重油催化裂化沉降器内油浆相态的计算

采用基团贡献法一正构烷烃分子法饱和蒸气压模型对重油催化裂化沉降器内的油浆相态进行了计算。计算结果表明，由于重油催化裂化沉降器的操作温度低于油浆露点温度，油浆在沉降器内以气液两相存在。油浆的露点温度和露点分压取决于油浆中大于550℃馏分含量。     

重油催化裂化沉降器结焦原因分析

分析了重油催化裂化沉降器结焦的原因，认为反应油气中含有催化剂颗粒以及油气中重组分的冷凝是沉降器结焦的物理原因，而重芳烃、胶质、沥青质的高温缩合则是沉降器结焦的化学因素。因此，防止沉降器结焦的关键是抑制油气重组分的冷凝和减少油气在沉降器内的停留时间。     

重油催化裂化沉降器油浆喷嘴施工方法的探讨

为催化裂化装置沉降器提升管油浆喷嘴安装提出了施工方法，在划线，组对，测量，焊接方面采用了新的施工工艺，保证了油浆喷嘴的施工质量。     

重油催化裂化装置沉降器结焦原因分析及对策

中国石化股份有限公司茂名分公司3^#重油催化裂化装置自1996年10月投产以来,沉降器结焦严重,长期困扰着装置的安、稳、长生产。本文介绍该装置历次结焦及改造情况,根据沉降器结焦的机理及原因分析,探讨了减缓和防范结焦对策。     

重油催化裂化沉降器内油浆汽化率的研究

采用基团贡献法和石油馏分气液平衡理论建立了油浆汽化率计算方法,对重油催化裂化装置在工业操作条件下沉降器内油浆的汽化率进行预测,并考察了油气温度和油浆分压对泡点、露点及油浆汽化率的影响。结果表明:在油浆分压一定时,随着油气温度的升高,油浆汽化率逐渐升高;当温度一定时,随着油浆分压的降低,油浆的泡点和露点均逐渐降低,而油浆汽化率逐渐增大。依据最小二乘法原理,计算得到油浆汽化率关联模型,可以预测不同油气温度和油浆分压下的油浆汽化率,为确定工业操作条件下沉降器内冷凝重组分的数量提供了简易的数学模型。     

催化裂化装置沉降器结焦及预防措施

中国石油塔里木油田公司塔西南石化厂15×10^4t／a催化装置自2004年11月开工以来,提升管、沉降器及油气线内结焦严重,影响了装置的长周期运行。当沉降器结焦达到一定程度时,如遇切断进料,就会出现焦块脱落、催化剂循环不正常或根本不能建立催化剂循环而被迫停工处理;油气线结焦严重时,油气管线压降高,严重影响安全生产。结合生产实践．分析结焦部位和焦块结构形态,找出沉降器内结焦的原因,提出相应的对策,已在装置运行中取得了良好的效果。     

催化裂化沉降器PV型旋风分离器结焦分析及处理

1旋风分离器结焦及引起催化剂跑损情况马家滩炼油厂催化裂化装置沉降器在1991年将杜康型旋风分离器更换为PV型旋风分离器。1991年投入运行后，一直运行良好，油浆固含量为5g／L左右。在几年运行过程中，每次停工检修发现二级料腿有被催化剂和油污堵塞的现象。因而在1994年7月装     

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。     

催化裂化装置沉降器防结焦技术的研究与应用

近年来,针对催化裂化装置结焦问题开展了多种形式的技术攻关,取得了较好的成果,目前油浆循环系统和反应油气管道及分馏塔底的结焦问题得到了有效解决,但沉降器旋风分离系统和沉降器顶部的结焦问题依然比较突出,影响催化裂化装置的长周期运行.文章以多家企业催化裂化装置沉降器结焦现象和特点为研究对象,结合沉降器结焦机理和结焦防治技术的...     

工业重油催化裂化沉降器在线取样研究

中国石油大学重质油国家重点实验室自行设计研制了一种工业催化裂化装置沉降器在线取样系统,对用该系统取得的数据进行分析,结果表明,重油催化裂化过程中,汽提段内物理汽提与化学反应并存,在汽提过程中,催化剂上携带的重质烃一部分发生裂化反应生成较轻的组分,一部分发生脱氢缩合反应生成大量的氢气;沉降器中取得的液体样品中含有大约10%的重油,其终馏点在525℃左右,在工业沉降器内操作条件下,这部分重组分将冷凝形成液滴,导致沉降器结焦;沉降器空间中的催化剂在汽提段被粗略地汽提过,催化剂上仍附着着一些重质烃.     

