催化裂化油浆过滤技术的改进及应用

催化裂化油浆具有重要的开发利用价值,但油浆中残留的大量催化剂颗粒限制了其作为高附加值产品的应用。采用增产丙烯、多产异构化烷烃的清洁汽油生产工艺后,催化裂化油浆呈现劣质化、重质化的特点。为了适应催化裂化油浆的变化特点,在原有过滤分离技术基础上,通过实验研究开发了"旋液分离+过滤"油浆过滤技术并进行了工业应用试验。试验结果表明,该技术能延长油浆过滤系统的运行周期,固体颗粒脱除率达到95%以上。     

流化催化裂化油浆固体颗粒脱除技术研究

以某炼油厂流化催化裂化油浆为原料,采用静电分离的方法,开展针对催化油浆的固体颗粒脱除技术研究。考察了静电分离温度、电压、填料粒径及填料与油浆质量比等操作条件对脱除效果的影响,并采用扫描电镜和能谱分析等方法对固体颗粒进行表征。试验得出的优化工艺条件为:静电分离温度150℃,电压7 000 V,玻璃珠填料粒径为5 mm,玻璃珠填料与油浆质量比为3∶1。在此条件下经过二级静电分离后,催化油浆的固体颗粒质量分数不大于50μg/g,固体颗粒脱除率达98%。催化油浆中的固体颗粒含量显著降低,实现了油浆高纯度净化,可以满足后续深加工工艺的要求。     

催化裂化油浆脱固研究进展

催化裂化油浆是催化裂化装置的副产品,其含有少量的催化剂固体颗粒,是制约油浆下游利用的主要障碍,因此脱除催化裂化油浆中固体颗粒,使其高价值化成为近几年来的主要研究课题。文中介绍了国内外催化裂化油浆脱固的方法,总结了近几年沉降法、过滤法、离心法等的研究现状,对未来催化裂化油浆脱固技术提出了展望。文中指出,过滤法分离效果稳定,目前在工业化生产中应用广泛,尤其是以陶瓷膜为滤芯的过滤法具有广泛应用前景;化学助剂沉降法成本较低,是未来油浆脱固发展的方向之一;离心法发展缓慢,主要在组合方法中起辅助作用。     

填料性质对催化裂化油浆静电分离效率影响冷模试验研究

为分析静电分离法脱除催化裂化油浆中固含量影响因素,采用自制静电分离器试验装置,研究填料直径和材质对催化油浆中催化剂固体颗粒脱除效率影响规律。结合数值模拟,分析填料直径和材质对其接触点处电场强度变化的影响。结果表明,油浆中固体颗粒分离效率随填料直径增大而降低,氧化锆填料的分离效率最高,玻璃填料的分离效果最差。随填料直径和填料相对介电常数增大,填料接触点处的电场强度增大。在不同材质填料物化参数中,填料相对介电常数对油浆中固体颗粒静电分离影响过程起主要作用。     

催化裂化油浆脱固方法研究进展

催化裂化油浆中的催化剂颗粒是制约油浆利用的关键因素,脱除油浆中的催化剂颗粒(油浆脱固)成为急需解决的问题。介绍了国内外催化裂化油浆脱固技术的研究现状,总结了重力沉降、过滤分离、离心分离、静电分离等方法在油浆脱除催化剂颗粒方面的应用,并分析了各自的优缺点。对油浆脱固的发展方向提出了展望。     

JR-SA06高效油浆脱灰剂的工业应用

化裂化油浆中固体催化剂粉末的脱除是当前油浆深加工过程中普遍面临的一个技术难题。为了实现油浆的深度净化，提高油浆的综合利用价值，某公司2.30 Mt/a催化裂化装置首次工业应用JR-SA06高效油浆脱灰剂。应用结果表明，在脱灰剂相对外甩油浆添加比例为500 μg/g、沉降温度为90~95 ℃的试验条件下，经过72 h沉降后，油浆灰分由0.28%降至0.019%，灰分平均脱除率达到了93.16%，优于一般脱灰剂，为油浆的后续加工利用创造了良好的条件。     

催化裂化油浆液固分离技术研究

从分析催化裂化油浆的组成和性质出发,结合石油胶体理论和非水胶体稳定性理论,对催化裂化油浆的稳定性进行了理论分析,由此进一步推测了破坏其胶体稳定性、分离催化剂固体粉末的机理。针对催化裂化油浆的特性,指出沉降剂与物理分离方法相结合,是催化裂化油浆液固分离的较优方法。     

