填料性质对催化裂化油浆静电分离效率影响冷模试验研究

为分析静电分离法脱除催化裂化油浆中固含量影响因素,采用自制静电分离器试验装置,研究填料直径和材质对催化油浆中催化剂固体颗粒脱除效率影响规律。结合数值模拟,分析填料直径和材质对其接触点处电场强度变化的影响。结果表明,油浆中固体颗粒分离效率随填料直径增大而降低,氧化锆填料的分离效率最高,玻璃填料的分离效果最差。随填料直径和填料相对介电常数增大,填料接触点处的电场强度增大。在不同材质填料物化参数中,填料相对介电常数对油浆中固体颗粒静电分离影响过程起主要作用。

某重油催化裂化装置低负荷工况油浆回炼影响分析

某炼油厂2.80 Mt/a重油催化裂化装置在低负荷情况下进行了为期约6个月的油浆回炼,回炼方式是将循环油浆在原料自保组立处打入混合原料油中,再进入原料油喷嘴。标定结果表明:焦炭收率由7.86%升至8.41%,占比约20%的回炼油浆生成了焦炭;装置柴油收率提高,占比约50%的回炼油浆转化成高附加值产品柴油;油浆回炼导致装置总转化率下降,干气、液化石油气、汽油收率共降低1.93百分点。油浆回炼过程中,对原料油及反应系统进行了监控,未发现其对反应系统结焦、烟气轮机运行、原料油管线及原料喷嘴磨损等有明显影响,后续消缺过程中对反应-再生系统内部检查也未发现异常。总体来看,该重油催化裂化装置进行油浆回炼可以提高装置焦炭收率,保证低负荷下全厂蒸汽平衡,可显著降低油浆固含量,有助于降低装置油浆收率。

降低催化裂化油浆固含量的措施

催化裂化油浆是催化裂化装置的副产物,其含有的固体颗粒不利于油浆的外排和综合利用。本文概括了油浆中固体含量产生的影响因素,并对国内外油浆脱固的方法做出了总结。其中,油浆生产阶段,油浆固体含量与催化剂筛分组成、沉降器旋流快分及旋风分离器等设备、油浆外甩量、油浆回炼量等工艺因素有关。油浆脱固的常见方法包括沉降法、过滤法、离心法、静电法等。

浅谈BB2结构两级双壳体油浆泵装配

BB2结构两级双壳体油浆泵应用到大型催化裂化(FCC)催化油浆的输送。输送介质为高温高压油浆,含有Al2O3、SiO2,硬度极高。泵的外壳体采用塑性材料高,耐高温性能的材料生产,起到承高温、高压作用,内壳体采用硬度高极高的高铬铸铁生产,承受催化剂的磨损。轴系、泵外壳及内壳体均为驱动侧定位,非驱侧自由浮动的简支梁结构,转子、衬里及泵体随着温度的升高而浮动,避免了热膨胀引起的零件干涉。由于其结构的复杂性,对装配的要求极高,甚至装配精度直接影响泵的使用。

催化裂化装置油浆脱固技术应用研究进展

介绍了催化裂化油浆的性质特点及脱固处理的必要性,综述了沉降分离、离心分离、电磁分离和过滤分离等几种净化技术的原理、特点和研究进展,分析对比了无机膜过滤、柔性材料过滤、电磁分离等脱固技术的工业化应用成果概况,并从技术先进性、经济性、稳定性等方面对催化裂化油浆脱固技术的发展进行了分析。结果表明:催化裂化油浆无机膜脱固技术应用企业最多,运行时间最长,脱固油浆固含量不大于50μg/g,铝+硅的质量分数稳定在15μg/g以下,净化油浆满足调合重质低硫船用燃料油和生产碳材料的需求。

