催化裂化再生器树枝状主风分布管磨损的气相流场分析

通过对催化裂化装置再生器树枝状主风分布管内流场的数值模拟,分析了树枝状主风分布管磨损的机理.再生器树枝状主风分布管的磨损一般发生在分支管内部和喷嘴内壁,属于气固两相流的冲蚀磨损.流场计算表明,沿管程各喷嘴的出流流量不均匀,压力降也不相等,造成分支管外部的催化剂颗粒倒流至分支管内部从下游的喷嘴流出,进而导致分支管内部和喷嘴内壁的冲蚀磨损.     

催化裂化装置主风分布管磨损原因及改进措施

通过对主风分布管损坏现象的观察和研究，指出催化剂磨损及分布管损坏的直接原因，并的了催化剂磨损基理。提出通过采取改进分布管结构，选好材质、提高焊拉严重生产 管理等措施，可避免催化剂对分布管的磨损，从而延长其使用寿命，     

FCC装置旋风分离器改进翼阀的防磨性能流场分析

针对FCC装置旋风分离器翼阀由于漏风导致阀板冲蚀磨损的问题,设计了三种结构的翼阀,分别是:阀口加导流片(A型)、阀板外凸(B型)和阀板内凹(C型)。采用计算流体力学方法对三种结构翼阀周围的气相流场进行了数值模拟,并基于流场分布分析了催化剂颗粒对翼阀阀板的冲蚀磨损特点。计算结果表明:对于A型翼阀,导流片的导流作用可以防止气流夹带催化剂颗粒对阀板形成30°～40°冲击角;B型翼阀由于外凸阀板结构,在阀板表面形成一个气垫,会减弱催化剂颗粒对阀板的直接冲击;C型翼阀由于内凹阀板结构,阀板内表面易受气流的直接冲击,加剧了催化剂颗粒对阀板的冲蚀磨损。研究结果综合表明,A型和B型翼阀结构具有抑制颗粒冲蚀磨损的功能。     

催化裂化装置主风分布管磨损原因及改进措施

通过对主风分布管损坏现象的观察和研究,指出催化剂磨损及分布管损坏的直接原因,并剖析了催化剂磨损基理。提出通过采取改进分布管结构、选好材质、提高焊接质量和严格生产管理等措施,可避免催化剂对分布管的磨损,从而延长其使用寿命。     

催化裂化装置主风分布器改造

基于催化裂化再生器主风分布器的设计方法与经验 ,对中国石油化工股份有限公司荆门分公司催化裂解装置二密相床主风分布器进行了改造设计。装置运行结果表明 ,改造后不但降低了分布器压力降和催化剂的跑损 ,保证了二密床层均匀流化 ,而且解决了由于再生斜管流动不畅而导致的催化剂输送故障。为装置的节能降耗及长周期运转打下了坚实的基础。     

再生器内主风分布管喷嘴材质改进

炼油厂催化裂化装置再生器内的主风分布管喷嘴在经过一个生产周期运行后,大多数喷嘴都出现了不同程度的磨损,造成再生器内催化剂流化不正常,旋风分离器效率下降,催化剂跑损增加.分析了喷嘴磨损的原因,在2005年装置检修期间将再生器主风分布管喷嘴由原来的不锈钢喷嘴更换为RT型特种陶瓷复合喷嘴,经过一个周期的运行考验,新喷嘴使用情况良好,保证了再生器内催化剂的正常流化.     

旋风分离器翼阀磨损的气相流场分析

采用FLUENT流体计算软件对催化裂化装置旋风分离器翼阀周围流场进行计算,分析了翼阀阀板边缘磨损的机理。计算表明,翼阀阀板边缘的磨损是气流携带催化剂颗粒造成的,属于气固两相流冲蚀磨损。由于旋风分离器料腿内的压力低,当翼阀张开时,催化剂颗粒随气流从上部开口缝隙倒流至料腿内部,斜向冲击翼阀阀板产生冲蚀磨损。磨损程度与开口缝隙大小、颗粒浓度、阀板位置有关。     

