催化裂化提升管出口汽提式粗旋风分离器的气体流场分析和计算

对具有优化结构的新型汽提式粗旋风分离器，用智能型五孔探针进行了流场测试，弄清了汽提器内部构件的加入和汽提汽的吹入对粗旋分离空间流场造成的影响。证明了汽提器中加入优化设计的内部构件后，适量的汽提汽的吹入对粗旋分器内部流场及分离效率无明显不利影响，但对改善汽提器内的气固两相流动，减少下行汽量，改善汽提效果却大有好处。     

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。     

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。     

催化裂化沉降器空间内油气停留时间的分布

以0．8Mt／a催化裂化装置的沉降器为例，考察了沉降器空间内油气平均停留时间的分布。在实验室模型验证的基础上，采用RSM模型和标量输运方程进行了数值模拟研究。结果表明．对于粗旋风分离器和顶部旋风分离器之间敞口联接的沉降器。粗旋风分离器升气管出口与顶部旋风分离器人口间有一最佳距离。由于粗旋风分离器与顶旋风分离器非一对一的布置，导致各顶旋风分离器人口气量分配不均，需要改进。由粗旋风分离器料腿进入沉降空间的油气的长时间停留是阻止沉降器内油气平均停留时间缩短的主要问题；其次则为由粗旋风分离器升气管进入沉降空间的油气的停留时间。其它部位油气的停留时间占总停留时间的份额较小。因此，其结构改进的重点应为粗旋风分离器料腿部分以及粗旋风分离器和顶旋风分离器间的联接形式。     

无沉降器催化裂化装置的设想

对于分子筛催化裂化工艺而言，催化裂化装置沉降器的作用仅是包容旋风分离器和用于待生催化剂的沉降和保温。但沉降器存在的大空间却形成了油气的滞留空间，油气流速低，停留时间长，结果导致反应油气的二次裂化反应，油气中的液滴和催化剂颗粒易于沉积在沉降器器壁上结焦形成焦块。因此，提出了取消沉降器，采用无沉降器催化裂化工艺装置的设想。该设想包括两个方案，第一个方案为：封闭式旋流快分器作为第一级分离器，多个并联PV型旋风分离器作为第二级分离器，旋风分离器的料腿出口阀采用气动V型阀；第二个方案为：带汽提器的旋风分离器作为第一级分离器，多个并联PV型旋风分离器作为第二级分离器，旋风分离器的料腿出口阀采用翼阀。     

一种多产低碳烯烃的组合式催化转化方法

一种多产低碳烯烃的组合式催化转化方法，重油原料在下行管反应器内与再生催化剂和任选的积炭催化剂接触，将裂化产物和待生催化剂分离，其中裂化产物经分离得到低碳烯烃，其余产物中至少一部分引入提升管反应器内与再生催化剂接触，将油气和催化剂分离，其中油气经分离得到低碳烯烃，其余产物至少部分作为产品引出装置；待生催化剂经汽提后进入再生器，积炭催化剂经汽提后进入下行管反应器的预提升段、与下行管反应器相连的汽提器、再生器中的一种或几种设备中，待生催化剂和任选的积炭催化剂经烧焦再生后返回下行管和提升管反应器。     

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。     

催化裂化新型预汽提设备的应用

催化裂化待生催化剂含有大量油气，传统方法是采用汽提段汽提。为了改进汽提段的汽提效果，国外公司对此研究较多。如多年前ＵＯＰ公司加长了汽提段；后来Ｈａｄｄａｄ等人推荐两段或多段接触汽提工艺；Ｍｏｂｉｌ公司有两个叠置汽提段；近年来，Ｋｅｌｌｏｇｇ公司推荐采用上下叠置的两段汽提结构；Ｓｈｅｌｌ公司采用逆流和错流分段汽提；Ｓ＆Ｗ公司采用两段汽提；最近ＵＯＰ公司又推出新型汽提段。国内对汽提段也进行了大量研究。一种由洛阳石油化工工程公司炼油实验厂开发的接在粗旋风分离器料腿斜下方作为预汽提的新型快速汽提设备，已…     

FCC待生催化剂多级组合式汽提器的开发

从冷模试验入手,以提高汽提器汽提效率为目标,开发了催化裂化沉降器待生催化剂多级组合式结构汽提器.该技术在着眼于加大汽固接触面积、提高汽固接触效率的同时,在汽提器内用间隔距离较大的挡板实现多级串联式汽提,以减小各区内汽固的返混程度,提高传质效率,从而提高汽提效率.冷模试验研究对比结果表明,新开发的汽提器汽提效率较普通环形挡板式汽提器汽提效率提高10百分点以上.在济南分公司重油催化裂化装置的工业应用结果表明,投用新汽提器后,焦炭中氢质量分数为6%～7%,降低了18.3%,焦炭产率下降0.5百分点.     

