、油浆收率大幅增加,焦炭收率略有增加。     

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。     

旋风分离器料腿失效分析

某厂 1 2 0万 t/a重油催化裂化装置 ,采用超稳分子筛催化剂提升管反应 ,二段再生新工艺 ,并配有烟气能量回收系统和外取热器。该装置于 1 996年 9月 2 7日建成投产不到 1 0个月的时间里 ,先后被迫停工 5次 ,而每次停工都因旋风分离器料腿的断裂所致 ,现就其断裂失效进行分析探讨。1　设计参数及失效概况( 1 )设计参数　第一再生器 (以下简称一再 )内有 6组旋风分离器 ,每组包含一、二级旋风分离器各1个 ,旋风分离器的 1 2根料腿均在一再的筒体内部。第二再生器 (以下简称二再 )有 3组旋风分离器 ,每组包含一、二级旋风分离器各 1个 ,其中二…     

催化裂化再生器旋风分离器失效分析与对策

介绍了大连西太平洋石油化工有限公司催化裂化装置因第一再生器二级旋风分离器衬里脱落堵塞料腿导致再生器催化剂跑损,简述了催化剂跑损原因的判断过程,分析了催化剂跑损对其循环流化、管线设备以及各系统的影响并提出了应对措施。通过将新鲜剂加入位置由第一再生器改至第二再生器,并将跑损的催化剂补充回再生系统等调整,将系统平衡剂平均粒径稳定在85～90μm,目的产品收率明显提高,品质改善,其中液化石油气收率由16.0%提高至16.5%以上,汽油收率由40%～41%提高至43%以上,油浆密度由1.04 g/cm~3提高至1.08 g/cm~3,油浆收率由10.4%降至9.5%。实现了装置稳定操作,改善了产品分布,保证了装置大负荷生产。     

旋风分离器固定拉杆结构的改进

在延安炼油厂300kt／a催化裂化装置中，再生器内旋风分离器料腿的固定拉杆设计不合理，装置运行中，由于振动致使拉杆损坏，料腿失去约束，旋风分离器工况不稳，催化剂损耗增加。经过分析，将粗旋风分离器和一、二级旋风分离器分开固定，使其依各自的工况膨胀。改造后，运行情况良好。     

某催化裂化装置第二再生器硫酸钙积聚问题探析

国内某两段再生催化裂化装置,在运行过程中出现第二再生器一、二级旋风分离器(旋分)效率突然降低的问题,具体表现：平衡剂、三级旋分细粉平均粒径变大,平衡剂中细粉减少,催化剂跑损量增加;装置停工检修时发现,第二再生器二级旋分灰斗与料腿连接处结垢严重,第二再生器一、二级旋分外顶部也出现垢块、第二再生器三级旋分单管下料锥口结垢严重。垢物分析结果表明：第二再生器二旋分内及一、二级旋分外顶部垢块中硫酸钙质量分数超过70%,而三级旋分及烟机叶片上积垢主要为催化剂细粉和金属氧化物。该装置第二再生器富氧再生环境、扩能改造导致第二再生器稀相催化剂浓度增加及原料油中重金属铁、钙含量升高可能是造成硫酸钙大量积聚的原因。     

甲醇制烯烃装置催化剂细粉跑损问题剖析

某1.8 Mt/a甲醇制烯烃(MTO)工业化装置长期存在严重的催化剂细粉跑损问题。对比典型流化催化裂化(FCC)催化剂和工艺设计,对MTO装置催化剂进行物性分析和反应-再生系统工艺核算。结果发现：相比于FCC催化剂,MTO催化剂平均粒度更大、密度相当、抗磨损性能更好、更容易被旋风分离(旋分)器分离,因此颗粒物性不是其平衡催化剂中细粉跑损问题的根本原因。MTO装置再生器中稀相沉降空间高度偏低且操作气速更高,导致再生器旋分系统颗粒浓度过高;再生器两级旋分实际入口线速均高于传统设计值范围,导致其压降远超设计值;再者,料腿埋入再生器密相床层的长度高,易造成旋分器(尤其是二级旋分器)料腿内形成很高的堆积料柱,料柱易架桥或失流化,进而造成料腿“固泛”和分离效率严重下降。总之,再生器结构及其旋分系统设计的不合理是导致该MTO装置平衡催化剂中难以保留细粉的关键原因。     

