催化裂化提升管出口旋流式快分(VQS)系统的实验研究与工业应用

在冷模实验装置上,系统地考察了旋流式快分(VQS)系统的操作性能,实验在气体线速为8～21m/s的范围内进行。结果表明,该系统能较好地实现气固的快速分离、催化剂的高效快速预汽提及油气的快速引出,系统各部分压力分布合理,冷态下的气固分离效率高达98.5%以上,并具有较好的预汽提效果。工业试验在处理能力为1Mt/a的FCCU装置上进行。结果表明,VQS系统开工灵活,操作弹性大,气固分离效率高(油浆固含量小于4g/l),可有效地改善产品分布。

国产新型催化裂化提升管出口快分系统

介绍了环形挡板式汽提粗旋(FSC)、旋流式快分(VQS)、密相环流汽提粗旋(CSC)等3种国产新型催化裂化提升管出口快分系统的设计原理、结构特点及工业应用情况。结果表明:3种快分系统均能较好地实现气固的快速分离、催化剂的高效快速预汽提及油气的快速引出,并具有开工灵活,操作弹性大,气固分离效率高(油浆固含量小于2 g/L),可有效地改善产品分布等优点。

提升管加床层反应器床层零料位操作下提升管出口固含率分布

针对提升管加床层反应器工业应用中的床层零料位操作模式,在1套提升管加床层冷模实验装置上研究了床层零料位操作下提升管出口区域的固含率分布,并与提升管加床层耦合操作进行对比。结果表明,在气固两相沿提升管轴向靠近出口的过程中,受出口分布器约束的影响,局部固含率先降低后升高,边壁附近的局部固含率变化不具有相似性,其它径向位置处局部固含率变化具有相似性,固含率径向不均匀指数表现为先增加后降低的趋势;与提升管加床层耦合操作相比,床层零料位操作下,在距离提升管出口较近的轴向截面,中心区域的局部固含率较小,边壁区域的固含率较大,当距提升管出口的距离增大到一定值后,则整个径向上床层零料位操作下的固含率均较小。

两段提升管催化裂化工业装置的操作条件优化

对中国石油玉门油田分公司80万t/a两段提升管催化裂化(TSRFCC)装置进行了操作条件优化.优化结果为:原料油预热温度250℃,一段提升管出口温度510℃,二段提升管出口温度525℃,原料掺渣比约35%,所产总油浆的3%～4%(质量分数)外排,粗汽油回炼时从二段提升管油浆回炼喷嘴的上方进料,采用LV-23型FCC催化剂.在此优化条件下操作,装置的总液体收率约为81.94%,催化剂单耗为3.58 kg/t.

重油催化裂化反应系统集成技术及应用

以独创提升管三维多相流动反应机理模型的数值模拟为理论指导，借助具有结构创新的专用设备，可有效改善提升管反应器进料段的油-剂接触和提升管出口反应油气返混，实现对提升管反应过程的灵活调控。在中国石油前郭石化分公司80万t／a重油催化裂化装置上集成了提升管反应的部分先进技术，主要包括：提升管反应控制技术，终止剂技术，用水代替粗汽油作终止剂；采用高效雾化喷嘴，提升管末端“三快”（快速汽提、快速分离、快速导出）技术即CSC汽提式粗旋快分系统。近2年的运行实践表明，与生产90^#普通汽油相比，在相同条件下采用集成新技术生产90^#低烯烃汽油，轻质产品收率增加1．02～1．08个百分点，汽油烯烃体积分数由35．6％下降为33．2％。

优化原料及操作参数 提高重油催化裂化装置产品收率

随着重油催化裂化装置处理量的提高,提高产品总液收已成为亟待解决的问题,因此针对装置加工原料和相关操作参数进行了优化调整。利用减压侧线油掺混到催化原料中,掺混比例控制在15%～20%(质量分数),使原料残炭值明显降低,保持在5%以下,同时铁、镍、钒等重金属含量均有所降低。最佳催化剂微反活性控制在64～68之间,相应提升管出口反应温度控制在513～515℃之间。采用活性和稳定性更好的LDO-75型催化剂代替原来的LVR-60R型催化剂,解决了催化剂跑损问题。运行结果表明,产品总液收均值达到83.74%,较优化调整前提高2.94个百分点,其中汽油收率提高2.45个百分点,柴油收率降低0.03个百分点,液化气收率提高0.52个百分点;反应生焦率均值降低1.63个百分点,油浆产率均值降低1.01个百分点,干气产率降低0.3个百分点;2011年装置新增产值4238万元。

带有环流预汽提的旋流快分系统动态压力的小波分析

测量了环流预汽提与带隔流筒的旋流快分系统(SVQS)相耦合的大型冷模实验装置的动态压力特性.结果表明,旋流快分系统轴向压力脉动曲线具有很强的相似性,脉动强度随旋流头喷出口气速、颗粒质量流率增大而增大,压力脉动标准偏差与喷出气速、颗粒质量流率存在对应关系.由实验结果关联获得的脉动标准偏差与喷出气速、颗粒质量流率经验公式,可用于预测特定工况下工业装置的颗粒质量流率.通过小波分析,装置主频范围为1.5~12.5 Hz,周期约为7~10 s,旋流快分头上部空间的压力脉动较大,存在不稳定的漩涡区,发现周向脉动基本一致,径向在r/R=0.4~0.7时漩涡区的压力脉动强度较低.为了使装置能稳定运行,建议快分头的喷出气速为18~24 m/s,颗粒质量流率在超过90 kg/(m2?s)范围内.