催化裂化沉降器跑剂分析与对策

中国石化青岛炼油化工有限责任公司2013年3月发生沉降器跑剂事件,检查发现沉降器旋风分离器翼阀周围催化剂和焦块大量堆积是导致翼阀启闭异常、跑剂的主要原因,翼阀舌板磨损、穿孔和提升管出口旋流快分头上部箱体磨穿等问题也使跑剂现象加剧。采取改造沉降器封闭罩、割除封闭罩外承插部位、改造封闭罩溢流密封圈、取消封闭罩外蒸汽环和油气平衡管、增设封闭罩外侧盖板、更换新防焦蒸汽环、更换翼阀等一系列措施后,沉降器封闭罩外催化剂大量堆积、盖板以上区域封闭罩外壁及沉降器内壁结焦等难题得以解决,从根本上解决了沉降器跑剂问题。     

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。     

FCC装置旋风分离器改进翼阀的防磨性能流场分析

针对FCC装置旋风分离器翼阀由于漏风导致阀板冲蚀磨损的问题,设计了三种结构的翼阀,分别是:阀口加导流片(A型)、阀板外凸(B型)和阀板内凹(C型)。采用计算流体力学方法对三种结构翼阀周围的气相流场进行了数值模拟,并基于流场分布分析了催化剂颗粒对翼阀阀板的冲蚀磨损特点。计算结果表明:对于A型翼阀,导流片的导流作用可以防止气流夹带催化剂颗粒对阀板形成30°～40°冲击角;B型翼阀由于外凸阀板结构,在阀板表面形成一个气垫,会减弱催化剂颗粒对阀板的直接冲击;C型翼阀由于内凹阀板结构,阀板内表面易受气流的直接冲击,加剧了催化剂颗粒对阀板的冲蚀磨损。研究结果综合表明,A型和B型翼阀结构具有抑制颗粒冲蚀磨损的功能。     

FCC沉降器旋风分离器翼阀磨损实验分析

针对FCC沉降器旋风分离器料腿下端翼阀阀板磨损的问题,在φ150 mm×5 000 mm料腿翼阀实验装置上进行了排料实验.实验表明,翼阀磨损与漏风有关,是气体夹带催化剂颗粒冲击阀板造成的冲蚀磨损,磨损部位主要发生在阀板与阀口接触的椭圆密封面上.根据颗粒质量流率和内外负压差参数,翼阀主要有连续式滴流状和周期性节涌状两种排料形式.连续式滴流状排料时,阀口附近的压力脉动呈高频低幅值波动,翼阀下部开口比较大,冲蚀磨损最严重的部位发生在阀板的底部,形成椭圆状沟槽式磨损;周期性节涌状排料时,压力脉动呈低频高幅锯齿状波动,下部的排料为密相半管流形态,冲蚀磨损主要发生在阀板上部边侧,形成沟槽式磨损.     

翼阀出口段直径变化对旋风分离器料腿-翼阀排料特性的影响

在内径为150 mm、高为5 000 mm的料腿-翼阀冷态实验装置上,以FCC平衡催化剂为实验物料,在颗粒质量流率为0~50 kg/(m2?s)、负压差为0~10 kPa的条件下,考察了翼阀出口段直径变化对料腿-翼阀排料特性的影响。结果表明：翼阀的排料存在两种形式,即连续式和间歇式排料;与无缩径的料腿-翼阀系统相比,缩径下料腿-翼阀系统在排料形式、轴向压力以及阀板张角等方面都存在很大的不同,在相同操作条件下,缩径下料腿-翼阀系统的阀板张角均小于无缩径下的阀板张角。     

催化裂化装置沉降器汽提段冲刷磨损原因分析及对策

针对催化裂化装置沉降器汽提段运行后期出现的器壁冲刷及喷嘴磨穿现象,从汽提段操作工况及汽提过程原理等方面分析了原因,并进行了相应的改造。结果表明,汽提段磨损主要是由于蒸汽分布不均匀造成局部产生催化剂涡流冲刷所致。通过采取将一段、二段汽提蒸汽下降管穿管位置与器壁的距离分别由113,100 mm均改为1000 mm,两段汽提蒸汽下降管增加厚20 mm的Y形保温钉耐磨层,二段汽提蒸汽分布环喷嘴改为正向下布置等改进措施,避免了器壁冲刷穿洞现象的发生。     

