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     

催化裂化装置沉降器旋风分离器的改造

1998年，中原油田石油化工总厂在50万t／a催化裂化装置技术改造时将沉降器旋风分离器改为新型快分旋风分离，但在运行过程中发现，该装置在高处理量时沉降器旋风分离器催化剂跑损增加，装置能耗居高不下。为此，解决催化剂跑损问题、降低装置能耗成为当务之急。     

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     

沉降器旋风分离器直联改造

中国石油天然气股份有限公司庆阳石化分公司1.6 Mt/a重油催化裂化装置建成投产后,第一个生产周期整体运行良好,在2012年5月装置大检修中,发现沉降器结焦严重,制约了装置长周期运行。分析认为根本原因是二段提升管旋风分离器出口直接进入沉降器顶部空间,结构型式不合理,造成油气在沉降器中停留时间过长(22～26 s),在催化剂的作用下二次反应增多,势必造成结焦。为了有效解决该问题,利用大检修之际将沉降器中Ⅰ,Ⅱ级旋风分离器连接型式改造为直联结。装置于2012年6月10日一次性开车成功,经过一个月的连续运行,运行良好,产品质量达标,综合商品率提高1.81%,油浆固含量全面达标,为装置长周期安全运行奠定了基础。     

催化裂化装置旋风分离器运行情况分析及对策

针对兰州石化300×10⁴ t/a重油催化裂化装置反应-再生系统沉降器VQS、单级旋风分离器、再生器一、二级旋风分离器运行情况进行分析,通过收集对比装置运行周期内相关操作条件,结合装置历次大检修期间的检查维修情况,判断上述气固分离设备工作性能均表现出分离效率下降、运行状况恶化的现象,确定分离效率下降的主要原因包括设备长周期运行带来的变形破损、内部损坏部位无法完全检查修复,以及由此带来影响装置长周期运行的主要问题,包括油浆泵磨损、结焦增加、催化剂跑损、烟气轮机的磨损和叶片结垢、锅炉管束积灰等。提出并实施沉降器VQS、单级旋风分离器以及料腿的整体更换、再生器一二级旋风分离器及料腿的整体更换。在装置新的运行周期内,上述气固分离设备运行良好,催化剂得到高效分离,彻底消除了装置的生产瓶颈。      

FCC沉降器旋风分离器翼阀磨损实验分析

针对FCC沉降器旋风分离器料腿下端翼阀阀板磨损的问题,在φ150 mm×5 000 mm料腿翼阀实验装置上进行了排料实验.实验表明,翼阀磨损与漏风有关,是气体夹带催化剂颗粒冲击阀板造成的冲蚀磨损,磨损部位主要发生在阀板与阀口接触的椭圆密封面上.根据颗粒质量流率和内外负压差参数,翼阀主要有连续式滴流状和周期性节涌状两种排料形式.连续式滴流状排料时,阀口附近的压力脉动呈高频低幅值波动,翼阀下部开口比较大,冲蚀磨损最严重的部位发生在阀板的底部,形成椭圆状沟槽式磨损;周期性节涌状排料时,压力脉动呈低频高幅锯齿状波动,下部的排料为密相半管流形态,冲蚀磨损主要发生在阀板上部边侧,形成沟槽式磨损.     

重油催化裂化装置旋风分离器器壁上的结焦过程研究

针对取自重油催化裂化装置（RFCCU）沉降器旋风分离器器壁4个不同区域的结焦样品,利用扫描电子显微镜（SEM）对其微观结构和性能进行了分析,并以此对结焦过程进行了研究。研究结果表明,结焦是流动油气混合物中夹带的一些重质非挥发性油滴由于重力沉降或湍流扩散作用沉积在在旋风分离器器壁上,然后逐渐凝脱氢缩合反应形成的。同时,一些较细的催化剂颗粒也沉积在结焦中。根据结焦的性质、成分和微观结构,可分为硬焦和软焦。在油气混合物的滞留区域中,油滴和催化剂颗粒自由沉降在器壁上,形成软焦。软焦非常松散,含有大量的催化剂颗粒。在油气混合物的流动区域中,油滴和催化剂颗粒扩散到壁面上,形成了硬焦。这种硬焦致密,坚硬,含有少量的催化剂微粒。因此,流动油气混合物不仅携带油滴和催化剂颗粒,而且影响其在器壁上的沉积,从而影响沉积结焦的组成和特性。     

