催化裂化装置烟机结垢问题的原因与防范措施

针对催化裂化装置各级旋风分离器工作异常以及催化剂磨损加剧造成烟气中催化剂微粒增加,导致烟机结垢的问题,结合3.5 Mt/a重油催化裂化装置等具体实例,对结垢原因进行了探讨。结果表明,各级旋风分离器排料不畅、负荷过高、三级旋风分离器单管负荷分布不均等问题会导致烟气中催化剂微粒增加,是造成三级旋风分离器和烟机结垢的重要因素之一。通过优化旋风分离器的设计,保证旋风分离器料腿排料顺畅,提高细粉回收率,可有效防止三级旋风分离器分离单管结垢堵塞,达到防止烟机结垢的目的。在对再生系统旋风分离器改造并加强相关工艺技术指标的监控后,烟机在最近三年运行状态良好。同时介绍了日常生产中的主要监控手段和控制指标。     

催化裂化烟机结垢原因分析及对策

催化裂化烟机结垢是影响装置长周期运行难题之一,结垢的原因非常复杂,影响因素较多。对烟机垢样组成、三级旋风分离器粉尘浓度、以及三级旋风分离器效率进行了分析,探讨了烟机结垢的原因。三级旋风分离器在负荷增加、效率下降的情况下,大量的催化剂细粉特别是其中的Ca,Fe,Na,Ni等金属在500～600℃的高温湿热环境中容易形成低熔物,在烟机低速区沉积、黏结,逐渐形成坚硬的结块,从而引起转子动不平衡并导致动静摩擦,烟机振动上升。为了不影响装置生产,对烟机在线检修提出了相应措施,延长了烟机运行周期。装置停工检修时,集中解决了三级旋风分离器效率低的问题,消除了烟机振动问题。     

流化催化裂化装置烟机结垢原因分析

流化催化裂化装置烟机结垢是导致烟机故障率居高不下的主要原因。针对某石化公司催化裂化装置烟机结垢问题,分析了烟机内细粉、结垢物和所用催化剂的成分,确认了催化剂颗粒存在磨损;测定了新鲜催化剂、平衡催化剂、细粉以及结垢物的比表面积、孔体积等,研究了细粉沉积体系的致密化过程。结果表明,导致烟机结垢的主要原因是催化剂颗粒产生的细粉,烟机结垢是一个粉末烧结过程。     

流化催化裂化装置烟机结垢原因分析

流化催化裂化装置烟机结垢是导致烟机故障率居高不下的主要原因。针对某石化公司催化裂化装置烟机结垢问题,分析了烟机内细粉、结垢物和所用催化剂的成分,确认了催化剂颗粒存在磨损;测定了新鲜催化剂、平衡催化剂、细粉以及结垢物的比表面积、孔体积等,研究了细粉沉积体系的致密化过程。结果表明,导致烟机结垢的主要原因是催化剂颗粒产生的细粉,烟机结垢是一个粉末烧结过程。     

催化裂化装置跑损催化剂的颗粒粒度分析

催化裂化装置跑损催化剂的颗粒粒度分析表明,再生器和沉降器内介质虽然不同,但气固两相经过旋风分离器的分离效果、跑损催化剂的颗粒中位粒径和颗粒分布相近,中位粒径约20μm。分析跑损催化剂的颗粒粒度分布对了解装置的运行工况和故障诊断有一定的实际意义。     

基于催化剂粒度分布分析催化裂化装置催化剂跑损的原因

针对某催化裂化装置出现催化剂跑损故障，现场对三级旋风分离器入口进行采样，通过对跑损催化剂进行颗粒粒度分布和扫描电镜分析，探讨催化剂跑损的原因。结果表明，跑损催化剂的粒度分布曲线呈现多峰分布，其中峰值对应的粒径分别为0.8，9，30 μm。造成这种现象的原因，一方面是由于跑损催化剂中存在较严重的摩擦磨损颗粒和冲击破碎颗粒，形成了前2个较小粒径的峰值；另一方面则是由于旋风分离器的分离效率下降，使得跑损催化剂的中位粒径偏高形成了较大粒径的峰值。     

