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。     

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.     

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。     

催化裂化装置沉降器内结焦物的基本特性分析及其形成过程的探讨

采用扫描电镜（SEM）和X射线能谱分析仪对催化裂化装置（FCCU）沉降器内结焦物的微观组织结构和成分进行了分析，将结焦物划分为软焦和硬焦。焦的硬度与油气液滴和催化剂颗粒的沉积过程有关，尤其是结焦部位的油气流动方式和催化剂颗粒的运动状态，决定着未汽化的重质油组分液滴和催化剂颗粒的沉积形式和沉积物的构成，从而影响着焦的软硬程度。软焦是催化剂颗粒或油气在油气静止空间以自由沉降和扩散方式堆积在器壁表面而产生的结焦，形成的焦块松散，易粉碎，含催化剂比较多，颗粒粒径比较大，是一种堆积型结焦；而硬焦是油气液滴和细小催化剂颗粒在油气流动状态下，在器壁表面的附面层内以沉积方式粘附在器壁表面形成的结焦，焦块质地坚硬，含催化剂比较少。颗粒粒径细小，足沉积型结焦。还有相当一部分结焦物介于软焦和硬焦之间。     

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。     

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...     

催化裂化装置沉降器内顶旋升气管外壁结焦的特性分析

对炼油厂催化裂化装置沉降器内顶旋升气管外壁结焦的微观结构和外观特点所作的分析表明,升气管外壁的结焦主要是由液滴状结焦和细催化剂颗粒组成,结焦组织致密,焦块硬脆；结焦厚度沿圆周分布不均,以入口为0°,结焦厚度从0°约2cm向后逐渐增厚,表面有明显的冲刷沟槽,180°向后表面形成尖牙状结焦,厚度达10cm。升气管表面结焦是重组分油气冷凝形成的液滴和细催化剂颗粒沉积粘附在升气管表面发生结焦反应,并不断长大形成的。升气管表面结焦过程属于沉积型结焦,与升气管附近的流场密切相关。     

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。     

沉降器结焦及控制技术

本文分析了重油催化装置沉降器结焦的原因，并针对九江石化总厂催化装置沉降器结焦的具体情况，提出了解决结焦问题的技术措施。     

FCC沉降器全部空间三维流场的数值模拟

 用数值模拟方法模拟了一种典型FCC沉降器内的紊流过程。采用Fluent软件首先计算了一个旋风分离器中的流场，并与实验数据进行了对比，验证了所采用的模型和计算方法，随后对整个沉降器进行计算。在计算过程中没有对沉降器的复杂结构进行简化，所建立的几何模型包括沉降器内部区域和两级旋风分离系统内部区域的全部流动空间，计算结果给出了沉降器所有空间内的流动细节。采用Reynolds应力输运模型对紊流进行处理，可以较好地吻合湍流的各向异性效应。     

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。     

新型紧凑式催化裂化沉降系统的实验研究

 在对旋流快速分离器流场和性能研究的基础上，开发了一种应用于催化裂化装置的新型高效旋流快速分离器（旋流快分），并提出了由两级串联的该旋流快分器组成的新型紧凑式催化裂化沉降系统。该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，从而有效地减缓油气在沉降器内的结焦反应，改善产品的分布。在大型的冷模实验装置上系统考察了该新型紧凑式沉降系统的性能，实验结果表明，该系统操作稳定，调节灵活，在设计点附近总分离效率可达到99.99％，系统总压降在10kPa以内，基本可以满足工业装置的需要。     

FCC过程中NOx形成机理及其脱除技术

介绍了催化裂化过程中生成热NOx,燃料型NOx和快速型NOx的形成机理,以及各种脱除催化裂化再生烟气中氮氧化物的方法,如：两段再生器、脱NOx助剂、改进的CO助燃剂等等,并对这些方法进行了讨论和分析。     

催化裂化汽油改质过程中积炭历程及其对烯烃转化的影响

 利用微反-色谱联合实验装置和固定流化床实验装置,考察了FCC汽油改质过程中,催化剂活性、FCC汽油窄馏分、反应温度和质量空速对催化剂积炭和烯烃转化的影响. 利用连续式小型提升管催化裂化实验装置,考察了原料预热温度和催化剂温度等油剂混合区的工艺条件对FCC汽油的生焦过程和改质的影响,并进行了动力学分析. 结果表明,大部分焦炭的沉积发生在很短的时间内,并随着催化剂活性、反应物活性和反应温度增加而增加.催化剂温度的降低和原料预热温度的增加,实际上是降低了最初始反应瞬间的反应温度,从而减少了初始热裂化,减弱了最初始阶段的裂化反应的强度,同时也减少了初始焦炭的沉积.在后续的反应中,催化剂活性相对增强,裂化反应的程度加强,从而保持了气相进料改质后汽油的烯烃含量不变,但烯烃的碳数分布发生了变化.     

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。     

声信号多尺度解析与催化剂结焦的检测

 基于声波检测技术，结合频谱分析及小波分析方法，实现了催化剂结焦的在线检测。通过Ø 150 mm冷模流化床实验发现，常温下以空气为流化气体时，FCC新鲜催化剂和结焦催化剂颗粒撞击流化床壁面产生的声信号频谱具有明显的差异。进一步分析两种信号十尺度小波分解后的能量分率发现，两者在特征频段上同样存在差异，说明声信号多尺度方法能够清晰指示催化剂的结焦，有效地监控催化剂的结焦过程。由此获得了一种实时在线、非侵入式的催化剂结焦检测手段。     

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.