FCCU立管内催化剂流动的脉动压力分析

针对FCCU立管存在的振动问题,在大型实验装置上对150mm×9000mm立管内颗粒下行流动的压力脉动信号进行了测量,并对脉动压力信号进行相干特性分析,探讨了脉动压力的形成和传递特性。实验结果表明,立管内催化剂颗粒下行过程具有很强的动态特性,表现为脉动压力。立管内呈稀、密两相共存的流态时,稀相部分的脉动压力来源于入口,向下传递,密相部分的脉动压力来源于出口,向上传递;当立管浓相输送流态时,脉动压力主要是进口处进料、下行颗粒浓度变化和下行颗粒对气体压缩的结果,向下传递。脉动压力中频率低于0.3Hz部分形成了立管振动的振源。

FCCU吸收稳定系统分离技术的改进

对吸收稳定系统分离技术进行了改进,提出了新的节能工艺--二级冷凝及其与中间再沸器的混合工艺,并对新工艺及双塔流程常规工艺进行计算机模拟和分析。结果表明,二级冷凝和混合方案有双股进料的特点,且平衡罐前冷却负荷大幅度降低,比冷进料方案分别减少了57.8％、40.5％;具有减小冷热能量消耗、降低解吸气量、缓解塔内负荷的优点。

FCCU旋风分离器壳体断裂失效的原因分析

针对目前FCC装置旋风分离器壳体和拉杆出现的断裂问题,依据气固两相流会诱发振动引起金属材料疲劳破坏的观点进行了分析。被分离的气固两相流进入旋风分离器后,在旋风分离器内形成的不稳定旋转和不稳定下料会产生低频脉动压力。这种脉动压力施加在旋风分离器壳体上形成了旋风分离器系统振动的激振力,诱发了旋风分离器系统发生共振响应,形成较大的交变应力,最后导致壳体和拉杆的高应力部位和高变形部位的疲劳断裂。预防这种断裂失效的措施应该是对旋风分离器系统进行结构改进,使其结构的固有频率远离激振力的频率,避免共振发生,不需要对旋风分离器壳体材料进行更换。

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。

FCCU单级旋风分离器料腿的负压差和蓄压计算方法

催化裂化装置旋风分离器的料腿排料是一个负压差排料过程。由于对料腿有锁气排料和防止吹通的要求,料腿出口通常安装翼阀或插入密相床层,在料腿内部需要堆积一个料柱形成蓄压去平衡负压差。负压差是料腿出口外部同一水平面位置的床层压力与旋风分离器下部料腿入口处的压力之差。而蓄压是料腿内部上下两端(进出口位置)之间气固两相混合物的压力差。针对单级旋风分离系统料腿物料的流体力学状态进行分析,提出了负压差和蓄压的计算方法,指出料腿的排料条件是内部的蓄压大于其外部的负压差。某沉降器顶旋料腿悬挂在稀相床层中,该料腿内直径为200 mm,催化剂颗粒密度为1 500 kg/m3,料腿内密相段空隙率为76%,旋风分离器压力降(约等于料腿外部的负压差)5.6 k Pa,翼阀排料压力降0.35 k Pa,可计算出料腿内刚好形成排料能力的密相料柱的高度为1.685 m。

FCCU串联旋风分离器料腿的负压差和蓄压计算方法

催化裂化装置旋风分离器的料腿排料是一个负压差排料过程,内部的颗粒需要从高处的低压区流向下部的高压区,此时需要借助于内部密相料柱的蓄压平衡外部的负压差保证排料。针对催化裂化装置再生器内两级串联旋风分离器料腿的不同安装结构形式,即第一级料腿插入密相床层,第二级料腿出口联接翼阀或插入密相床层或悬挂于稀相床层的情况,推导出了第一级料腿和第二级料腿的负压差和蓄压计算方法,并分析了形成排料的条件。计算分析表明,第一级料腿的负压差主要是第一级料腿插入密相床的深度压差和第一级旋风分离器的压力降之和,第二级料腿的负压差则主要为两级旋风分离器的压力降之和,第二级料腿的负压差大于第一级料腿的负压差。料腿的排料条件是料腿内部的蓄压大于等于其外部的负压差。

FCCU平衡催化剂活性的软测量模型设计及其在DCS上的应用

在分析工艺原理的基础上，利用数据处理方法、工艺计算和基于感知器算法的ＭＡＤＡＬＩＮＥ 人工神经网络模型及遗传ＢＰ 算法，在ＤＣＳ 系统上计算平衡催化剂活性及相关参数，使之在ＤＣＳ 系统画面上直接显示出来。从而在实际生产过程中，使工艺操作人员能够直观地了解平衡催化剂活性的实时变化状况。