催化裂化油浆柔性脱固技术(RSFF)侧线试验和工业应用

采用催化裂化油浆柔性脱固(RSFF)技术在中国石化上海石油化工股份有限公司5 kt/a油浆脱固侧线试验装置上进行了油浆过滤试验。结果表明:侧线试验中脱固油浆产品收率为90%左右,脱固油浆中(Al+Si)质量分数为10μg/g左右,RSFF技术可有效脱除粒径小于1μm的颗粒;在过滤开始阶段,过滤压差快速上升,然后缓慢上升,压差拐点与进料量呈正相关关系;提高再生触发压差可有效延长过滤周期。基于上述试验结果,在茂名外联石化有限公司300 kt/a装置上进行了工业应用试验,结果表明,脱固油浆产品平均收率达到92%以上,脱固油浆中灰分为100μg/g以下,灰分脱除率达到98%以上。RSFF油浆脱固技术不需要大量物流循环,对设备磨损低,既适用于加工直接来自催化裂化装置的油浆,也适用于加工来自罐区的油浆甚至外购油浆。

生物炭对生物油浆热解特性的影响

为研究生物炭对生物油浆热解特性的影响,制备了不同理化结构的生物炭。利用热重分析仪(TG)和热裂解-气相色谱-质谱联用(Py-GCMS)分别研究生物油浆体系中生物炭对生物油受热结焦的影响,以及生物炭吸附及催化作用对生物油热解的影响。试验结果表明,低升温速率下,生物油更易结焦;生物炭选择性吸附易结焦组分能够减少未被炭吸附的生物油的结焦,有利于提高反应器运行的稳定性。通过计算生物油和生物炭混合物在没有交互反应情况下的理论结焦率发现,700℃下CO_(2)活化制备的生物炭与生物油混合物的理论计算值略高于实际值,表明生物炭能够对生物油起到催化裂解的作用。生物炭孔隙内部生物油的结焦受到生物炭吸附与催化双重作用影响。Py-GCMS结果显示,生物炭能够催化生物油中的组分向酚类物质转化,且经原位催化的生物油热解产物中酚类含量为65.13%,低于非原位催化的69.01%。这是由于其生成的挥发分在生物炭孔隙内转化为积碳,覆盖了生物炭上部分的活性位点,降低了生物炭的催化效果。总体而言,生物油浆中,生物炭能够催化裂解生物油中易结焦的芳香族化合物。

浅谈油浆过滤器在催化裂化装置的应用及改进

中国石油吉林石化公司催化裂化装置2003年采用HyPulseLSI型油浆过滤器,运行20年后存在过滤压降高、管板内漏、滤芯爆管等问题。2023年,对油浆过滤器改造,增加两台预过滤器,设置三台主过滤器。改造后过滤器差压明显降低,滤芯使用周期明显延长。编制5套过滤器运行程序,出现程控阀或滤芯等故障,可实现单台过滤器切除,保证合格的滤后油浆持续外供。

高黏度油浆脱固技术探索

催化裂化外甩油浆(简称油浆)中的催化剂固体颗粒是影响其理化性质和高值化利用的瓶颈,因而油浆脱固技术成为油浆高值化深加工的关键突破口。鉴于目前主流的油浆脱固方法——药剂沉降法对高黏度油浆的脱固效果并不理想,以国内某炼油厂的油浆Z为研究对象,通过调节温度、引入稀释组分、加入黏度改性剂等方式改变油浆黏度,从而有效实现了高黏度油浆脱固。结果表明,将温度升高到130℃或加入质量分数0.1%的黏度改性剂,可将油浆脱固率提高到80%以上;通过加入柴油或芳烃溶剂油等稀释组分,可将油浆脱固率提高到95%以上。

DCC渣油催化裂解油浆性质分析

通过元素分析、红外光谱、质谱分析、同步荧光光谱、核磁、扫描电子显微镜等方法分析了DCC催化裂解油浆的性质。结果表明,DCC催化裂解油浆含有丰富的稠环芳烃,芳香分含量达到54.24%,氢碳比达到0.9283,分子量以250~600 Da为主,主要为2~4环芳香稠环化合物。结果同时表明,油浆中含有较高的灰分和残碳,灰分高达0.39%,铝和硅元素分别高达9901,520 mg/L,固体催化剂粉末粒径为2.0~4.0μm。