提升管反应器进料段气-固两相流的CFD模拟及结构优化

 以数值计算为手段,选择合适的气-固两相流模型,对提升管反应器进料段内的气-固两相流进行CFD模拟计算。通过分析CFD模拟结果,从计算角度出发优化提升管反应器进料段结构,将混合C4进料管由直管改为环管,使催化剂颗粒分布更加均匀以保证与原料的接触,同时减少颗粒间以及颗粒与器壁间碰撞机会,减少催化剂磨损。结构优化解决了提升管反应器内催化剂破碎严重的问题,将丙烯收率由14.91%提高到19.53%,油浆固含率也大大降低。     

抽油泵固定阀球最佳跳动高度的确定

华北油田第四采油厂部分油井沉没度超过100 m,而泵效却较低,只有20%。为了提高这部分油井泵效,对泵效影响因素进行分析,发现了气蚀效应对泵效的影响。通过计算重新确定了固定阀球最佳跳动高度,其移动距离由传统的45 mm降低为12 mm,减少了原油中的溶解气逸出和气蚀的影响,解决了阀球运动距离较大导致阀来不及关闭、原油漏失率大的问题。现场应用中改进泵的固定阀罩后,油井平均泵效提高了18%,证明固定阀球跳动高度改为12 mm后能有效提高油井泵效。     

多产异构烷烃催化裂化工艺油浆固体物含量超标原因分析及对策

分析了130万t/a催化裂化装置多产异构烷烃(MIP)技术改造开工初期油浆固体物含量超标的原因,并提出了相应的对策。结果表明,装置原用催化剂与MIP专用催化剂由于物性差异而产生的剧烈磨损,MIP工艺反应深度加大、油浆外甩量减少引起的催化剂粉末不能及时被携带出分馏塔以及沉降器旋流式快速分离系统(VQS)出口线速度低、分离效率差等是造成油浆固体物含量升高的主要原因。通过控制MIP专用催化剂的磨损指数为1.0%~1.5%,0~20μm细粉质量分数不大于2%,烧灼减量为11.0%,并优化操作条件如加大油浆外甩量、投用提升管预提升干气、将VQS出口线速度控制在12 m/s等,使油浆中的固体物含量小于6.0 g/L。     

催化裂化提升管出口紧凑式旋流快分系统

 基于旋流快分系统（VQS）在重油催化裂化工业装置中的成功应用与推广,提出了一种适用于重油催化裂化双提升管装置的紧凑式旋流快分系统（CVQS）。该系统由两级高效旋流快分器串联组成,第二级高效旋流快分器取代顶旋;采用紧凑式旋流快分系统不仅可以降低设备投资,而且可以显著缩短油气在沉降器内的停留时间,从而有助于解决沉降器内油气的滞留、返混和装置结焦等问题。在研究新型高效隔流筒和旋流头的基础上,考察了CVQS系统两种串联方案的分离性能,结果表明,两级高效旋流快分器优化匹配后,系统的总分离效率大大提高,可更好地实现气、固两相的快速高效分离。     

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。     

同轴式催化裂化装置汽提段磨损及对策

同轴式催化裂化装置在生产中出现干气流量增大、吸收系统操作困难,在不停工的情况下,对比操作数据、剖析装置结构,判断出其原因为沉降器汽提段磨损穿孔。通过采取提高汽提段藏量、降低两器差压、提升管干气预提升改为蒸汽预提升等多种措施,成功地解决了吸收系统操作困难的问题,防止了磨损现象进一步加剧,避免反应再生系统发生互串的安全事故。且干气流量由9 t/h恢复到5 t/h左右,氮气体积分数由20%恢复到10%以下,烟机-发电量由0.5 MW恢复到1.0 MW左右,为同类型催化裂化装置发生类似问题的分析和处理,提供了借鉴经验。     

抽油泵游动阀改进设计

针对抽油泵上游动阀罩由于阀球在出油室内频繁磨损以及来自管杆柱的交变载荷和高速、高压液流的冲击而导致疲劳断裂的情况,对游动阀结构进行了改进,去掉上游动阀的阀球、阀座和压阀接头,重新设计无阀上罩,并串连一个下游动阀,将上游动阀罩改为分体式结构。理论计算和现场应用表明,改进后的游动阀抗冲击、抗拉和抗扭性能明显提高,综合力学性能增强,延长了抽油泵使用寿命。     

变压吸附装置运行故障处理

对变压吸附装置运行期间出现的故障进行了分析,变压吸附装置的核心设备是程控阀。程控阀故障集中表现为程控阀内漏、程控阀执行机构渗油、阀杆反馈杆滑动导致回讯故障进而切塔、程控阀齿轮齿条磨损导致阀门关闭不到位。从工艺流程方面对变压吸附流程进行了改进,提出整改措施,经多次改进,逐步解决了变压吸附程控阀故障率高的问题,保障了变压吸附装置长周期运行。     