某催化裂化装置催化剂破碎跑损诊断分析

某1.0 Mt/a催化裂化装置正常运行中突然出现催化剂跑损(跑剂)故障,且无减小趋势,过程中工艺操作参数无异常,外排烟气颗粒物浓度和油浆固含量超标。通过分析系统内催化剂的粒度分布、APS(平均粒径)、形貌等变化,发现催化剂发生了严重的破碎,产生了大量细粉。核算发现,该装置主风分布器喷嘴和进料喷嘴气速均未发生变化,汽提蒸汽管的压力降发生了较大的变化,蒸汽喷出线速度远超设计值,达到75 m/s以上,故推测催化剂跑损原因为汽提蒸汽管断裂导致的催化剂冲击破碎和热崩破碎。采取降低装置加工负荷、减少两器通入蒸汽量、加大平衡剂置换量等措施,在满足装置不停工的前提下有效地降低了催化剂跑损量。

催化裂化装置再生器二级旋分料腿结垢原因分析

为查明某催化裂化装置再生器二级旋分料腿结垢原因,对垢样进行元素分析,结果表明金属元素在样品催化剂细粉中进行了富集。通过X射线衍射分析,证明催化剂细粉发生了熔融和黏结。再生器二级旋分料腿结垢的主要原因:金属元素的富集降低了催化剂分子筛晶相结构崩塌温度。当CO及少量携带焦炭颗粒的细粉在二级旋分持续燃烧时,由于二级旋分内烟气夹带固体粒子很少,热阱作用减弱,使烟气温度骤升,当温度达到甚至超过催化剂细粉熔融温度时,细粉晶体结构破坏变为液相,在高速离心作用下黏附在料腿顶部形成垢层。通过再生器超温次数与垢样“年轮”层数关系比对,证明二旋料腿结垢与富氧再生环境及烧焦不均出现尾燃有对应关系,而金属元素富集降低了催化剂细粉的熔融温度。针对结垢原因,提出了相应的改进措施和建议。

催化裂化装置待生滑阀阀杆脱扣原因分析与处理

介绍了某催化裂化装置沉降器料位由41%开始突升并在调整过程中产生波动的原因及解决措施。分析原因:待生滑阀控制失灵造成沉降器料位波动。通过现场拆除待生滑阀阀杆和控制机构连接块、旋转和抽拉阀杆等调整措施,确认阀板和阀杆脱扣。根据对阀杆连接结构的分析,采取调整旋转和抽拉阀杆等措施恢复了装置生产,并在阀杆180°方向带压开孔安装了一套临时的顶杆与原阀杆共同控制待生滑阀,保证了装置长周期运行。为明确故障原因,采用了流场模拟的方法对滑阀内压力云分布、流体速度分布、催化剂颗粒分布及吹扫蒸汽的控制进行了相关计算,得出吹扫蒸汽的流量控制对阀杆连接处的冲蚀具有较大影响。该结论在检修中得到了较好的验证。

FCCU反应再生系统部分软测量仪表的开发研究

在分析工艺原理的基础上 ,利用工艺计算和先进的数据处理方法 ,根据实际需要分别建立其软测量模型。在DCS上计算出相关参数 ,使之在DCS画面上直接显示出来。从而在实际生产过程中 ,使工艺操作人员能够直观地了解反应再生系统部分重要参数的实时变化状况 ,根据生产的需要及时调整操作参数来达到降低催化剂单耗、优化操作条件和获取装置最大经济效益的目的。

FCC装置外取热器爆管动态模拟研究

基于典型FCC(催化裂化)装置再生系统分析,提出了利用Aspen Dynamics软件建立外取热器爆管时再生系统再生压力的动态模拟模型。通过与某1.80 Mt/a中型FCC装置外取热器爆管后再生压力变化现场数据对比,模型的可靠性得到了验证。以通过验证的动态模拟模型对某新建3.50 Mt/a大型FCC装置外取热器爆管时的再生压力进行动态模拟研究,定量分析4种不同工况下外取热器爆管对再生压力的影响。研究结果表明:外取热器爆管后再生压力迅速上升,再生压力峰值随破口面积增加而增大,双动滑阀处于自动控制状态可以显著降低再生压力峰值;正常操作时应将双动滑阀投自动控制状态,以降低爆管后再生压力峰值,此状态能快速恢复再生压力至正常操作值,有利于装置的安全平稳运行。