催化裂化油浆固含量测定方法研究进展

催化裂化油浆是催化裂化装置的副产品,油浆固含量的高低直接影响油浆的高附加值利用及催化裂化装置的安全平稳运行。因此,油浆固含量的准确快速测定对其综合利用及生产监测均具有重要作用。目前,油浆固含量的测定尚无统一的权威标准。介绍了油浆固含量的几种主要测定方法,包括传统离心法、新型离心法、灰分法、炭化灼烧法、传统过滤法、滤膜抽滤法、显微镜法等,并通过对比每种方法的优劣,分析其适用的范围,为油浆脱固效率的考察及炼油厂催化裂化装置的安全平稳运行监测提供支持。滤膜抽滤法能够全面地反映固含物的组成成分,不受油浆性质限制,准确度高,且用时较短,可应用范围非常广泛;更重要的是,滤膜抽滤法还适用于脱固后油浆固含量的测定,能够较为真实地反映出油浆的脱固效果。

催化裂化油浆和渣油生产低硫重质船用燃料油技术研究

通过分析7种典型催化裂化油浆(简称油浆)性质及固体颗粒的粒度分布,发现不同来源的油浆性质差异较大,油浆中绝大部分固体颗粒粒径小于50μm,其中粒径为1~10μm的固体颗粒体积分数超过50%。采用3代柔性滤材开展油浆脱固试验,结果表明,第三代滤材对油浆的脱固率最高,(Al+Si)脱除率超过97%,滤材再生性能好。在氢分压为3.0 MPa的条件下,开展油浆低压临氢脱固脱硫工艺研究,结果表明,该工艺原料适应性好、产品质量稳定。以脱固脱硫油浆和加氢渣油为组分开展低硫重质船用燃料油调合试验研究,调合时多数性能指标符合线性规律,经济性调合配方中油浆的质量比例高于30%。

催化油浆沉降-无机膜脱固组合技术研究

催化油浆中含有催化剂粉末等固体杂质,且分离困难,严重限制了催化油浆的综合利用。中石化大连院开发的催化油浆无机膜脱固技术已在中石化、中石油、中海油等多家企业应用,净化油浆满足调和低硫船用燃料油和生产高端碳材料的要求,且装置实现长周期稳定运行。为进一步降低催化油浆无机膜脱固装置投资成本,提高装置运行周期,考察了催化油浆沉降在不同工艺条件下的脱固效果,对比了催化油浆沉降-无机膜组合脱固技术和无机膜脱固技术的经济性,提出了一种经济高效的催化油浆组合脱固技术。采用该组合工艺,净化油浆固相质量分数42 mg·kg^(-1),灰分为<0.01%,金属质量分数为3.02 mg·kg^(-1),各项指标满足催化油浆综合利用要求。据测算,30万t·a^(-1)催化油浆无机膜脱固装置采用该组合工艺,无机膜膜管使用数量减少40%,无机膜装置投资减少26.7%,同时可进一步降低无机膜装置的运行费用,延长装置的运行周期。

催化裂化装置油浆低温脱固技术工业应用

要实现催化裂化油浆高附加值利用,选择高效、低耗的油浆脱固技术尤为关键。对目前常用的催化裂化装置油浆脱固技术长期应用效果进行考察,结果表明:低温脱固技术原料适应性强,要求固含量不高于50 g/L,胶质质量分数不高于15%,沥青质质量分数不高于10%;脱固油浆固含量长期稳定在100μg/g以内,满足针状焦原料的要求;操作温度在160~180℃,相对较低,燃料消耗少,运行成本低;净化油浆收率高达99%,不产生反冲洗油或浓缩油浆;可实现固体与液态油浆彻底分离,排出粉状滤渣基本不含油,可作为一般固废处理;设备占地面积小,配套公用工程少,操作简单,均在常压或微负压下操作,生产运行安全系数高;可实现装置长周期连续生产,符合企业降本增效的发展需求。

