重油催化裂化装置催化剂跑损原因分析及对策

长岭石化1号重油催化裂化装置进行FDFCC-Ⅲ工艺改造后,催化剂消耗量大,表现为催化剂自然跑损增大,故障跑损频繁,二次燃烧严重.从跑损机理入手,对催化剂跑损原因进行分析.装置平衡剂粒径小于20μm的占20.56％,催化剂粉碎动力学速度常数接近0.022,催化剂日周转次数为120次/d,是常规FCC工艺的1.6倍.同时,再生器主风分布管的引出平衡剂口以及两个偏流返回口,全部置于再生器内第Ⅰ、Ⅱ区间,导致分布不均衡；沉降器与再生器同轴布置,使沉降器局部器壁双面磨损,主风分布管受力不均,引起多次支管断裂.对此,实施如下措施:改善催化剂配方,补充重油提升管下料口周围的主风分布管,增加汽油提升管下料口周边分布管,其支管实行缩径增密措施,更新伸入再生器内的沉降器的所有构件,对催化剂总循环量予以控制,降低各路蒸汽用量等.措施实施后,催化剂跑损量由5.99t/d降到3.2t/d,故障引起的催化剂跑损现象基本消除.     

关于催化裂化装置两种汽提型式的问题分析

催化裂化汽提段是催化裂化装置的重要组成部分。通过对影响汽提段汽提效率的主要因素进行分析,详细阐述了洛阳石化分公司二套催化裂化装置环形挡板式汽提段汽提效果不佳、催化剂循环量受限的原因。通过分析,采用中石化洛阳工程有限公司的格栅汽提技术对汽提段进行改造。改造后的格栅式汽提段的汽提效果显著提高,焦炭中氢的质量分数由7.0%～9.0%降至5.0%～7.5%,但也存在开工时反应器、再生器两器流化困难、易被脱落焦块堵塞等问题。通过进一步研究,发现开工初期汽提段温度低和格栅上有焦炭附着或焦块堵塞是导致开工两器流化不畅的原因。针对此问题,通过增加再生器密相低压蒸汽过热管,减少转剂前汽提蒸汽用量,定期打开待生塞阀和待生催化剂采样阀等措施为两器循环创造条件;再生器向沉降器转剂时通过调整待生塞阀、滑阀开度,到喷油条件后先选择喷汽油,让催化剂少量挂焦等措施,为两器催化剂正常循环创造条件;在两器升温过程中通过调整待生塞阀开度来控制汽提段温度,促使格栅残存焦炭自燃,增加防焦格栅等措施减少焦炭、焦块的影响。     

重油催化裂化装置改造运行分析

为了提高反应剂油比,增强重油裂解能力,提高装置处理量,长庆石化分公司决定对原1．4Mt／a重油催化裂化装置提升管反应器及待生循环线路进行改造。此次改造的核心技术是为实现“低温接触、大剂油比”而采用的高效催化技术,该技术把部分待生催化剂返回至提升管底部,与再生催化剂混合,从而降低与原料接触前的混合催化剂的温度,大幅度提高反应剂油比。该技术在提升管底部设置催化剂混合器,使催化剂在与原料油接触之前形成理想的环状流。通过此次改造,提高了反应剂油比,增强了重油裂解能力,提高了装置处理量,产品分布明显改善。装置加工量由改造前的125t／h提高到170t／h;轻油收率明显提高,由改造前的60％左右提高到65％左右。尤其是汽油收率．由39％提高至45％;同时干气、焦炭及损失明显减少,由19％左右下降至14％左右;从产品质量来看。汽油烯烃含量由40％下降至35％左右,辛烷值下降约2个单位,对柴油、液化气质量基本没有影响。     