重油催化裂化装置再生系统的技术改造

中国石油化工股份有限公司洛阳分公司I套重油催化裂化装置再生系统应用待生催化剂船型分布器、新型主风分布管、再生斜管等新技术进行技术改造，同时对内取热系统及3．5NPa汽包进行扩能改造。改造后装置加工量提高，长周期运行得以保证。     

降低FCC装置NO_x排放的工程技术

基于FCC装置NO_x生成机理的研究,开发了降低再生烟气中NO_x排放的工程技术:新型高效汽提技术和低NO_x再生技术。工业应用表明,FCC装置汽提器和再生器主风分布器改造后,焦炭中氢质量分数下降了27%,汽提效率大幅提高;再生器主风用量下降了9%,分布管压力降下降了20%,再生器密相温度较改造前下降约10℃,密相温差由改造前的15℃左右下降为3~7℃,烧焦效率提高。在原料油性质和反应再生系统操作条件变化不大的情形下,再生烟气NO_x质量浓度由改造前的397.5 mg/m~3下降至235.6 mg/m~3,降低了40%。改造后,产品总液体收率提高了1.03百分点,年创收超1 000万元。该工程技术的实施降低了再生烟气中NO_x含量,是一种降低FCC装置NO_x排放的新途径。     

3号FCC装置运行状况分析

根据3号FCC装置运行情况，从物料平衡、产品分布、能耗物耗等方面进行分析，发现装置在运行过程中存在的问题，寻找对策，以便装置在更优化状态下运行。     

催化裂化再生器树枝状气体分布器的气相流场CFD模拟

催化裂化装置再生器的气体分布器通常采用树枝状气体分布器,这种分布器存在着气体分布不均匀和喷嘴的冲蚀磨损问题。为此,对树枝状气体分布器区域进行计算流体力学（CFD）模拟,重点考察分布器内气相流场的特征。计算结果表明：树枝状气体分布器的各分支管内气体速度根据分支管的长度不同存在很大的变化,而且分支管沿程各喷嘴出口的气体流量也不同,导致喷嘴出口气流平均速度存在很大的不均匀性;此外,气体在分支管入口处以及近分支管入口端的喷嘴处存在偏流现象,压力分布不均匀,易产生催化剂倒吸现象,造成喷嘴的冲蚀磨损。     

催化裂化装置四旋分离系统内气相流场的数值研究

采用雷诺应力模型(RSM)对两种催化裂化装置四旋分离系统内气相流动的三维流场进行数值模拟,分析了两种第四级旋风分离系统（简称四旋）内气相流场的特点。结果表明：在传统式结构中,储料罐内部分区域气流向上运动,不利于颗粒沉降,料腿内产生气流反窜现象,四旋内存在偏流,影响颗粒输送,结构设计不合理是导致颗粒堵塞的主要原因;改进式结构中,储料罐内气相速度很小,有利于颗粒沉降,料腿中周期性的二次涡影响颗粒的气力输送,可能对壁面产生磨损,四旋分离空间内流场稳定,有利于颗粒分离,改进式结构可以有效避免颗粒堵塞现象的发生。两种结构内部气相流场的对比为合理设计四旋分离系统结构提供了参考依据。     

催化裂化再生器树枝状气体分布器射流作用区的床层压力脉动特性

在催化裂化装置中再生器底部通常设置有树枝状气体分布器,通过分布器上的喷嘴分布气体。分布器射流区的压力信号可以很好地反应分布器的流场特性,为减小磨损进行结构改进提供理论依据。为此,在二维床实验装置上针对分布器射流区压力分布及压力脉动进行了实验研究,结果表明：分支管间床层压力沿床层轴向高度逐渐减小,随喷射角度增大而减小,随喷嘴出口气速和静床高度增大而增大,由测点以上的物料量决定,可用来判断不同操作工况;当喷射角度为0°和22.5°时,分支管间处于密相区,压力脉动先增后减,对应着气泡的产生、聚并和破碎的规律;当喷射角度为45.0°和67.5°时,分支管间由射流形成稀相区,压力脉动由气流湍流度决定,高于密相区,随喷嘴出口气速和静床高度增大而增大,可为减小分支管外部磨损提供依据;影响喷嘴射流压力脉动的因素为相邻喷嘴射流冲击和颗粒的作用,喷射角度为22.5°时的射流压力脉动存在临界气速,取决于是否受到相邻射流的冲击,可以为喷嘴射流稳定性及工业上减小分布器的内部和外部冲蚀磨损提供理论依据。     