催化裂化油浆动态与静态组合过滤技术工业实践

动态与静态二级组合过滤技术在某公司催化裂化装置油浆过滤单元进行了工业实践。该组合技术一级过滤系统采用动态过滤技术,二级过滤系统采用静态过滤技术。控制一级过滤系统净化油浆收率不大于85%,并辅以一级自清洗及二级反冲洗膜管再生技术,有利于系统的长周期运行。加工外购油浆试验期间,一级过滤器压差出现明显上升,为提高装置平稳运行水平,需加强对外购油浆性质的分析。工业标定数据表明,在进料量25 t/h、外购油浆掺炼比例为45%的条件下,该装置总净化油浆收率95.29%,净化油浆灰分小于100μg/g,灰分脱除率高达99.8%。长周期运行数据表明,在高负荷条件下连续运行,装置净化油浆产品质量与收率均可满足指标要求,两级过滤器压差平稳,管道未见明显磨损减薄,可以满足长周期工业运行的要求。

流化催化裂化油浆硅藻土预涂过滤静态试验研究

流化催化裂化油浆中存在着固体催化剂颗粒,如果不对其进行脱固处理,这些催化剂颗粒会随着流体一同流动,撞击后续加工设备的内壁面,造成设备磨损,加剧设备腐蚀。脱固处理过程中,为了避免过滤管被油浆中的胶团堵塞,提出了硅藻土预涂过滤方法;为了确定最佳操作条件,通过单因素试验和正交试验对最重要的4个因素(硅藻土粒径、涂层厚度、油浆温度及操作压力)进行了分析筛选。单因素试验结果表明:净化效率与操作压力、硅藻土粒径为负相关,与涂层厚度、油浆温度为正相关。正交试验结果表明:对净化效率的影响程度从主到次的顺序为操作压力、硅藻土粒径、涂层厚度和油浆温度;净化效率最高的操作条件为硅藻土粒径10μm、涂层厚度40 mm、油浆温度130℃及操作压力0.2 MPa。在实际生产中,综合考虑装置的净化效率、能耗及生产效率,最佳的操作条件为硅藻土粒径100μm、涂层厚度40 mm、油浆温度100℃和操作压力0.2 MPa。

催化油浆脱灰成套技术工业应用研究

基于对油浆的组成分析、理化性质研究的基础上,利用企业与中海油天津化工研究院有限公司合作开发的催化油浆脱灰成套技术进行处理,脱后油浆灰分<0.1%,金属Al+Si<60 mg/kg。目前催化油浆脱灰技术的成功应用极少,因此,研究油浆性质及脱灰技术对油浆的高价值应用具有重要意义。

DCC装置油浆系统长周期运行策略

油浆系统在催化装置中有着非常重要的作用,油浆的性质决定了形成结焦物质的趋势,通过科学分析结焦成因并加以提前干预,使油浆中易结焦组分不易沉积在油浆系统中,延缓结焦趋势以达到装置长周期运行的目的。

不同脱灰助剂对DCC装置油浆脱灰效果的研究

某石化公司催化裂解(DCC)装置外甩油浆的灰分含量为0.2%~0.3%,在输送管路中加入油浆脱灰助剂(比例为300 mg/kg),在油浆储罐中静态沉降72 h(温度为100~105℃),要求处理后的油浆灰分含量低于0.1%,且硅+铝含量≤60 mg/kg,以用于调配低硫船用燃料油。原用油浆脱灰助剂A以及现用油浆脱灰助剂B,脱除率均可满足技术指标。因清理库存需要,拟将之前剩余的油浆脱灰助剂A用于装置中,但对两种药剂混用是否会影响脱灰效果尚不清楚。针对此问题,开展了试验研究,结果表明不同油浆脱灰助剂混合后会出现浑浊、分层和析出胶状物的现象,脱灰效果介于两者之间。

常减压初底油与催化油浆热联合问题分析与对策

中国中化山东昌邑石化有限公司常减压装置按照加工重质油设计,原油性质轻质化后换热网络不匹配导致装置存在原油换热终温低、加热炉燃料气消耗大等问题,而催化裂化装置作为公司主要产汽装置,其蒸汽产能过剩。为解决换热网络不匹配和蒸汽过剩的矛盾,从催化装置引入循环油浆与常减压初底油进行换热,以解决因原料性质变化带来的一系列问题,但在系统运行过程中产生了换热器管束结焦、换热器管箱密封泄漏和密封面电偶腐蚀等问题,给装置生产运行带来一定的安全风险。有鉴于此,制定了日常管控和设备结构材质升级等处理方案,成功解决了油浆热联合带来的运行问题。