催化裂化油浆膜过滤技术工业应用研究

为了解决催化裂化油浆中固体催化剂颗粒脱除的难题,中国石化长岭分公司（简称长岭分公司）与湖南中天元环境工程有限责任公司联合开发了针对催化裂化油浆过滤处理的耐高温特种陶瓷膜及错流过滤处理技术,建立了100 kt/a的催化裂化油浆膜过滤装置,对该装置进行了工业标定和长周期运行情况分析,结果表明：该装置稳定运行14个月,膜过滤后的催化裂化油浆的平均收率高于85%,灰分（w）低于50 μg/g。该装置的长周期稳定运行,为催化裂化油浆下游产品高值利用奠定了良好基础。     

静电分离催化裂化油浆中固体颗粒及其组成的研究

采用自制的静电分离装置,对某重油催化裂化装置外甩的催化裂化油浆(FCCS)进行静电分离实验。考察分离时间、温度、填料粒径、电场强度及分离级数对静电脱除效率的影响,并采用SEM,EDS,XRD等方法对固体颗粒进行表征。实验结果表明,静电脱除效率,随静电分离时间的延长先增大后趋于稳定,随温度的升高而增大,随填料粒径的减小而增大,随电场强度的增加先增大后有所降低;适宜的分离条件为:分离时间25~30 min、温度140~160℃、填料粒径2.0~2.5 mm、电场强度3.5 k V/cm,在此条件下经三级静电分离可使静电脱除效率最高达到99%,FCCS中的固体颗粒含量由4 200 mg/L降至50mg/L以下;FCCS中的固体颗粒主要由催化剂细粉、焦粉和金属锑组成。     

重油催化裂化降低油浆固体含量的工艺调整

对金陵分公司重油催化裂化装置降低油浆固体含量的工艺调整和效果进行了分析，找出了油浆固体含量高的原因，提出了降低油浆固体含量的有效办法。     

分离超细催化剂颗粒的微型固液旋流器

以研制适用于脱除炼油和石油化工工程中的工艺物流中残留的超细催化剂微粒的微型固液旋流器为目的,提出了以进料动量为核心的、判别旋流器分离性能的微分分离动力数判别准则。采用直径10mm的微型固液旋流器,取平均粒径16μm的超细催化裂化催化剂粉末为固相、水为液相,进行超细微粒固液分离的实验。实验结果表明,在微型固液旋流器进料流量为3.2～3.5L/min、原料中固体的质量分数为0.520%～1.330%的范围内,修正总分离效率达到96.6%～97.5%;在原料固体质量分数为0.520%时,顶流中固体的质量分数可降至0.018%,平均粒径为5.6μm。实验结果验证了微分分离动力数判别准则的正确性。     

催化l裂化油浆及回炼油中固体物类型的分析

采用过滤-灼烧法测定了催化裂化重油中固体物的含量,对催化裂化油浆、回炼油和蜡油中的固体物进行了粒度分布、化学组成及结构等方面的分析,发现催化裂化油浆中的固体物主要为催化剂颗粒,粒度主要集中在0.5～20.0 μm;回炼油和蜡油中的固体物组成较为复杂,除有一定量的催化剂颗粒外,还有较大量的Fe2O3和Sb2O5,Fe2O3主要来源于催化裂化装置内部及其管线的腐蚀,Sb+5则是催化裂化工艺过程中加入的金属钝化剂的主要成分,粒度分布范围也较宽,存在大量大于100 μm的颗粒。     

新型硫转移剂在不完全再生催化裂化装置上的工业应用

在中国石油广西石化公司不完全再生催化裂化装置上进行了新型RFS09硫转移剂的工业应用。结果表明:在原料硫质量分数平均值为0.338%、RFS09加注量为5%的情况下,CO锅炉出口烟气中SO_2浓度不大于850mg/m~3,达到预订技术指标要求;按空白SO_2浓度约1 800mg/m~3计算,再生烟气SO_2脱除率达到50%以上。此外,新型RFS09硫转移剂试用期间,装置总液体收率、油浆收率和焦炭产率基本不变;再生烟气粉尘浓度基本稳定且略有下降,油浆固含量保持稳定。     

催化裂化油浆柔性脱固技术（RSFF）研究

以催化裂化油浆为原料,用自主开发的不同技术代别的柔性滤材对油浆进行脱除固体颗粒物处理（简称脱固）,考察了过滤温度、进料速率对油浆脱固效果的影响,进一步考察了柔性滤材的性能稳定性及其对不同原料的适应性。结果表明：第三代滤材对油浆的脱固率最高,第二代滤材对油浆的脱固率较第一代滤材略高;过滤温度越高、进料速率越低,脱固周期越长;第三代柔性滤材可以适应黏度高、固体颗粒含量较高的油浆,而且性能稳定、再生性能好。使用第三代柔性滤材,经过多次再生后,脱固油浆的Al和Si的质量分数均小于10 μg/g,过滤器初始压降基本相同。     