同轴式催化裂化装置催化剂Ca中毒现象分析及应对

同轴式催化裂化装置催化剂Ca中毒后,再生器出现流化异常、跑剂、产品收率变差等现象,原料、平衡催化剂中的Ca含量均明显上升,内部含块状物。通过加强原料性质监控,调整闪蒸系统原料种类,或及时调整闪蒸进料比例;控制沉降器、再生器压力,增加待生线路推动力,缓解沉降器汽提段波动情况;调整再生器藏量,提高实际催化剂的流化量,缓解再生器催化剂扬尘现象;控制再生器旋分器入口的再生风量,减少催化剂的跑损;三旋废剂罐每天安排一次卸剂,避免危及烟机安全运行;催化剂Ca中毒前期,及时对平衡剂进行较大量的置换,解决操作上的燃眉之急,待再生操作稳定后,逐步提高新鲜剂加注速度,提高催化剂活性中心数,同时每天加注重油裂解强化助剂,提高平衡剂活性,确保催化剂良好的裂化效果,力保轻液收率稳定。采取上述措施后,装置逐步趋于平稳,产品分布逐渐趋于正常,为相关装置快速、准确判断、解决催化剂Ca中毒问题提供经验参考。     

FCC待生催化剂再生过程NOx排放特性的试验研究

以扬子石化炼油厂80万吨/年催化裂化装置再生器为研究对象,模拟设计了1套以流化床燃烧器为核心的小型FCC待生催化剂再生试验系统,依据FCC工业运行的实际情况,研究了FCC再生过程中温度、压力、过剩空气系数等重要参数对NOx生成规律的影响.试验结果表明:炉内温度和过剩空气系数的提高使得NOx的生成量增加,且低压下NOx的...     

降低重油催化裂化装置软焦生成的应对措施

重油催化裂化装置中待生催化剂上的焦炭由硬焦和软焦组成。巴陵石化105×10~4t/a重油催化裂化装置采用MIPCGP工艺技术,反应-再生两器同轴布置,催化剂再生方式为逆流单段贫氧再生。随着加工原料的日趋劣质化和高反应苛刻度、满负荷的需要,控制装置的生焦率成为亟待解决的问题。对原料油喷嘴、粗级旋分器和汽提器等结构型式的优化设计,有助于控制软焦的生成。通过研究软焦的生成机理,对本套装置进行了高效原料油喷嘴更换,并对粗旋下料腿和汽提器进行技术改造。改造后,蒸汽消耗大幅减少,喷嘴雾化蒸汽量由进料量的5%降至3.5%左右,且生成的油滴直径更小、汽化率更好,保证了油气沿提升管的裂化更均匀;汽提器的汽提蒸汽量由4t/h降至3.2t/h;重组分的汽化得到强化,降低了软焦的生成,装置总液收增加0.94个单位,烧焦效果变好,催化剂活性增加2个单位,达到67%,解决了装置沉降器结焦和再生器稀相超温问题,确保了装置长周期运行。     

延迟焦化汽油回炼至催化裂化提升管探讨

将延迟焦化汽油后续加工流程由柴油加氢精制改至催化裂化装置提升管进行加工,一方面可提高汽油池辛烷值和催化裂化装置轻液收,另一方面可降低全厂氢气消耗。但在生产流程改造后加工存在一些问题,因为操作原因,会导致气压机发生喘振故障,影响催化剂流化,造成反应温度以116.25℃/h的速率降低到460℃,发生装置联锁停止进料异常事故;延迟焦化汽油回炼比例提高1个百分点,催化裂化稳定汽油辛烷值下降0.26个单位、催化裂化稳定汽油硫含量增加30.5mg/kg。解决方案如下:针对性研究压机操作,并组织培训事故预案;调和汽油时,提前考虑到对汽油池影响,避免出现产品不合格情况;S Zorb装置提高反应温度和吸附剂加入量。经过上述措施,解决了生产中出现的问题。对改造后的装置物料平衡进行了核算,汽油收率为57.38%,液化气收率为26.67%;焦化汽油经过提升管裂解后,原油每吨利润增加303.62元。     

