两段提升管催化裂化沉降器内待生剂吸附油气的变化

沉降器内汽提油气的冷凝是造成重油催化裂化装置沉降器结焦的根本原因。为了分析待生剂吸附油气的性质变化,首先通过在线取样获得两段提升管催化裂化装置不同提升管内待生剂,用甲苯抽提提取待生剂上吸附的烃类并进行性质分析;然后在模拟汽提实验装置上进行待生剂的模拟汽提实验,分析汽提过程中的化学反应;最后将汽提油气中的液相组分进行二次热转化实验,探索汽提油气在沉降器稀相空间的热转化行为。结果表明,二段提升管待生剂吸附油气较多,馏程偏重,饱和分和氢含量很低;汽提过程中的化学反应以热裂化为主,二段待生剂吸附油气的反应较弱,重油收率较高,而且经过二次热裂化反应后,二段汽提油气重油收率仍然高于50%。因此二段提升管待生剂汽提油气会对两段提升管催化裂化沉降器的结焦产生重要影响。     

SVQS和MSCS技术在重油催化裂化装置上的工业应用

中国石油大庆石化分公司1.4 Mt/a重油催化裂化装置存在沉降器结焦严重的问题,制约装置长周期运转、生焦率偏高的问题,对提升管出口油气分离系统和汽提段进行分析,得出沉降器结焦的主要原因为：反应器粗旋风分离器升气管开放式布置、没有预汽提设备等使油气在沉降器中停留时间过长,导致结焦;汽提段结构存在缺陷,未根据油气存在状况针对性地采用不同的汽提技术。采用中国石油大学(北京)开发的SVQS油气快速分离系统和MSCS高效组合汽提技术对装置进行改造,标定结果表明,与改造前相比,改造后轻质油收率增加3.46百分点,液体收率增加1.44百分点,焦炭产率降低1.43百分点,装置能耗降低41.5 MJ/t。     

催化裂化装置采用两段提升管技术的改造及效果

为降低催化裂化汽油烯烃含量和提高轻质油收率，对0.8 Mt/a重油催化裂化装置进行了采用两段提升管反应器催化裂化技术的改造。改造中除反应沉降器和提升管反应器改动较大外，其余设备改动很小。改造后装置采用了汽油回炼方式。改造后装置的标定结果表明，两段提升管反应器与LBO-16L降烯烃催化剂配合，在保证汽油烯烃体积分数小于35%的前提下，产品分布较好，轻质油收率和柴汽比较高。但是在汽油回炼量较大（20t/h）的情况下，汽油烯烃含量才达到要求。     

PV型旋分器技术改造总结

我厂ＲＦＣＣＵ反应沉降器存在反应油气停留时间长，Ｂ型旋分器分离效率低，二级旋分器负荷低，结焦严重等问题，１９９４年末将沉降器为旋分器和提升管出口快分必变ＰＶ型单级和粗级旋分器。改造后分离效率提高，抵御操作波动能力增强，沉降器内结焦显著减少，取得较好效果。     

350万t/a重油催化裂化装置防焦对策

为了解决装置结焦问题,中国石油广西石化公司350万t/a重油催化裂化装置采用美国UOP公司提升管出口快分系统和优混喷嘴技术对操作条件进行优化。结果表明,采取降低预热温度、反应压力、分馏塔塔底温度等措施后,大油气管线、沉降器集气室、提升管出口快分旋分器出口以及分馏油浆系统均未发生结焦。     

国产新型催化裂化提升管出口快分系统

介绍了环形挡板式汽提粗旋（FSC）、旋流式快分（VQS）、密相环流汽提粗旋（CSC）等3种国产新型催化裂化提升管出口快分系统的设计原理、结构特点及工业应用情况。结果表明：3种快分系统均能较好地实现气固的快速分离、催化剂的高效快速预汽提及油气的快速引出,并具有开工灵活,操作弹性大,气固分离效率高（油浆固含量小于2 g/L）,可有效地改善产品分布等优点。     

新型汽提式粗旋风分离系统的研究

在目前常用的提升管出口粗旋风分离器的锥体下都增加一个汽提器，形成了新型汽提式粗旋风分离系统。通过汽提器的特殊结构布置，减少了反应后油气的向下返混，并最大限度地降低了汽提对粗族分离效率的影响，使引入汽提后的分离效率仍可保持在99％以上。采用特殊设计的气体引出方式，大大缩短了油气在沉降器内的平均停留时间。     