催化裂化装置跑损催化剂颗粒粒度分布的测量和讨论

对炼油厂催化裂化装置跑损催化剂颗粒粒度的测量分析表明,由于再生器和沉降器内工作务件和介质不同,跑损催化剂的颗粒粒度分布和颗粒中位粒径有一定的差别,再生器跑损催化剂的颗粒中位粒径约21μm,沉降器跑损催化剂颗粒的中位粒径约在16μm。测量结果说明介质和温度对旋风分离器分离细颗粒催化剂有一定的影响。跑损催化剂的颗粒粒度分布可以反映再生器和沉降器的流化运行状态,通过跑损催化剂的颗粒粒度分布的测量可以监视装置的运行状态和进行故障诊断。     

2号催化裂化装置三级旋风分离器技术改造

针对催化裂化能量回收装置高温烟气轮机出现的故障,采用新型导叶式旋风分离技术,提出了新型高效低阻型立管多管式三级旋风分离器(简称三旋)的改造方案。改造后,三旋出口烟气在线采样催化剂浓度为92.5 mg/m~3,粉尘粒径均小于10μm,表明三旋分离性能指标完全达到烟机入口烟气的净化要求,能够保证烟气轮机长周期安全运行。     

催化裂化装置再生烟气粉尘对烟机运行的影响分析

对催化裂化(FCC)装置再生烟气在三级旋风分离器(三旋)入口及出口的粉尘浓度进行了分析，结合FCC装置新鲜剂、再生器平衡剂、三旋细粉的粒径分布，对比分析了3套FCC装置再生器一级、二级、三级旋风分离器分离效率对烟气粉尘浓度的影响。结果表明：当烟气轮机入口(即三旋出口)烟气中粉尘浓度超过设计要求时，特别是粉尘中粒径大于10μm的颗粒体积占比超过5%时，大颗粒粉尘浓度越高对烟气轮机运行的影响越大，容易出现烟气轮机振动值升高等问题。因此，建议控制再生烟气在全流程的粉尘浓度：在三旋入口的质量浓度不大于600 mg/m³;在三旋出口的质量浓度不大于150 mg/m³,其中粒径大于10μm的颗粒体积占比不大于5%。     

催化裂化装置烟气轮机频繁结垢振动故障研究与对策

炼油企业催化裂化装置烟气轮机常因结垢严重、不规则脱落引起烟机振动超标,频繁检修,无法长周期运行。针对中国石油化工股份有限公司广州分公司蜡油催化裂化装置烟气轮机故障,从催化剂粉尘构成和旋风分离系统运行状况分析了产生结垢的原因,从烟气轮机结构和轴承箱强度、刚度等方面分析了发生振动的原因。针对性地实施了旋分系统改造方案和烟机更新改造措施,有效地解决了烟机频繁结垢和振动超标的问题,年节省费用约1 039万元,效果显著,实现了烟机长周期运行,提高了装置烟气能量回收率。     

催化裂化装置再生器旋风分离器的合理选择

通过对烟机人口催化剂含量限制、催化裂化装置催化剂单耗以及颗粒物最高允许排放浓度、颗粒物最高允许排放速率等诸参数的分析和计算，得到了合理选择和设计旋风分离器的控制因素及依据。     

吉林石化催化烟机结垢成因分析及对策

烟机结垢是多种因素共同作用的结果,针对中国石油天然气股份有限公司吉林石化公司炼油厂0.7Mt/a催化裂化装置烟机叶片结垢,导致机组自保联锁停车问题,结合烟机结垢物质成分的分析结果,从工艺操作、原料性质、催化剂使用及管理、烟机运行工况等方面对烟机结垢成因进行分析.结果表明工艺管理不善、操作波动、催化剂异常破碎等原因造成系统中催化剂细粉量增加,导致旋分系统运行异常,烟气中催化剂浓度增大.而大量高浓度的催化剂细粉是造成烟机结垢的根本原因,异常水分的进入则加重了烟机结垢.根据对烟机结垢成因的分析,提出了改进措施和对策.     