新型填料式汽提器的开发及实验研究

摘 要：根据催化裂化汽提工艺的特点，提出了汽提器开发需要着重解决的几个问题。针对这些问题开发了一种导向板式填料汽提器。冷模实验结果表明，并在同样的操作条件下和传统的盘环形挡板汽提器、空筒流化床汽提器进行对比。实验结果表明，和传统的盘环形挡板结构相比，该结构不仅具有较高的汽提效率，而且还容许更高的催化剂质量流率。在相同操作条件下，汽提效率可提高约25％，汽提器空间有效利用率可提高10％，在催化剂质量流率提高50％时还具有较高的汽提效率。     

用于催化裂化的预汽提式提升管末端快分系统的研究及工业应用

在大型冷模试验装置上，系统地考察了带有密相环流预汽提器的提升管末端快分（CSC）系统的操作性能。结果表明，该系统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，系统各部分压力分布合理，当气体线速在9－21m/s时，冷态下的气固分离效率达99％以上，并具有较好的预汽提效果。工业应用结果表明，CSC系统开工灵活，操作弹性大，气固分离效率高（油浆固含量小于2g/L），可有效地改善产品分布。     

重油催化抑制结焦沉降器油气停留时间的数值模拟

 采用标量输运方程数值模拟了一重油催化防结焦改造后沉降器内油气停留时间的分布。结果表明,沉降空间油气停留时间分布曲线呈单峰形式;在忽略油气质量流率极小量,即油气质量流率小于10-3kg/s时认为不存在油气的情况下,由汽提段进入的油气主流停留时间大致为13s,最短约7.5s,最长也不超过60s;由粗旋料腿入口进入的油气主流停留时间约15s,最短不足6s,且几乎所有油气的停留时间都小于70s。油气在沉降器内总体平均停留时间约26s。对比尺寸近似的常规沉降器和FSC沉降器内油气停留时间分布发现,抑制结焦沉降器的平均停留时间较短,比常规沉降器缩短79.8%,比FSC缩短81.9%;预计防结焦改造后沉降器沉降空间结焦情况大为减轻。     

油页岩旋风分离器分离性能的试验研究

通过实验室冷态模型试验,测定PV型高效旋风分离器对油页岩颗粒的分离性能,考察入口气速、排气管直径对分离器分离效率的影响,并对比研究旋风分离器对油页岩和滑石粉两种不同物料的分离效率差别.结果表明:同一旋风分离器对不同物料的分离效率差别显著;对油页岩分离效率最高的分离器入口气速比对滑石粉分离效率最高的分离器入口气速低许多;...     

井下复合式气液分离器的研制与应用

为了减少气体对泵的影响,提高抽油泵泵效,研制了井下复合式气液分离器。该气液分离器将重力分离和旋流分离有机地结合在一起,能使含溶解气的油流产生搅拌、转向和速度突然增加等效果,有助于游离气的析出,实现油气的高效分离,可大大减少气体对泵的影响。现场应用表明,复合式气液分离器可使油流中的自由气在进泵前分离出来,通过油套环形空间排到地面,减少气体对抽油泵的影响,特别对高含气井有较好的气液分离效果。     

催化裂化沉降器内料腿-翼阀排料区域的气相流场的数值模拟

采用计算流体力学软件Fluent6.2对催化裂化装置沉降器内旋风分离器下部的料腿-翼阀排料区域周围的气相流场进行了数值模拟,主要分析翼阀阀板表面产生磨损的原因。计算结果表明沉降器内油气在料腿负压差的作用下会通过开启阀板与阀口的间隙反窜进入料腿形成漏风,漏风量随着阀板开度和负压差的增大而增大。这种漏风携带催化剂颗粒冲击阀板是导致冲蚀磨损的主要原因,同时影响到旋风分离器的分离效率。     

FCC riser quick separation system: a review

The riser reactor is the key unit in the fluid catalytic cracking (FCC) process. As the FCC feedstocks become heavier, the product mixture of oil, gas and catalysts must be separated immediately at the outlet of the riser to avoid excessive coking. The quick separation system is the core equipment in the FCC unit. China University of Petroleum (Beijing) has developed many kinds of separation system including the fender-stripping cyclone and circulating-stripping cyclone systems, which can increase the separation efficiency and reduce the pressure drop remarkably. For the inner riser system, a vortex quick separation system has been developed. It contains a vortex quick separator and an isolated shell. In order to reduce the separation time, a new type of separator called the short residence time separator system was developed. It can further reduce the separation time to less than 1 s. In this paper, the corresponding design principles, structure and industrial application of these different kinds of separation systems are reviewed. A system that can simultaneously realize quick oil gas separation, quick oil gas extraction and quick pre-stripping of catalysts at the end of the riser is the trend in the future.     

基于DDPM模型的化学链燃烧中二元颗粒定向分离过程放大模拟

以拉格朗日法为基础,采用耦合离散元法(DEM)颗粒碰撞模型的稠密离散相模型(DDPM)对兆瓦级化学链燃烧放大系统中炭颗粒分离器进行数值模拟研究,探究其中载氧体(OC)/煤焦(Char)二元颗粒物的定向分离特性,进一步研究了热态条件和下降管出口压力对二元颗粒物分离效果的影响,为炭颗粒分离器在热态条件下的运行稳定性以及下端与空气反应器之间的独立性提供数据支撑。结果表明：放大后的炭颗粒分离器因为分离空间与时间的增加,使载氧体/煤焦二元颗粒物的分离效果更好;同时,在热态条件下因气体黏度增大,使得煤焦分离效率进一步提升;此外,下降管出口压力的适度提升也能提高炭颗粒分离器的分离效率。     

影响水力旋流器除油效率的因素

给出了除油水力旋流器的常用技术术语，分析了分散相（油）液滴在旋流器旋转为场中所受的静分离力，并讨论了影响除油水力旋流器分离效率的因素。结果表明，油水密度差是影响分离效率的重要因素；油滴平均直径越小，分离效率越低，设计时应尽量简化旋流器上游流程，避免设备、管阀对液流的剪切；除油水力旋流器的流量调节比为3～6，当旋流器在最大、最小流量范围内工作时，流量时除油效率的影响较小；除油水力旋流器的最佳分流比为0．5％～5％，它与入口液流的含油浓度有关。