催化裂化沉降器顶旋风分离器直连改造后料腿结焦原因分析

催化裂化装置沉降器顶旋风分离器(顶旋)由软连接改直连后，设备结构变化使得汽提油气停留时间和流动轨迹发生变化，装置操作条件波动，降低原料油雾化蒸汽流量等因素导致沉降器顶旋料腿及汽提段结焦。提出了以下改进措施：恢复原设计沉降器顶旋直连改造前的平衡管长度，控制相对较高的汽提蒸汽流量，使汽提油气停留时间少于10 s,同时保证沉降器顶旋翼阀处不结焦，使料腿下料顺畅；避免加工焦化蜡油等含多环芳烃较易发生缩合结焦的原料；原料油雾化蒸汽控制不低于喷嘴设计值，保证喷嘴雾化效果，同时控制再生剂温度不低于680℃,使原料油中高沸点组分遇高温再生剂瞬间气化，提高剂油比使原料雾化液滴与更多的再生剂接触气化发生催化裂化反应，减少热裂化反应生成结焦前身物。     

FCC沉降器内部空间压力分布的数值模拟

采用Fluent流体计算软件对1.40 Mt/a催化裂化装置沉降器内部空间的油气流动状况进行了数值模拟,湍流模型是Reynolds应力输运模型,重点考察内部压力场的分布规律。沉降器计算几何模型是沉降器原型尺寸,包括内部的两级旋风分离器、内置提升管等。计算结果表明沉降器空间的压力按数值大小划分为三个区,一级旋风分离器（粗旋）和提升管反应器内的高压区,沉降器空间的中压区和二级旋风分离器（顶旋）内的低压区。其中提升管出口的压力最高,而顶旋料腿内部压力是整个沉降器压力的最低部分。沉降器内部的压力分布决定了各部分油气和蒸汽的流动路线、速度,以及料腿的料封问题。     

催化裂化设备技术新进展及改造实例经济性分析

FCC装置围绕降低重油催化裂化生焦、改善产品分布、降低装置烟气排放、延长装置开工周期等,对催化裂化设备进行了大量研究,开发了许多新技术。对催化裂化装置进料雾化喷嘴、提升管出口快分、高效汽提器、三级旋风分离器等进行了不断改进,同时提出了一些新颖的概念。     

140万t/a催化裂化装置改造效果分析

中石油长庆石化公司140万t/a重油催化裂化装置反再两器为同高并列式,反应部分为两段提升管,再生部分为快速-湍流床两段再生。装置运行中,存在沉降器结焦严重、主风-烟气系统压降大以及催化剂高温水热失活等问题,通过采用一系列有效的改造措施,如粗旋与顶旋直连快分技术,提升管底部混合器技术以及改进的快速床-二密床再生技术等,从根本上消除了装置长周期运行的制约因素,并提高了经济效益。     

催化裂化装置反应系统防结焦技术分析

叙述了催化裂化装置结焦的危害并指出油气重组分冷凝油滴是结焦的内因,油气所处的环境是结焦的外因。从焦块组成与焦块催化剂粒度分布可看出,焦炭中氢的质量分数不足4%,主要是催化剂细粉与高度缩合的碳氢化合物。在操作波动、沉降器温度变化时,很容易发生焦块脱落影响反应再生系统催化剂循环,从而导致非计划停工,影响长周期稳定运行。避免出现"未汽化油"和"湿"催化剂是防治反应系统结焦的有效手段,合理适度提高反应深度,降低反应器油气中油浆重馏分含量,也是减缓抑制结焦的重要手段之一。通过优化原料组成、采用MIP/MIP-CGP工艺和RICP工艺等新技术、优化粗旋设计和在粗旋灰斗增设预汽提器、优化提升管出口连接形式、操作上控制油浆不回炼并尽可能减少回炼油,规范开停工程序等有效防范和抑制结焦的措施,可以实现催化裂化装置长周期稳定运行。     

催化裂化VQS改造探讨

分析了催化裂化装置沉降器跑剂和结焦原因。介绍了改造情况:沉降器提升管出口采用"VQS快分+单级旋分"形式;顶旋分器和VQS快分封闭罩集中布置于沉降器壳体内;将VQS封闭罩外6个平衡管截短1 100 mm,使平衡管口远离油气区;将旋分器下部料腿直径由DN450 mm改为DN350 mm,旋分器翼阀改为DN350 mm的半覆盖式翼阀。将溢流密封圈的槽口从6个增加到12个,并与封闭罩的槽口相对应;将原封闭罩外1个松动蒸汽环更改为2个单独进汽半环,并减少松动蒸汽环上的蒸汽喷嘴面积。装置自大检修开工以来,已平稳运行12个月,平均加工负荷已提高到115%,沉降器运行正常。预计每年可节省1.0 MPa蒸汽25.2 kt。     