催化裂化汽提段穿孔原因分析及解决办法

重油催化裂化装置因汽提蒸汽管与汽提段环形挡板相贯处存在较大间隙,造成汽提蒸汽携带催化剂由此上行冲刷汽提蒸汽管,进而导致汽提蒸汽管磨穿,而汽提蒸汽管磨穿后高温蒸汽携带催化剂持续冲刷汽提段外壁,致使汽提段穿孔与第一再生器相通,进而造成整个装置全面停工,对企业造成巨大的经济损失。有针对性地对三种解决汽提段穿孔的方案进行了论证,提出了解决汽提段穿孔问题的有效措施,即采用汽提蒸汽由第一再生器进入汽提段的方式,不再贯穿整个汽提段环形挡板,该方法有效地解决了汽提段穿孔问题,减少因该问题而造成的装置停工。     

双阀生浮阀塔板压降的关联

通过对Ｎｏｒｔｏｎ公司的专利浮阀塔板与我国通用的Ｆ－１型浮阀塔板的理论分析,推导出双阀重浮阀塔板干板压降的理论模型,对于解决浮阀塔板在低汽速时,较筛板略大的液面落差而导致塔板上气体的不均匀分布和严重的塔板入口泄漏问题,具有极为重要的意义。     

桥式偏心分层注水技术现场试验研究

长庆油田安塞区块对14口井进行桥式偏心分层注水试验表明,Y341型可反洗井封隔器解封力偏小,在定向井上应用存在有效期短、集注流量测试仪器串遇卡、用平衡式集流流量测试密封段在井斜段内有较严重的磨损导致测试精度及效率偏低等问题。将Y341型可反洗井封隔器由单液缸坐封改为双液缸坐封,增大坐封力以提高其可靠性;测试仪器串由硬连接改为软连接,减小投捞力降低卡钻风险;平衡式测试密封段改为压缩式,消除磨损。改进后封隔器稳定性提高,没有出现卡钻情况,测试密封段无磨损现象,测试精度及效率提高。     

UOP连续重整第三代再生技术的应用

根据ＵＯＰ连续重整第三代再生技术在兰州炼油化工总厂的应用情况,分析了ＵＯＰ连续重整第三代再生工艺的特点,它改变了以往再生器内部约翰逊网的结构,将一段还原改为两段低纯氢还原,并采用了无磨损提升阀组。将部分工艺条件由高温临氢环境变为低温氮气环境。这些革新降低了对设备制造材料的要求,使催化剂再生过程更加充分,且便于操作和维护。还讨论了该再生工艺在实际生产过程中暴露出的一些问题,提出了改进意见。在该重整工     

提高催化裂化装置电液伺服阀寿命的措施

为提高电液伺服阀抗污染能力 ,在设计电液滑阀执行机构时 ,采取的主要措施是 :(1 )选用名义过滤精度达到 2 5μm的美国Parker公司BD1 5型偏置射流式电液伺服阀 ;(2 )在靠近电液伺服阀处设置一个精滤油器 ,直接对电液伺服阀进行抗污染保护 ,可有效地防止污染物对电液伺服阀前置级喷嘴的堵塞和阀心卡阻 ;(3 )在系统新注入油液或在检修后更换油液时 ,系统油液的循环量至少应达到 4 0次以上 ;(4 )将油箱隔板下开口改为上开口 ,并保持离底面距离在 1 50mm左右。采取上述措施后 ,经 2 0多家炼油厂使用证明 ,阀的故障率由原来的 1 3 6%降低到 1 2 %,工作寿命一般均可提高 2～ 3倍 ,大大降低了维修量和维修成本。     

制氢装置PSA程控阀运行故障分析处理与总结

中国石化海南炼油化工有限公司60000 Nm~3/h制氢装置2015年8月以来,PSA程控阀内漏严重,解析气氢含量持续增加,最高达68%,氢气回收率降低,增加了装置的能耗,解析气大幅变化造成转化炉出现负压大幅波动和炉膛局部超温。2016年5月停工检修发现吸附塔东列A-E 5塔吸附剂粉化严重,程控阀密封面磨损严重,经过分析,提出了解决方案,对程控阀执行机构防雨罩部件进行改进,解决齿轮齿条磨损快的问题,本文总结了PSA程控阀运行经验,为PSA安稳长运行提供一定技术支持。