RFCCU掺炼进口原油的工艺技术分析

针对中石化济南分公司重油催化裂化装置 ,在掺炼进口阿曼原油中出现的生产波动问题 ,进行了系统的分析和总结 ,找出了反再系统出现操作异常的原因 ,并进行了工艺条件的优化调整。生产实践证明 ,在进口原料油掺炼比 30 % ,掺渣比超过 4 0 %的条件下 ,装置生产平稳 ,而且有一定的操作弹性。

FCCU反再系统异常工况的安全分析

石油化工行业因生产规模大、生产工艺复杂、原料多易燃易爆,所以具有高危险性。对石化行业进行安全分析是保证安全生产的重要途径。基于石油催化裂化(FCCU)反再系统动态模型实现了再生催化剂失活、再生器稀相尾燃、反应器催化剂跑损3种异常工况的动态模拟。将工商管理模式的及时生产方式(just-in-time,JIT)应用于反再系统的安全分析,建立了上述4种异常工况的简化模型,实现了异常工况的及时识别。该方法能够有效地辨识不同状态下过程的运行规律,具有一定的可行性和优势,可以为实际生产安全提供准确、可靠的指导。将JIT理论用于动态过程的非线性分析,希望为动态系统的辨识提供一种新思路。

FCCU催化剂自动装剂与除尘技术的工业应用

传统的催化裂化装置催化剂装入系统,是以蒸汽抽真空结合旋风分离器除尘的方式进行,这种方式噪音高、蒸汽耗量大、催化剂跑损大、粉尘污染严重。介绍了1种新的FCCU催化剂自动装剂与除尘技术,包括催化剂的无尘解包、自动输送和高效除尘3部分。该系统以粉体密相塞式输送取代蒸汽抽真空输送,并以316L不锈钢混合编织软芯滤袋为核心的高效除尘系统取代传统的旋风分离器,能将除尘效率提高到99.99%。该技术在某炼化企业300万t/a FCCU经过1年以上的工业应用,取得良好效果,原消耗2 000 t/a蒸汽停用,罐顶蒸汽与催化剂混合的泥浆消失,粉尘排放达标。

FCCU旋风分离器入口速度对催化剂跑损的影响

在催化裂化工艺中,旋风分离器用于催化剂与油气或与烟气的分离操作,是决定催化剂跑损的关键设备。旋风分离器的入口速度是一个重要的操作参数,也是影响催化剂跑损的一个主要因素。入口速度过低或过高均可以导致催化剂跑损量的增加,但两者导致催化剂跑损的机制不同。入口速度低于设计值则离心分离能力不足,分离效率下降,跑损催化剂的颗粒粒度分布表现为单峰分布;入口速度高于设计值则导致催化剂颗粒的扩散反弹和破碎,分离效率同样下降,此时跑损催化剂的颗粒粒度分布表现为双峰分布。

原料性质对FCCU性能的影响

分析了原料的烃组成、掺炼直馏柴油和减压渣油(VR)以及原料加氢预处理对FCC装置性能的影响,认为原料中的氢含量越高对生产装置越有利,掺炼直馏柴油只有在柴油过剩或者价格很低时才有利润,掺炼石蜡基VR效益较好,FCC原料加氢预处理比产品加氢精制利润高。

浅析国内FCCU烟气除尘脱硫技术控制要点

为确保国内自主研发的催化裂化除尘脱硫装置的平稳运行和稳定达标,通过对自有技术的工艺流程、主要控制参数、控制回路、检测仪表选型、烟气排放连续监测系统(CEMS)和重要的联锁保护进行论述,详细说明了操作要点的重要性,为企业管理人员和操作人员正确理解工艺过程、掌握控制要求,确保系统长周期稳定运行提供理论依据。

FCCU柴油方案中提高液化气产率的措施

通过几项措施的实施，在FCCU保持高柴汽比的情况下，液态烃的收率由10．5 ％提高至12．5 ％。

Commercial Application of MGD Technology in FCCU Using VGO as Feedstock

MGD technology effectively integrates selective cracking reaction of olefin fraction in FCC naphtha with the stepwise cracking of light and heavy feedstocks under different severity conditions for improving FCC gasoline quality and adjusting the product slate of FCC unit. The first commercial application of MGD technology in a 1.30 Mt/a FCCU using VGO as feedstock at Tianjin Petrochemical Company showed that the olefin content in FCC naphtha decreased around 10 percentage points (by volume) with slight increase in octane number. The yields of LPG and LCO increased around 4.63 and 2.04 percentage points respectively, and the ratio between LCO to naphtha increased by 0.21. Due to capacity constraints of FCCU, the capacity decreased slightly under the MGD operation mode.