分布器位置对环流反应器内流动状况的影响

采用κ-ε方程模型和欧拉多相流模型，对一种气升式环流反应器内的流动状况进行了全尺寸的数值模拟，研究了分布器位置对反应器内流动状况的影响。结果表明，分布器的位置对气含率分布和内筒中两相速度分布都有很大影响。分布器高于内筒下沿放置时，在内筒中下部的中心处造成向下的回流，不利于气含率的均匀分布和气液两相均匀接触；分布器低于内筒下沿放置时，外环液速较高，循环推动力较大，气液两相接触较好。计算得到的局部气含率与相同结构参数和操作参数条件下的大型冷模试验的结果基本吻合。     

流化催化裂化再生器主风分布管的设计改进

流化催化裂化装置再生器主风分布管的设计直接影响再生器的平稳操作。分析了主风分布管损坏的原因，通过主风分布管的改造实例总结了设计中应该吸取的经验教训，提出了现有设计的改进办法。     

无泄料盘旋风管的流场特性分析

对无泄料盘旋风管排尘口附近的流场特性进行了分析，指出了无泄料盘旋风管使用中应注意的问题。     

新型旋流-颗粒床耦合分离设备的三维气相流场分布

采用五孔球探针测量了无尘负荷条件下新型旋流-颗粒床耦合分离设备内复杂的三维气相流场,分析了内部流场特点。结果表明:在不同入口气速条件下,无量纲切向速度与无量纲轴向速度的分布形态基本类似;切向速度分布轴对称性较好,旋流中心与几何中心基本重合;切向速度沿轴向呈减小趋势,沿径向的分布则与常规旋风分离器不同;在入口环形空间内,切向速度在0°~180°方位区间内增大,而在180°~270°方位区间内减小;旋流空间内轴向速度整体方向向下,局部螺旋上升气流集中在筒-锥连接段270°方位;径向速度分布的规律不明显,在直筒段径向速度数值与轴向速度在同一数量级,且对气流方向有重要影响;在排气管入口截面处,外旋流方向与入口气速密切相关。各截面平均静压沿轴向呈增大趋势,结合动压场分布可判断出筒-锥连接段气体流量显著减小,部分气体螺旋向上进入颗粒床,在实际操作过程中可能会导致粉尘堆积。由于内置颗粒床的影响,设备内部的气相整体呈螺旋向下的旋流运动,内外旋流边界不太明显。排气管口处短路流、顶灰环与返混现象消失。     

气田开发经济产量分析

气田经济产量作为中后期开发气田面临的主要问题，涉及面宽，工作量大，难度较大，既要参考历史资料，又要考虑现实情况；既要从经济上考虑，又要从技术上考虑；既要研究气田的经济产量，又要研究特定区块的经济产量。通过对气田采气成本的分解，分别考虑有折旧和不考虑折旧的气田经济产量的计算与分析进行了探讨，对后期开发气田提高开采经济效益具有一定的指导意义。     

逆流两段再生FCC装置烟气分布板喷嘴缩径改造

中国石化胜利油田有限公司胜利石化总厂逆流两段再生FCC装置,由于生产条件的变化,出现了催化剂外循环管循环量不足、反应温度波动较大、再生催化剂碳含量偏高以及易发生床层崩塌等问题,为解决这些问题,对第一再生器(一再)烟气分布板进行了改造,将分布板开孔直径由100 mm缩小到80 mm,取得了较好的效果,催化剂碳质量分数下降0.05百分点,催化剂单耗下降0.1 kg/t.