催化裂化装置旋风分离器运行情况分析及对策

针对兰州石化300×10⁴ t/a重油催化裂化装置反应-再生系统沉降器VQS、单级旋风分离器、再生器一、二级旋风分离器运行情况进行分析,通过收集对比装置运行周期内相关操作条件,结合装置历次大检修期间的检查维修情况,判断上述气固分离设备工作性能均表现出分离效率下降、运行状况恶化的现象,确定分离效率下降的主要原因包括设备长周期运行带来的变形破损、内部损坏部位无法完全检查修复,以及由此带来影响装置长周期运行的主要问题,包括油浆泵磨损、结焦增加、催化剂跑损、烟气轮机的磨损和叶片结垢、锅炉管束积灰等。提出并实施沉降器VQS、单级旋风分离器以及料腿的整体更换、再生器一二级旋风分离器及料腿的整体更换。在装置新的运行周期内,上述气固分离设备运行良好,催化剂得到高效分离,彻底消除了装置的生产瓶颈。      

基于双旋流的油泥分离器数值模拟

针对兴中油泥含油量高、含渣量低的特点,提出一种新型的双层旋流器结构来进行油-水-颗粒的三相分离.采用数值模拟的方法进行研究,选择混合模型和k-e模型对单层旋流器和3种不同进口型双层旋流器的分离效果进行模拟,分析各旋流器的结构对压力分布、油水分布和油泥颗粒分布效率的影响.结果表明:入口流量为40 m3/h,即入口流速为6...     

催化裂化装置再生器催化剂跑损原因分析及控制措施

分析了玉门油田分公司炼油化工总厂0．5Mt/a催化裂化装置催化剂跑损的原因，通过增设外取热器上滑阀、更换三级旋风分离器单管、提高再生器一级料腿并增设翼阀、更换主风分布管等措施，减少了催化剂的跑损，使催化剂单耗由改造前的1．5kg/t降到了0．57kg/t左右，经济效益十分显著。     

FCC粗旋与顶旋连接方式对顶旋气量分配的影响

 摘要：采用数值模拟方法对闭式直连的FCC两级旋风分离系统内的三维流场进行了系统研究。首先,通过选用不同湍流模型对单个旋风分离器内的强旋流动进行数值模拟计算,并与实验数据对比确立了可以用于两级旋风分离器研究的模型和计算方法。随后,采用已确立的模型和计算方法考察了不同连接方式对两级旋风分离系统内流动的影响,得到了不同直连方式下粗旋排出油气在左、右顶旋间的分配比例。以两顶旋间油气量合理分配及高效分离所需正常入口气速为考察基准,确定了既可以平均分配进入左、右顶旋的油气量,又能有效利用粗旋出口油气的旋转能量减小系统压降的合理连接方式。     

0.60 Mt/a重油催化裂化装置技术改造

对中国石油化工股份有限公司沧州分公司重油催化裂化装置分馏塔、再生器主风分布系统、旋风分离系统和主风机组进行了一系列挖潜改造。改造后烧焦罐主风分布管压力降由25～30kPa下降到5～10kPa,主风机入口流量由1050m     

丙烯腈反应器三级PV型旋风分离器的性能及工业应用

三级PV型旋风分离器是通过优化匹配组合,在给定压降下达到高效率的。大型冷模对比试验证实三级PV型旋风分离器的分离性能及操作弹性均优于从国外引进的三级旋风分离器。在丙烯腈反应器内的工业应用证明吨丙烯腈催化剂的单耗已降低到0.37kg,旋风分离器的总压降可控制在7kPa以内,效果显著。     

MTO装置再生立管内催化剂输送不畅的流态特性分析

甲醇制烯烃（MTO）装置催化剂循环回路的下行流动部分是再生立管,再生立管将催化剂从再生器输送至反应器是保证MTO装置正常运行的前提条件。某0.60 Mt/a MTO装置再生立管出现催化剂输送不畅问题已成为装置高效运行的瓶颈,为此通过测量再生立管的轴向压力分布和工艺参数分析催化剂输送不畅的原因。结果表明：由于催化剂脱气和大气泡,再生立管中催化剂从上至下形成了过渡填充流、段塞流和密相流化流,导致催化剂浓度和催化剂循环量大幅度波动。最后,根据分析结果提出了再生立管结构改造的建议。