烧焦罐再生器的数值模拟

流化催化裂化装置是炼油厂中重质油轻质化的重要工艺装置,其中再生器对催化剂烧焦再生、维持反应-再生系统热量平衡、压力平衡都具有重要作用。近年来随着原油逐渐重质化、掺渣比逐渐增大等因素,再生器内由于烧焦不完全产生的CO从密相床层溢出至稀相导致尾燃的问题频繁发生,严重限制了装置的掺渣能力。采用MP-PIC(Multiphase Particle-in-cell)方法对烧焦罐再生器进行深入探究,考察待生剂焦炭含量、操作压力、主风流量、入口氧气含量以及催化剂循环比等对于烧焦反应规律及尾燃趋势的影响。研究结果表明:稀相尾燃的发生主要是因为烧焦罐内烧焦速率低、气相停留时间短。当装置掺渣比增加时,待生剂焦炭含量增加,再生器烧焦负荷增大,虽然高温加速了CO氧化,但再生剂焦炭含量升高;高压有利于降低表观气速,延长气相停留时间,有利于降低尾燃风险;增加主风流量虽然可以提高再生器内平均O_(2)含量,但缩短了气相停留时间,CO燃烧不充分,尾燃风险增加;富氧再生可以明显提高烧焦罐内反应速率并改善整体温度分布,有利于降低尾燃风险,最佳入口O_(2)体积分数为26%;当催化剂循环比大于1.0时,循环剂向待生剂一侧偏流,有利于提高再生器底部起燃温度,改善整体温度分布,从而降低尾燃风险,最佳的催化剂循环比为1.5~2.0之间。

100万t/a催化裂化装置改造效果分析

针对在山东某厂100万吨/年重油催化制烯烃装置现运行存在的再生器稀相尾燃、外取热器操作不稳且不易调节、油浆固含量高等诸多问题,采用了例如改进主风分布管、优化待生催化剂分配、改造外取热器的催化剂循环方式以及调整预提升段的蒸汽量等多项切实有效的改造措施,结果表明,以上改造措施从根本上解决了装置长周期运行的制约因素。