蜡油催化裂化装置沉降器的改造

蜡油催化裂化装置沉降器自2000年改造把汽提段改成冷壁式，把旋风分离器改为单级高效旋风分离器后，设备运行状况良好、油气与催化剂分离及待生催化剂汽提效果明显提高，取得了较好的经济效益，达到了预期的目的。     

120万t／a催化裂化装置沉降器改造施工技术

针对催化裂化装置反应系统内提升管和沉降器的结焦问题,采用美国UOP公司的VSS旋风分离器、高效汽提、原料油喷嘴专利技术对沉降器的内系统进行技术改造。选用大型吊车进行整体吊装、安装,减小了安装组对的累计误差,缩短了施工周期,保证了施工质量。改造后的设备运行平稳,轻质油回收率提高了两个百分点。     

采用UOP催化裂化技术加工大港常压重油

大港石化公司以提高装置总液体收率、降低生焦量为目的，采用美国UOP公司技术对重油催化裂化装置进行了改造，包括提升管出口旋转式快分系统、优混喷嘴、高效汽提挡板等多项内容。通过改造，缩短了催化剂在沉降器内的停留时间，降低了不良二次反应，达到了装置改造的目的。从装置运转情况看，在原料性质变差的情况下，装置处理量由0．92Mt/a提高到1．25Mt/a，生焦量降低，总液体收率有一定提高，收到了较好的效果。     

催化裂化装置未汽化油的模拟计算和解决措施

以Aspen HYSYS模拟软件为基础,分别对催化裂化装置的原料和油浆刚进入提升管时的汽化状态,提升管出口混合物料的汽化状态进行了模拟计算,证明了在提升管汽化段有少量原料和部分回炼的油浆未完全汽化,未汽化油增加了提升管、沉降器、分馏塔的结焦倾向,导致装置非计划停工。文中对某炼化公司催化裂化装置沉降器旋风分离器设计改造后出现的结焦部位后移等问题进行分析,指出通过采用MIP工艺、优化原料雾化效果、提高反应温度、增加剂油比、减少回炼量等措施可有效抑制未汽化油冷凝结焦对装置长周期运行的影响。     

减少0.80Mt/a重油催化裂化装置反应系统结焦的改造

介绍了两段提升管重油催化裂化装置反再、分馏系统的防焦改造情况。主要措施为:在沉降器过渡段,旋分料腿下段增设一层沉降器挡焦格栅;一段提升管加长7.1 m,将新鲜原料在提升管中的反应时间从1.4 s提高到2 s,以提高原料的单程转化率;在一再密相内增加提高烧焦效果的Crosser格栅,使再生器流化床中的大气泡破裂成小气泡,由此提高氧的相间扩散面积,增加氧碳接触效率,提高一再内的烧焦强度;将分馏塔底1～4层ADV浮阀塔盘更换为ADV固定阀塔盘。改造后,干气产率增加0.03个百分点,LPG上升0.20个百分点,汽油增加0.68个百分点,柴油减少0.34个百分点,油浆增加0.59个百分点,焦炭下降1.17个百分点,总液体收率增加1.14个百分点。     

O.8 Mt/a重油催化裂化装置汽提器改造

济南分公司0．8Mta重油催化裂化装置应用洛阳石油化工工程公司工程研究院的专利技术．将原反应沉降器汽提段改造成Ⅱ型催化裂化高效汽提器。工业应用结果表明：在汽提蒸汽量下降12％的条件下，焦炭的氢质量分数同比降低了18．3％；再生器烧焦率同比下降了0．5％，每年可少烧焦4000t．获得了较好的经济效益。     

催化裂化装置汽提段穿孔现象及对策

介绍了中国石油化工股份有限公司洛阳分公司Ⅱ套催化裂化装置沉降器汽提段穿孔情况,分析了塞阀开度对装置操作的影响。认为沉降器汽提段穿孔部位均发生在汽提蒸汽附近,汽提蒸汽流化异常状态是造成穿孔的根本原因。而汽提段蒸汽环管部分喷嘴发生堵塞、环形挡板与器壁接合处下方焊接缺陷的存在是汽提段发生穿孔的主要原因。提出了汽提段穿孔情况下的生产维护对策。