催化油浆陶瓷膜净化技术研究

采用陶瓷膜处理FCC油浆,通过FCC油浆粒度分析结果确定了陶瓷膜的最佳过滤精度,考察了陶瓷膜处理FCC油浆的最佳操作参数、处理效果以及膜管的污染再生。结果表明,处理FCC油浆应选择有效过滤精度为005 μm的陶瓷膜管,最佳处理操作参数为210℃、3 m/s膜内流速、300 kPa跨膜压差及8倍浓缩倍数。在此条件下清洗周期为300 h,专用清洗剂清洗后,膜通量平均再生率为868%。最佳操作条件下处理后FCC油浆中固体去除率为9975%,灰分去除率为9879%,Cl元素去除率为9545%,催化剂颗粒去除率为9996%,处理后能够达到各工艺利用要求。     

不锈钢粉末烧结滤芯脱除FCC油浆中催化剂粉末中试研究

针对重油催化裂化油浆中大量残留催化剂颗粒限制了其作为高附加值产品应用的问题,采用不锈钢粉末烧结滤芯作为过滤介质,以分馏塔380 ℃重油催化裂化油浆为原料进行过滤净化中试研究。中试结果表明,在一个多月的运行和调试过程中,装置运行平稳,对油浆净化效果好,系统过滤效率在95%以上。油浆中灰分含量从2 000～3 000 μg/g降低到100 μg/g以下,可以满足各行业对油浆灰分的要求,增加了油浆的综合利用价值。     

催化裂化装置油浆固体质量浓度升高原因分析及对策

针对某石化公司3.3 Mt/a催化裂化装置在第1个运行周期内出现油浆固体质量浓度升高的现象,分析了油浆细粉变化规律以及沉降器催化剂跑损原因,并采取相应处理措施。结果表明:当油浆细粉粒径＞20~40 μm颗粒增加,是由于平衡剂细粉含量升高导致的催化剂跑损;当粒径40 μm以上的大颗粒明显增加,则是由于沉降器旋风分离器分离效率下降导致的催化剂跑损;降低油浆固体质量浓度的有效措施为:通过控制喷嘴线速度不大于95 m/s,减少原料油对催化剂的冲击破碎;控制新鲜剂及助剂粒径小于40 μm的细粉粒度分布不大于13%,磨损指数偏差不大于0.2 %/h,防止2种剂相互摩擦破碎,减少平衡剂细粉含量;改善沉降器旋风分离器分离效率,清理重锤阀结焦,避免料腿窜气,防止催化剂跑损。     

催化裂化油浆固液分离新技术开发

针对现有催化裂化油浆脱固技术存在的易堵塞、运行时间短的问题,开发了一种高效的组合油浆脱固技术:采用一级预涂过滤解决油浆内胶团堵塞滤管问题,二级旋错流精滤保证滤后油浆固含量达标。建设了一套处理规模为1 m 3/h的撬装式工业侧线试验装置,对某炼油厂的催化裂化油浆进行脱固处理。通过近3个月的工业侧线试验,结果表明,采用该组合过滤技术后,滤后油浆平均固含量为48μg/g,平均固体脱除率达到98.6%,实现油浆回收率99.03%。在实现油浆脱固的同时,能够减少过滤管内堵塞,延长油浆过滤装置的运行时间。     

催化外甩油浆的微旋流分离实验研究

 以催化外甩油浆为对象, 在1.8×10⁶t/a重油催化裂化装置上开发了外甩油浆微型旋流净化工业实验装置, 考察了微型旋流芯管压力、分离效率和流量的相互关系, 确定了微型旋流芯管净化催化油浆的最佳操作条件. 结果表明, 随着入口流量的增加, 分离效率提高, 而压力降增大. 在进口流量为250～260l/h、进口催化剂颗粒平均粒径为3.5μm 的条件下, 分离效率在45.77%～82.80%, 将催化剂的回收效率从原来静电分离设备的10%～20%提高到50%～80%.     

组合式上行旋风分离器的结构优化

A new gas-solid separator dedicated to heavy-oil fast pyrolysis process incorporating inertial and centrifugal separation was designed.Gas and typical fluid catalytic cracking(FCC) catalyst particles(with a density of 1500 kg/m3,and a mean diameter of 45.81 μm) were used in the study.The inlet gas velocity was kept constant at 13.36 m/s,while the solid loading at the inlet ranged from 0 to 700 g/m3.When the exhaust pipe opening was provided with two narrow-width slots near the inlet without baffles,the solid collection efficiency increased with an increasing solid loading at the inlet and was close to 95% along with a decreasing pressure drop.After increasing the secondary separation structure,the separation efficiency greatly improved.By adjusting the diameter of the secondary exhaust pipe,the separation efficiency and pressure drop could be balanced.Under the experimental conditions,when the diameter of the second exhaust pipe was equal to d=100 mm,the pressure drop was lower than 1400 Pa while the separation efficiency could exceed 99.50%;and when the diameter was equal to d=120 mm,the pressure drop was less than 700 Pa,with the separation efficiency reaching over 99.00%.