催化裂化主风机组停机处理过程中的次生风险分析

洛阳石化二号催化裂化装置主风机组停机及恢复正常生产过程中,通过采取定期关小塞阀、气压机组切出系统、沉降器压力略高于再生器压力等措施,消除了反再两器互窜的风险;通过关闭现场外取热提升风、流化风手阀等措施,消除了外取热催化剂倒窜的风险;在解决汽提段流化不畅被迫停工问题上,一是在两器流化前,采用较高的再生密相温度;二是在两器流化过程中,先将催化剂充实待生立管,然后再"数次开大、关小两段汽提蒸汽进行疏通,兼用快速降低反应压力"等措施,解决了汽提段流化不畅问题;通过采取余热炉不改旁路、走正线、中压过热蒸汽倒窜低压蒸汽等措施,确保异常工况下余热回收系统正常运行,烟气达标排放;针对脱硫脱硝塔温度逐渐升高的风险,采取较大补水量及排放量,置换塔内温度较高的浆液,避免脱硫脱硝塔内温度积聚,设备超温损坏。通过采取以上措施,确保了装置始终处于安全、环保、平稳状态。     

沉降器直连快分技术在催化裂化装置上的应用

锦州石化分公司第三套催化裂化装置提升管出口粗旋和顶旋采用了软连接结构,每次停工检修均发现沉降器内稀相器壁及旋风分离器外壁结焦严重,检修时清焦时间长,严重制约装置的检修进度,且不利于装置的长周期稳定运行。分析认为,软连接结构因操作波动等原因并不能完全使粗旋出口的反应油气全部进入顶旋,并在软连接接口处形成"呼吸效应",少量反应油气溢出进入沉降器空间,未汽化油组分与湿催化剂在沉降器内长时间停留,黏附在设备器壁上发生缩合生焦。为解决结焦问题,采用粗旋和顶旋直连技术进行改造,粗旋出口油气直接进入顶旋,粗旋、顶旋分离出的催化剂携带少量油气和汽提油气可及时经导气管进入顶旋,避免扩散到沉降器稀相。沉降器直连快分改造后,油气不进入沉降器,沉降器内结焦情况有很大改善,在防结焦的同时降低了干气收率和装置运行成本。     

荆门重油催化装置外取热器催化剂流动故障原因分析及对策

荆门石化1200kt/a重油催化装置反再结构为高低并列、重叠式两段不完全再生型式,再生器配有一台下流式外取热器。2010年6月26日,外取热器出现催化剂流动故障,表现为催化剂在器内基本停止流动,处于死床状态,影响后果是:由于第一再生器过剩热量无法取出,导致再生器超温,装置处理量和掺渣率大幅下降。技术判断认为:外取热器内有部分衬里脱落,堵塞了催化剂流动通道,使催化剂在器内停止流动。为此,制定不停工在线处理技术方案:铺设中压蒸汽反吹线,将外取热器中脱落的衬里吹入第二再生器,打通催化剂流动通道;精细控制第一再生器催化剂进入外取热器的流量,将外取热器进入第二再生器的阀门全开,使催化剂流动更加顺畅;加大外取热器流态化床层流化风流量和催化剂输送立管松动风流量,目的是消除气阻,加快催化剂流动速度。以上方案实施后,外取热器催化剂流动和取热操作逐渐恢复,装置生产转入正常,该处理方案避免了停工处理损失费用共计160万元。     