催化裂化装置烟气轮机结垢原因分析与对策

2010年5月起,中国石油化工股份有限公司武汉分公司2号催化裂化装置出现了烟气轮机结垢问题,因此导致停机21次,为满足长周期运行的要求,装置做出多项调整和改造。总结自2010年至2016年针对烟气轮机结垢问题采取的一系列改造措施:降低烟气轮机入口烟气中细粉浓度,减少催化剂的黏连性,改善烟气轮机内的环境。发现烟气轮机结垢的关键原因是原VAS-250型第三级旋风分离器设计值与实际工况不匹配,实际烟气流量仅为原设计值的77%,烟气线速低,分离效率低,烟气轮机入口催化剂细粉质量浓度156 mg/m~3,小于10μm颗粒仅占86%,低于烟气轮机设计要求。2016年6月对第三级旋风分离器进行改造,采用PSC-300型旋分单管,烟气轮机入口催化剂细粉粒度小于10μm的质量浓度达到92.5 mg/m~3,满足烟气轮机设计要求。本周期,烟气轮机运行近3 a以来,烟气轮机解体3次均未发现硬垢,自2017年11月预防性维修后,已连续运行457 d,运行状况良好。     

催化裂化装置烟气轮机结垢及对策

烟气轮机(简称烟机)是催化裂化装置的关键设备。烟机结垢已成为影响装置长周期运行的重要问题。文章对某大型石化公司催化裂化装置烟机结垢的现状进行了调研,总结了已经开展的阻垢技术研究情况及被普遍认可的烟机结垢机理,确定了催化剂性质、烟机本体结构、工艺操作条件、相关设备性能等影响烟机结垢的关键因素,并针对性地提出改进烟机本体设计制造技术、采用催化剂显微评价技术、研发低结垢倾向催化剂、研发设备性能评估技术、使用工业大数据技术等一系列措施和研究方向。     

催化裂化装置旋风分离器器壁磨损穿孔的分析和处理

旋风分离器作为催化裂化装置的核心部件，一旦出现故障或者异常，会加剧催化剂的使用，增加设备的使用成本，也会造成烟机和高温管线等设备磨损，严重时候会影响催化的过程，令装置无法正常运行，甚至被迫停工，因此研究催化裂化装置旋风分离器磨损穿孔具有较高的价值。1.0Mt/a催化裂化装置的再生器旋风分离器在长周期的运行过程中器壁发生了磨损穿孔破坏，造成了催化剂跑损故障，剂耗达1.2kg/t原料。根据停工检修现场的条件，采取外壁贴焊补强板和内壁修复衬里的方式，修复过程满足了检修工期的时间要求。装置开工后催化剂的剂耗0.4kg/t原料，说明修复后的旋风分离器分离性能满足了催化裂化装置的剂耗标准。     

催化裂化装置烟气轮机结垢物的原因分析及预防措施

烟气轮机(简称烟机)是催化裂化装置余热回收系统的核心设备,直接关系到装置的平稳运行、安全生产及节能降耗.文章结合某石化公司220万t/a重油催化裂化装置烟机结垢现象进行原因分析,结果表明:催化裂化装置更换催化剂后,催化剂本身黏度、烟机内催化剂细粉浓度以及细粉因受到叶片高速旋流而产生的离心力是导致烟机结垢的关键因素.针对...     

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。     

0.5Mt/a重油催化裂化装置三旋的技术改造

针对催化裂化能量回收装置高温烟气轮机(简称烟机)出现的故障,采用中国石油大学(华东)开发的新型导叶式旋风分离技术,提出了新型高效低阻型立管多管式三旋的改造方案。三旋出口烟气在线采样催化剂浓度与粒度分析表明:改造后三旋入口烟气中催化剂平均质量浓度为362.8 mg/m3(工况下湿基),主要是40μm以下的颗粒,其中10μm以下的颗粒占30%～50%,细颗粒含量较高;改造后三旋出口烟气中催化剂平均质量浓度为31.8 mg/m3(工况下湿基);已完全没有10μm以上的大颗粒,工况下三旋的总效率为91.2%。改造后烟机入口催化剂质量浓度及粒度指标远远低于控制指标,三旋分离性能指标完全达到烟机入口烟气的净化要求,保证了烟气轮机长周期安全运行。     

光学显微镜技术在催化裂化装置上的分析应用

建立了催化裂化装置催化剂显微观察手段,监测并分析了流化状态各异、烧焦效果不同、被钙及钒污染、第三旋风分离器分离效果好坏等不同条件下催化剂的显微照片。结果表明:流化状态不良时,待再生催化剂挂焦不均匀,未挂焦催化剂所占比例超过20%;烧焦效果不好时,再生催化剂中未再生催化剂的含量较高;分离效果较差时,从三级旋风分离器回收的细粉中含有大量20～120μm大颗粒。2年多应用实践表明,光学显微镜技术可在催化裂化装置用催化剂的质量监控、工艺条件优化、故障分析等方面发挥重要作用。     

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...