FCC再生立管输送催化剂不畅的原因分析

摘要：中国石油天然气股份有限公司克拉玛依石化分公司的0.8Mt/a催化裂化装置运行中出现了再生立管输送催化剂不畅的问题,表现为立管的推动力和滑阀的压降均低于设计值,同时提升管的反应温度发生波动变化。通过对比再生立管测量的轴向压力分布与原设计压力分布,表明立管内没有形成流化料柱,蓄压能力严重不足。这是松动风点堵塞和松动风量不足造成的,造成了立管内部出现失流态化架桥等。通过疏通堵塞松动点,调整松动风量,一定程度提高了立管的推动力和滑阀的压降。     

半再生立管内催化剂输送异常的分析与对策

武汉石油化工厂的Ⅱ套重油催化裂化装置为重叠式两段再生结构，该装置半再生立管内的催化剂输送出现异常，从立管进出口结构及操作两方面分析了该异常产生的原因并采取了以下措施：(1)半再生立管下料口的正下方增加一面积约lm2的衬里凸台，该凸台能起料封作用，以杜绝主风反串进立管的现象；(2)将两再生器中间的大孔分布板孔由原127个堵为107个，以改善第二再生器内的烟气分布和两再生器主风比的调节；(3)改造后调整了部分操作参数，如提高再生器的压力，降低主风分配比等。结果半再生立管内的催化剂输送恢复正常，达到了改造目的。     

半再生立管输送催化剂不畅的原因分析和改进措施

催化裂化装置中半再生立管是重叠式两段再生器之间催化剂循环的输送管。半再生立管在操作中常出现催化剂输送不畅的问题,直接影响到装置的平稳运行和催化剂的再生效果。依据两段再生器之间颗粒循环回路的压力平衡分析,半再生立管输送催化剂不畅的主要原因是立管入口进料、出口排料不畅造成下行回路立管的推动力不足。改进立管的入口进料、出口排料,松动风的设置等可以有效地提高立管输送催化剂的能力,解决半再生立管输送催化剂不畅的问题。     

改进催化裂解装置再生立管气固输送状态

荆门分公司催化裂解装置由于使用高堆密度催化剂，再生立管出现了气固输送故障，对反应温度和产品收率影响较大。采取改进措施后取得了显著效果，液化气收率可提高约4个百分点，丙烯收率可提高1－3个百分点。     

新型MTO反应器环隙下料管内的压力特性

在高约12.7 m的新型MTO耦合反应器冷态实验装置上,在不同操作气速下,研究了上部环隙下料管4个截面位置及出料口下1个截面位置上的压力特性和平均固含率。通过对上述5个截面上压力脉动曲线及其标准偏差分析,发现截面1处压力脉动在低气速条件下较平稳,在高气速条件下较强烈,截面2和截面3处压力脉动最平稳,而截面4和截面5处压力脉动最剧烈;当下部环流反应器环隙区操作气速(Uga)一定时,随着导流筒区操作气速(Ugd)的增大,各截面平均压力值均不断增加,由截面3至截面1,颗粒呈现顺重力场负压差流动;当环隙区操作气速Uga=0.3 m/s时,随着导流筒区操作气速(Ugd)的增大,各截面平均固含率均不断增大,在相同操作条件下,各截面上平均固含率差别较小,颗粒流动较平稳。     

再生催化剂立管流动受阻故障分析和措施

分析了荆门分公司催化裂化装置发生再生催化剂立管流动受阻的故障原因 ,提出解决措施 :调整再生密相床料位 ,提高立管入口推动力 ;调整催化剂输送性能 ,解决立管入口催化剂填充状态流动问题 ;调整立管松动蒸汽和松动点 ,解决立管输送方面的问题 ;调整预提升管蒸汽量和干气量 ,降低立管出口阻力。     

甲醇制备丙烯装置催化剂再生工艺研究

针对甲醇制丙烯装置催化剂碱金属中毒,烧焦再生处理其活性仍不可完全恢复的问题,在常规再生方法基础上增加离子交换工艺,使催化剂活性得到恢复,甲醇转化率达到99.09%,丙烯选择性达到43.62%。加速老化评价结果表明,在甲醇空速为4.0 h~(-1)条件下,经过34 h后甲醇转化率仍未下降,催化剂寿命显著延长。     

催化裂化装置再生立管输送催化剂不畅的原因分析

中国石油克拉玛依石化公司0.8 Mt/a催化裂化装置运行中出现了再生立管输送催化剂不畅的问题,表现为立管的推动力和滑阀的压降均低于设计值,同时提升管的反应温度发生波动变化。对比了再生立管轴向压力分布与原设计压力分布,结果表明,立管内没有形成流化料柱,蓄压能力严重不足,这是松动风点堵塞和松动风量不足造成的,使立管内部出现失流态化架桥等。通过疏通堵塞松动点,调整松动风量,在一定程度提高了立管的推动力。     

FCCU立管内催化剂下行流动的脉动压力分析

针对FCCU立管存在的振动问题,在大型实验装置上对φ150 mm×9000 mm立管内颗粒下行流动的脉动压力进行了实验测量。依据两个典型颗粒质量流率50 kg/m2s和395 kg/m2s的测量结果,采用脉动压力信号之间的相干特性分析,探讨了脉动压力的形成和传递特性。实验结果表明立管内催化剂颗粒下行过程具有很强的动态特性,表现为脉动压力。立管内稀密两相共存的流态时,稀相部分的脉动压力来源于入口,向下传递,密相部分的压力脉动来源于出口,向上传递;当立管浓相输送流态时,脉动压力主要是进口处进料、下行颗粒浓度变化和下行颗粒对气体压缩的结果,向下传递。脉动压力中频率<0.3部分形成了立管振动的振源。     