Ⅱ套RFCC装置进行FDFCC-Ⅲ技术改造后运行情况及分析

洛阳分公司于2008年对Ⅱ套重油催化裂化装置进行FDFCC-Ⅲ技术改造,原有反应再生系统流程不变,新增汽油提升管反应器及副分馏塔系统,改造后重油加工能力为1.4Mt/a,汽油改质加工能力为846kt/a。FDFCC-Ⅲ生产运行期间,混合原料油的密度、残炭、硫含量和重金属含量都低于改造前RFCC的值,性质得到大幅改善;操作参数中,反应温度、回炼比和主风用量大幅降低,剂油比由RFCC时的7.1大幅提高到9.8;产品分布中,总轻质液体收率提高了3.81个百分点,丙烯收率提高了4.16个百分点,但轻质油收率下降了6.44个百分点;粗汽油经改质后,汽油硫含量由0.335%降到0.143%,脱硫率达到57.3%,烯烃含量由37.86%降到12.92%,汽油RON、MON分别提高了4.1和3.8个单位;轻柴油的质量没有明显变化;氢转移反应的程度HTC值为1.16,热裂化反应的程度FTC值为2.94;催化剂单耗为0.7kg/t原料。通过优化原料性质,将再生方式由常规再生改为完全再生,并投用外取热器,灵活调整汽油提升管反应温度,控制汽油进料温度在100～120℃、催化剂混合器温度低于再生剂温度50～70℃、重油提升管反应温度在480～485℃,增加副分馏塔中段到气体脱硫装置溶剂再生塔底重沸器流程等措施,实现节能降耗。     

我国“十一五”火电机组区域关停容量及节能分析与建议

文章从当前小火电机组关停形势出发,详细分析了"十一五"期间我国已关停的小火电机组容量、关停机组装机范围、区域分布等特征,并结合区域GDP能耗与小火电机组关停的关系,分别从节能降耗与环保效果的角度对我国关停小机组进行了分析,最后对小火电关停工作提出部分建议。     

钠冷堆非能动余热排出系统建模研究

非能动余热排出系统是核电站堆芯安全性的重要保障,为优化钠冷堆余热排出系统的热工设计方法,明确环境温度及空气冷却器结构变化对余热排出系统的影响。在考虑拔风烟囱自然循环影响的情况下建立完整的钠冷堆非能动传热模型,得到通用的余热排出系统通风量方程,并基于流动平衡和能量平衡对一定设计传热量的余热排出系统进行流程优化并分析环境温度、烟囱高度及翅高变化对系统热力参数的影响规律。结果显示,系统的总驱动压和总传热系数随着环境温度升高逐渐减小,且环境温度对驱动压力的影响更为明显;拔风烟囱高度增加,系统总驱动压和总传热系数均增大,且增大趋势不断变缓,存在设计最优值;翅片管翅片高度减小,系统总传热系数及单位压降传热系数大幅增加,对系统的传热性能影响明显。     

稳定塔釜温控失效的原因分析及对策

用显热加热重沸器已被广泛应用于石油化工装置,但如果设计不当,也会造成重沸器温度控制的失败.某催化汽油加氢脱硫装置,其稳定塔重沸器采用高温工艺流体作为加热介质,塔釜温度由设在加热介质主管线上的主调节阀和旁路线上的压差调节阀共同控制.但开工初期塔釜温度难以控制,其原因主要有两个:一是重沸器加热介质流量小,且存不稳定的过渡沸腾区操作;二是旁路调节阀两侧的管路压差过大.改进措施主要有:适当降低稳定塔的操作压力,并增加主管线上加热介质的流量,减少旁通线流量,使重沸器完全在稳定的泡核沸腾区操作;将稳定塔温度控制改为三通调节阀控制,以避免旁路调节阀两侧的压差测量值不能准确反应主调节阀的压差变化,从而导致控制的紊乱.上述措施实施后,稳定塔釜温控得到明显改善,且产品质量合格.     

