量化控制在预防催化裂化装置开工过程催化剂跑损中的应用

从量化控制角度出发,利用DCS的强大计算功能,对关键控制参数和非独立变量进行计算与组态,并实际应用于开工过程控制,实现了催化裂化装置关键控制变量的实时监控和量化操作,在控制催化剂跑损方面取得了良好的效果,提高了经济效益。

催化裂化催化剂热崩跑损现象的研究

对两套催化裂化装置补充新鲜催化剂前后三级旋风分离器所回收的催化剂细粉,进行了电子显微照相分析和金属含量、比表面积及微反活性的测定,证实了催化裂化装置在催化剂加入过程中存在热崩现象。在实验室模拟工业装置加新鲜催化剂的环境下,测定了A和B两种催化剂的热崩率,结果表明所测定的催化剂的平均热崩率为10．0%,表观热崩率为8．4%。

催化裂化跑损催化剂的激光粒度及SEM分析

为向催化裂化装置催化剂跑损问题的分析提供理论判据,将跑损催化剂进行了激光粒度及SEM分析。结果表明,催化剂磨损严重时,平衡催化剂中粒径小于40μm的小颗粒明显增多,与新鲜催化剂相比分布曲线有较大偏差,显微照片上能观察到部分催化剂已破裂成不规则的小颗粒。因催化剂破碎导致小颗粒大量跑损时,油浆中粒径小于10μm的小颗粒明显增加,分布曲线在2～3μm处会出现第二个峰值,同时第一个峰值左移;因设备故障导致旋风分离器效率下降时,油浆中粒径大于20μm的颗粒明显增加,分布曲线中第一个峰值右移,在40μm处出现了第二个峰值。

基于催化剂粒度分布分析催化裂化装置催化剂跑损的原因

针对某催化裂化装置出现催化剂跑损故障,现场对三级旋风分离器入口进行采样,通过对跑损催化剂进行颗粒粒度分布和扫描电镜分析,探讨催化剂跑损的原因。结果表明,跑损催化剂的粒度分布曲线呈现多峰分布,其中峰值对应的粒径分别为0.8,9,30μm。造成这种现象的原因,一方面是由于跑损催化剂中存在较严重的摩擦磨损颗粒和冲击破碎颗粒,形成了前2个较小粒径的峰值;另一方面则是由于旋风分离器的分离效率下降,使得跑损催化剂的中位粒径偏高,形成了较大粒径的峰值。

细粉粒度分布变化在FCCU催化剂跑损分析中的应用

催化裂化装置发生催化剂跑损时,平衡剂及三旋细粉的粒度分布,尤其是粒度为0~40μm细粉的粒度分布及平均粒径会发生显著变化。通过分析国内两炼油厂催化裂化装置细粉的粒度分布及平均粒径的变化,发现当催化剂因再生环境恶化发生大范围破损时,平衡剂粒度为0~40μm的细粉含量大幅增加,平均粒径减小;三旋细粉粒度为0~20μm的细粉含量逐渐降低,而20~40μm细粉含量及平均粒径逐渐增加。这可能是由于再生器旋风效率逐渐下降引起的。再生器压力变化也会影响平衡剂及三旋细粉粒度分布和平均粒径,再生器压力升高后,旋风效率下降,三旋细粉中0~20μm细粉含量降低,20~40μm细粉含量及平均粒径增加,而平衡剂粒度分布及平均粒径变化并不显著。

流化催化裂化(FCC)催化剂跑损机制及故障树分析

炼油厂中流化催化裂化(FCC)装置催化剂跑损的故障原因分析多数来自现场工程师,在故障机理方面少有报道。为了解决这一问题,本文利用故障树分析方法(FTA),研究FCC装置催化剂跑损机制。采用催化剂跑损为顶事件,结合跑损途径和跑损机理,确定FCC装置故障、操作工艺异常和催化剂颗粒物性3个因素作为中间事件,并通过逐层向下深入分析,确定诸如翼阀磨损等21个因素作为底事件,建立催化剂跑损故障树模型。根据FCC装置故障树风险分析,得到任何一个底事件出现都有可能导致顶事件发生,且对FCC装置催化剂跑损的贡献度相同。研究结果表明:利用FTA方法可以更深层次了解装置跑剂原因,对考察FCC装置催化剂跑损机理具有指导意义,并提出了相应的故障判定流程和跑剂预防措施。