E型旋风分离器在沉降器中的应用

结合实际应用，通过与其他型式的旋分器的对比阐述了Ｅ型旋分器的独特结构和优点，并就旋分器的结构参数对分高效率的影响问题进行了分析。     

新型汽提式粗旋风分离系统的研究

在目前常用的提升管出口粗旋风分离器的锥体下都增加一个汽提器，形成了新型汽提式粗旋风分离系统。通过汽提器的特殊结构布置，减少了反应后油气的向下返混，并最大限度地降低了汽提对粗族分离效率的影响，使引入汽提后的分离效率仍可保持在99％以上。采用特殊设计的气体引出方式，大大缩短了油气在沉降器内的平均停留时间。     

催化裂化第三级旋风分离器陶瓷单管的研究与应用

广州分公司催化裂化一装置原来用的壳牌三旋不能满足装置改造后的需要,三旋单管分离效率低,需要更换。通过对单管结构参数的优化,研究开发了PTCG-250型陶瓷内衬旋风分离器单管。新单管为组合型分流型芯管和排尘结构,结构独特,属国内首创。在保证三旋出口浓度及粒度的情况下满足烟气轮机长周期运行及环保要求的条件下,可大幅度地延长三旋单管的使用寿命,填补了国内空白。通过对正常工况下三旋进出口烟气进行采样分析,三旋出口粉尘浓度可以达到100mg／m^3以下,大于9～10μm颗粒基本除净,三旋分离效果良好。     

催化裂化沉降器结焦原因分析及直联加溢流斗防结焦技术的应用

对比中国石化扬子石油化工有限公司2.0 Mt/a催化裂化装置第一、第二运行周期工况及结焦情况,从沉降器结焦机理及不同时期运行参数对比入手,确定沉降器结焦原因为粗级和单级旋风分离器匹配性较差及沉降器内油气停留时间过长所致。沉降器内软连接改为直联+溢流斗防结焦技术的工业应用结果表明,改造后有效地避免了沉降器结焦,同时干气、柴油及焦炭产率分别降低0.26,0.25,0.54百分点,液化气、汽油及油浆产率分别上升0.54,0.33,0.18百分点,油浆固含量由4.1 g/L降至2.0 g/L,显示出极佳的防结焦及运行效果。     

重催装置第三级旋风分离器的技术改造

介绍了重油催化裂化装置第三级旋风分离器改造的必要性。阐述了三旋改造设计和选型的要求，比较了三种方案，最后选择了方案三——更换PSC-300单管和上下隔板。改造后烟机连续运行一年半，没有更换烟机转子，细粉颗粒浓度降到200mg／m^3以下，达到了烟机长周期安全运行的目的，并取得经济效益2094万元。     

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。     

第二代LTAG技术的工业应用

为进一步提高汽油辛烷值并降低氢耗,中国石化上海石油化工股份有限公司在3.50 Mt/a催化裂化装置和3.90 Mt/a渣油加氢装置上实施了第二代催化裂化柴油(LCO)加氢-催化裂化组合多产高辛烷值汽油和芳烃料(LTAGⅡ)技术.标定结果表明:采用减压蒸馏塔对LCO进行轻、重馏分切割,重馏分加氢后与轻馏分一起去催化裂化回...     

挡板汽提式粗旋风分离器的工业应用

介绍了石油大学开发的新型快速分离装置———档板汽提式粗旋风分离器 (FSC系统 )的结构、工作原理 ,及其在中国石油前郭分公司重油催化裂化装置上的应用效果。通过安装后的标定试验及生产运行表明 ,FSC系统的投用减少了沉降器结焦 ,焦炭和干气产率分别降低 0 .13和 0 .12个百分点 ,轻质油收率提高 0 .4 4个百分点 ,经济效益显著。     

旋风分离器内三维紊流场的数值模拟

用数值模拟方法计算了一种单蜗入口旋风分离器内的紊流过程，对紊流的处理分别采用了标准的k-ε二方程模型和Reynolds应力输运模型。与实测速度分布对比结果表明：Reynolds应力模型计算结果与实测值吻合较好k-ε二方程模型计算结果与实测值吻合较差，可以将Reynolds应力模型作为研究旋风分离器分离性能，能量损耗的工具，这主要由于旋风分离器内部的流动是三维强旋流，而在k-ε二方程模型中作了紊流各向同性的假设，因此，适当选用紊流模型后，数值模拟方法对强旋流或大曲率流动可以给出令人满意的结果。     

新型高负荷强度旋风管的多管组合试验研究

对新开发的高负荷ＰＴ－Ⅲ型旋风管进行了组合多管试验研究。通过对大量试验研究结果的分析和与ＰＴ－Ⅱ型旋风管的对比，结果表明由ＰＴ－Ⅲ型旋风管组合多管后，性能与单管一样，且各项指标均优于ＰＴ－Ⅱ型旋风管，并给出了性能计算公式，可供工程设计使用。