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。     

重油催化裂化装置沉降器顶旋风分离器升气管外壁结焦原因的流动分析

在蜗壳式旋风分离器环形空间流场测量和分析的基础上 ,分析了重油催化裂化装置沉降器顶旋风分离器升气管外壁 0°～ 90°～ 180°(以入口处为 0°)部位结焦的原因。由于进口气流在升气管外壁的绕流流动以及和内部环流的交汇作用 ,在升气管管壁表面形成了低速的“滞流区” ,并在0°～ 90°～ 180°部位形成了顺压力梯度的附面层 ,部分细小颗粒或液滴在环形空间二次涡的作用下被输送到升气管外壁表面 ,沉积在该附面层内 ,具有结焦倾向的油气组分与催化剂细颗粒发生结焦反应 ,焦粒逐渐长大形成月牙状焦块     

重油催化抑制结焦沉降器内油气流动的数值模拟

采用 - 模型和组分输运方程进行数值模拟,考察了重油催化工业沉降器抑制结焦改造后其沉降空间的稳态流场及油气分率。结果表明,改造后的沉降器空间油气以顶部下行、底部上行略带扭摆的纵向流动为主,顶部下行速度小于0.15 m/s,底部上行油气速度平均为0.5 m/s,纵向流速比横向流速高1~2个数量级。中心抽吸管口区域存在较强的油气汇聚,速度10 m/s左右。改造后的沉降空间不存在流动死区,绝大部分油气能迅速从中心抽吸管排出沉降器;只有低于10%的油气不能迅速排出沉降器,停留时间稍长。沉降器下部油气摩尔分率较大（平均约50%,顶部低于25%,部分区域甚至小于10%）。改造后沉降器空间的结焦大大减轻。     

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。     

催化裂化装置沉降器顶旋升气管外壁结焦过程的分析

通过旋风分离器升气管外壁表面的粉灰沉积试验,进一步说明催化裂化装置沉降器顶旋升气管外壁结焦的原因是管壁表面存在着低速的"滞流区"。具有结焦倾向的油气液滴和细催化剂颗粒在气流的湍流扩散和环行空间二次涡等多种因素作用下进入"滞流层"并沉积在升气管表面,尤其是顺压力梯度区域。这些具有结焦倾向的油气液滴吸咐在催化剂细粉上形成结焦中心,并逐渐长大形成焦块。这种焦块对催化裂化装置的运行具有潜在的危害性。     

催化裂化装置沉降器内结焦物的基本特性分析及其油气流动对结焦形成过程的影响

 通过对催化裂化装置(FCCU)沉降器内结焦物的微观组织结构和密度的分析, 考察了两者之间的内在关系,探讨了油气流动对结焦过程的影响. 油气的流动不仅起到输送油气液滴和催化剂颗粒的作用,油气的流动状态还影响油气液滴和催化剂颗粒之间的相互作用,影响它们在器壁的沉积形式,使焦体与催化剂颗粒结合方式具有多样性,焦体与催化剂颗粒的比例关系和结焦中催化剂颗粒粒度的分布发生变化; 从微观结构上看,是结焦的致密性发生变化, 从宏观上看,是结焦的密度发生变化. 根据油气流动速度的大小可将沉降器分为3类区域,各区域的结焦情况不同. 在油气静止区域,催化剂颗粒沉降堆积在固体表面上, 结焦中主要是催化剂,焦体比例少,结焦组织疏松,密度低; 在油气流动区域, 液滴与催化剂颗粒扩散沉积在固体表面上,结焦中焦体所占比例大,催化剂颗粒少且粒径小,结焦质地致密,密度高.     

RFCC沉降器内油浆重组分结焦反应过程实验模拟

 利用自制的热转化生焦实验装置和热重分析仪,考察了反应条件和油浆的性质对油浆重馏分热转化生焦的影响。结果表明,n(H)/n(C)原子比、残炭值、结构族组成等性质对其生焦率的影响要远大于反应时间、反应温度和油浆中催化剂含量等反应条件的影响。油浆中重组分馏分沸点的高低不能有效反映其生焦倾向,而重组分中的沥青质和胶质是生焦的主要前驱物,其芳碳率与生焦率有较好的线性对应关系。改变沉降器的操作条件可以缓解沉降器的结焦程度,但防止结焦的根本途径是通过调节主提升管的反应条件,从而减少进入沉降器内的油气中的结焦前驱物和沥青质的含量。     

RFCC沉降器内油浆重组分结焦反应过程的实验模拟

利用自制的热转化生焦实验装置和热量分析仪,考察了反应条件和油浆的性质对油浆重馏分热转化生焦的影响.结果表明,油浆的n(H)/n(C)、残炭值、结构族组成等性质对其牛焦率的影响要远大于反应时间、反应温度和油浆中催化剂含量等反应条件的影响.油浆中重组分馏分沸点的高低不能有效反映其生焦倾向,而重组分中的沥青质和胶质是生焦的主要前驱物,其芳碳率与生焦率有较好的线性对应关系.改变沉降器的操作条件可以缓解沉降器的结焦程度,但防止结焦的根本途径是通过调节主提升管的反应条件,从而减少进入沉降器的油气中的结焦前驱物胶质和沥青质的含量.