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。     

重油催化裂化装置催化剂跑损原因及处理

0．8Mt／a重油催化裂化装置沉降器改造采用了新型旋流式快速分离系统(VQS)，2000年出现了沉降器系统催化剂大量跑损的问题，油浆固体含量高达234g／L。对平衡催化剂筛分组成、再生烟气粉尘含量、沉降器VQS效率计算、工艺操作参数等进行分析后，采用了提高沉降器料位，用料封代替旋分器翼阀翼板的密封作用的方法，解决了沉降器VQS催化剂跑损的问题。     

催化裂化装置反应系统磨损及裂纹问题分析与对策

某炼化公司催化裂化装置长周期运行过程中出现过翼阀阀板磨穿、二段提升管裂纹和VQS三臂旋流头磨损等问题。翼阀阀板磨穿是因为MIP循环斜管停用导致经旋风分离器催化剂总量下降了约25%～35%,翼阀排料过程中存在"半截流"现象,措施为将料腿由?451 mm优化为?377 mm;二段提升管裂纹主要是局部母材缺陷导致,通过更换该段筒节有效解决,2019年大检修时将二段提升管材质由16MnR升级为15CrMoR;提升管出口带预汽提密闭旋流式快速分离系统(VQS)三臂旋流头顶板、底板、外侧板及顶封头磨损磨穿问题,通过贴板和将封头改为平盖,并将侧拉环型锚固钉改为龟甲网,解决了磨穿问题。     

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。     

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旋风分离器翼阀更换

催化裂化装置中使用的沉降器旋风分离器翼阀,由于角度变大导致其舌板封闭不严及表面出现沟槽,造成了催化剂的异常跑损。考虑到翼阀材质15CrMo的焊接性及其安装角度要求较高的特点,制定了详细的改造施工方案,顺利完成了翼阀的更换。     

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。     

催化裂化防结焦沉降器的研究与应用

通过对催化裂化装置沉降器结焦机理的分析,认为原料性质、油气流动状况、停留时间、沉降器温度分布及催化剂浓度是沉降器结焦的主要影响因素。中国石化工程建设有限公司(SEI)针对常规沉降器结构缺陷,开发了新型防结焦沉降器,包括粗旋顶旋直联结构、全封闭粗旋顶旋直联结构、旋流式快分结构和全封闭旋流式快分结构,可以大幅降低油气在沉降器空间的停留时间,有效避免油气在沉降器内结焦,延长催化裂化装置的开工周期。     

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。     

RFCC装置沉降器深度改造技术

新疆乌鲁木齐石化公司150万t/a重催装置中沉降器结焦量过大,影响装置正常生产。为解决此问题,采用中国石油工程建设有限公司华东设计院研制的沉降器新型VQS工艺技术,并将沉降器内件全部更换,为此制订了一套行之有效的改造技术措施。对主要改造内容、拆除流程、安装流程、大型吊车选用以及施工重点项控制等几个方面做了具体介绍。改造完成后,沉降器结焦现象明显减轻,并降低了蒸汽需求量和能耗。经实践证明,此改造技术切实可行,可推广到以后类似的工程中。