甲醇制烯烃工业装置催化剂积碳特性模拟研究

基于中国神华集团包头1.80 Mt/a甲醇制烯烃(MTO)工业装置湍动流化床反应器的实际数据,研究了MTO过程中催化剂的积碳特性。将待生剂与再生剂的积碳量差值(碳差)分别与催化剂的停留时间及单位质量催化剂上甲醇的处理量(醇剂比)按照基于Voorhies方程的模型、机理模型及线性模型进行关联,拟合出了不同温度下催化剂的积碳特性模型。研究结果表明,对于同一组数据,无论采取哪种模型都具有相似的拟合度,且将碳差与醇剂比进行关联时得到的拟合模型的拟合度较高。装置是否处于稳态对于模型的可靠性影响显著,MTO工业装置反应器的操作特点和复杂性使得基于工业数据的积碳特性模型精确度还有待提高。     

垂直-倾斜组合立管中催化剂下料特征分析

以催化裂化装置典型的垂直-倾斜组合立管(Φ80 mm×3600 mm)为研究对象,通过试验分析在不同催化剂质量流率下立管内催化剂颗粒的流动状态及其演变过程;并通过分析立管内轴向时均压力和动态压力特性,对催化剂颗粒的流态进行辨识.结果表明:随着催化剂质量流率的增加,立管内催化剂颗粒由稀相流态过渡为密相流态,轴向压力梯度逐...     

再生器内取热盘管失效原因分析

应用光学显微镜和扫描电子显微镜研究分析了催化裂化装置再生器内Ｕ型取热盘管失效的原因。该管具有应力腐蚀开裂的特征,管材在受到介质腐蚀时,发生晶界损伤,进而在工作应力作用下,在这些薄弱部位产生裂纹。裂纹从管内壁开始向外扩展,裂纹面上有负二价硫离子存在。建议新装置运行中注意水处理和设备防护。     

连续重整装置催化剂再生器的制造及质量控制

介绍了催化剂再生器的制造过程及质量控制情况。结果表明,催化剂再生器的制造完全满足设计要求,较好地保证了制造质量。     

催化裂化再生器外取热器分类及换热性能分析

从换热过程的内在规律出发,将已投用的外取热器分为阀控上流式、阀控下流式、气控下流式、无循环式 共４种形式;提出了热量分解概念,外取热器热量由对流热和当量“扩散热”两部分组成。已投用的外取热器中,气 控式设备效率最高,单位外取热器设备体积取热量为 ０、４５ ＭＷ／ｍ~３,其他形式为 ０．３ ＭＷ／ｍ~３,再考虑滑阀造价,气控 式投资明显低于阀控式;对应同样的流化气速和催化剂循环量,气控式能提供更高的催化剂温度及更大的换热强 度;各种取热器均可用肋片强化,肋片效率一般在０．７左右。     

两再生器同轴布置FCC装置再生器料位控制难的原因

中国石油化工股份有限公司武汉分公司第二套催化裂化装置的两个再生器为同轴重叠式布置,第一再生器(一再)在第二再生器(二再)之上,一再、二再间用凸状分布板隔开.催化剂再生系统自1995年开工以来多次出现流化失常现象,一再料位难以控制,严重影响装置正常生产,通过对一再密相床层温度的分析,初步认为是由于一再流化床风速分布不均,一再至二再的半再斜管入口风速过高,催化剂难以流入半再斜管所致.2005年装置改造时将一再主风分布环改为双环并在半再斜管入口处增设溢流斗后,该问题基本得到解决.     

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。     

催化裂化装置立管-阀门系统设计及运行分析

立管-阀门系统是催化裂化（FCC）装置催化剂颗粒循环回路的下行流动部分。立管输送催化剂操作的复杂性在于立管内催化剂流态的多样性。介绍了工业FCC装置立管-阀门系统的设计方法、立管操作工况以及压降方程。在某1.0 Mt/a FCC装置上,以再生立管为对象,通过测量不同工况时再生立管的轴向压力分布和采集工艺参数的变化,分析立管内气固两相的流动方向、催化剂密度与速度分布。根据气固两相的流动特征将立管分为3个区,分别为负压差脱气段、负压差持气段和正压差窜气段。总结了半管流形成的原因以及阀门窜气对立管压力分布的影响,提出了再生立管结构优化方案。分析结果可为FCC装置立管-阀门系统的设计和操作调整提供理论支持。     

硫转移剂协同脱硫脱硝助燃三效助剂在催化裂化装置上的应用

为满足日趋严格的环保要求,中国石化天津分公司于2014年10月8日起在1.3 Mt/a蜡油催化裂化装置试用天津市拓得石油技术发展有限公司生产的脱硫脱硝CO助燃三效助剂和硫转移剂。工业应用结果表明:硫转移剂和三效助剂按1.5∶1添加比例协同使用,添加量占总藏量兑比的3%,达到了脱硫、脱硝、助燃的三效作用。其中,烟气中SO_2去除率达63.1%,SO_3去除率达87.0%;烟气中NO_x含量由103.6mg/m~3下降至58.1mg/m~3,完全满足小于100mg/m~3的环保要求;与此同时,再生稀密相温差由空白标定的3.5℃降至1.5℃左右,CO助燃效果良好,可完全替代CO助燃剂。