催化裂化装置直接掺炼焦化蜡油的工业运行

炼厂延迟焦化装置的产品焦化蜡油(CGO),因碱性氮和芳烃含量较高,可裂化性较差,一般要先进加氢处理装置经加氢后再进催化裂化装置加工,这样可提高催化裂化装置加工CGO的经济性.在某炼厂蜡油加氢装置停运期间,焦化装置正常开工,两个月CGO产量达到36000t,因储罐容量有限,只能采用催化裂化装置直接掺炼未经加氢的CGO,为此探索了催化裂化装置直接加工CGO的新工艺路线,经中试和工业运行初期工艺数据的摸索,确定了工业运行的方案.工业运行方案如下:一是采用抗碱氮催化剂RSC-2006(JM),其初始活性比原催化剂RSC-2006高1％-3％,反再平衡催化剂微反活性由65％～ 66％提高到68％～69％,大幅度提高了抗碱氮能力.二是调整工艺操作条件,提高剂油比和反应温度.通过提升管底部注入重整拔头油提高剂油比(注入量为13.15m3/h);原料反应温度从524℃提高到528℃.其综合结果为:催化剂循环量提高了224t/h,剂油比增加了 2.07,重质油总反应时间增加了1.11s,反再催化剂总藏量增加了4.79t,提升管底部和中部温度提高4～6℃,油剂接触机会增加25％以上,原料反应的裂化反应热增加了75.69kJ/kg.经工业运行证明,催化裂化装置直接加工未加氢CGO的工业试验是成功的.但由于该方案导致催化液体收率明显下降,相比之下,CGO经加氢处理后再进催化裂化装置经济效益更好,所以蜡油加氢装置仍有必要开工运行.催化裂化装置直接掺炼未加氢CGO的工艺方案只有在蜡油加氢装置停运期间,焦化装置正常开工的情况下,为解决CGO出路时采用的权宜之计.     

凝结水节流调节回热系统变化量的热平衡建模与能效分析

基于热平衡原理,推导并证明了凝结水节流调节处于稳态时机组做功变化量、吸/放热变化量的定量测算模型。以某超临界600MW机组为研究对象,在75%设计工况下计算机组凝结水节流调节时凝结水份额节流1%与5%的经济性,对比算例可知:在工况一定情况下,凝结水节流调节会使除氧器与低压加热器抽汽份额减少,从而使汽轮机汽量增加而提升负荷,且由于回热系统效果变差导致机组经济性下降,且随着凝结水份额节流量的不断增加,凝结水节流调节提升的负荷不断增加而机组经济性不断降低。     

重油催化裂化装置吸收稳定系统适应性改造

锦西石化重油催化裂化装置原设计加工能力140×104t/a;2005年11月进行扩产改造,加工能力达到180×104t/a,反应部分采用北京石油化工科学研究院研发的MIP工艺技术;同时,为解决催化裂化汽油辛烷值偏低的问题,应用兰州石化公司研制的LDR-100催化剂.由于该催化剂的活性增强,随着富气量的增加,吸收稳定系统气液相发生变化,导致干气、液化气和稳定汽油产品质量不合格.为此,对催化裂化装置吸收稳定系统进行技术改造:在流程及操作条件与现场保持一致条件下,适当增加吸收塔、解析塔和稳定塔的塔径,来提高吸收稳定系统装置的处理量;同时新增一台同型号稳定塔底重沸器、新增三组同型号稳定塔顶湿式空冷器.技术改造后,装置运行平稳,总液体收率增加1.96个百分点,干气收率降低1.12个百分点,干气中C3及以上组分含量下降为0.80％,液化气中C5含量下降为0.84％,稳定汽油的饱和蒸汽压合格,提高了装置的经济效益.     

1000 MW ultra-supercritical turbine steam parameter optimization

The 2 × 1000 MW ultra-supercritical steam turbine of Shanghai Waigaoqiao Phase III project, which uses grid frequency regulation and overload control through an overload valve, is manufactured by Shanghai Turbine Company using Siemens technology. Through optimization, the steam pressure is regarded as the criterion between constant pressure and sliding pressure operation. At high circulating water temperature, the turbine overload valve is kept closed when the unit load is lower than 1000 MW while at other circulating water temperatures the turbine can run in sliding pressure operation when the unit load is higher than 1000 MW and the pressure is lower than 27 MPa This increases the unit operation efficiency. The 3D bending technology in the critical piping helps to reduce the project investment and minimize the reheat system pressure drop which improves the unit operation efficiency and safety. By choosing lower circulating water design temperature and by setting the individual Boiler Feedwater Turbine condenser to reduce the exhaust steam flow and the heat load to the main condenser, the unit average back pressure and the terminal temperature difference are minimized. Therefore, the unit heat efficiency is increased.