催化裂化装置催化剂跑损问题及应对措施

针对中国石油化工股份有限公司洛阳分公司Ⅱ套催化裂化装置再生器催化剂跑损和烟气中催化剂细粉含量高的问题进行了分析,找出了原因。反应再生部分催化剂循环量发生变化后,需采取及时调整再生器内两路主风分配量等措施。实际运行结果表明:采取各种措施后再生器催化剂藏量保持稳定,三级旋风分离器出口烟气质量达到标准,保证了生产平稳,减少了环境污染。

催化裂化装置跑损催化剂颗粒粒度分布的测量和讨论

对炼油厂催化裂化装置跑损催化剂颗粒粒度的测量分析表明,由于再生器和沉降器内工作务件和介质不同,跑损催化剂的颗粒粒度分布和颗粒中位粒径有一定的差别,再生器跑损催化剂的颗粒中位粒径约21μm,沉降器跑损催化剂颗粒的中位粒径约在16μm。测量结果说明介质和温度对旋风分离器分离细颗粒催化剂有一定的影响。跑损催化剂的颗粒粒度分布可以反映再生器和沉降器的流化运行状态,通过跑损催化剂的颗粒粒度分布的测量可以监视装置的运行状态和进行故障诊断。

催化剂磨损和再生器催化剂跑损的控制

中国石油化工股份有限公司荆门分公司的流化催化裂化装置自 1999年以来催化剂耗量增加的主要原因是催化剂磨损严重 ,催化剂细粉含量增加。催化剂磨损严重的主要原因是在催化剂流过的一些部位 ,如原料喷嘴、提升管出口分布板和油浆喷嘴等处的催化剂线速过高。针对这种情况采取了一些措施 ,如严格控制原料雾化蒸汽量和预热温度 ,清除提升管出口分布板和油浆喷嘴处的结焦 ,控制油浆回炼量等。采取措施后 ,小于 2 0 μm催化剂细粉含量由 4%～ 5 %降到 0 .2 %～ 0 .6% ,2 0～ 40 μm细粉含量由 2 5 %～ 2 7%降低到 18%～ 19% ,催化剂单耗由 1.2kg/t降到 0 .6～ 0 .7kg/t。

连续重整装置跑损催化剂的原因及对策

针对三套连续重整装置的反应器内构件、再生器中心筒等不同部位跑损催化剂的原因进行分析,提出了相应的整改措施,围绕如何预防催化剂跑损进行了探讨。认为通过提高操作技能和管理水平、改进设计质量等措施,可以及时消除跑损催化剂的隐患,最大限度预防和抑制催化剂跑损事故的发生。

重油催化裂化装置催化剂跑损原因分析

为解决催化再生器催化剂非正常跑损问题,胜利石油化工总厂对重油催化装置历次催化剂跑损现象进行了认真分析,认为设备故障和催化剂破碎是主要原因,而原料油中Na,V含量超高、大量蒸气进入再生器、预提升蒸气线速过高则是造成催化剂破碎的主要原因。

重油催化裂化装置催化剂跑损原因分析

胜利石油化工总厂重油催化裂化装置生产过程中多次出现催化剂严重跑损现象,设备故障和催化剂破碎是其主要原因。对催化剂的分析表明,催化剂破碎主要由于原料中钠、钒含量超标、再生温度过高和提升管预提蒸汽线速过高所致。

催化裂化装置催化剂跑损原因分析

催化裂化装置催化剂非正常跑损的原因是催化剂细粉含量超高和旋风分离器分离效果差,旋风分离器效果差的常见原因是料腿堵塞,细粉含量高的原因主要是生产操作不当和原料组成变化造成催化剂的磨损严重或水热崩碎,本文在各个方面给出了具体实例和相应的解决方法。

半再生重整装置催化剂跑损原因分析及改造

2005年及2009年中国石油化工股份有限公司塔河分公司半再生重整装置两次发生催化剂跑损,催化剂跑损的主要部位是重整第三、第四反应器扇形板、扇形筒、中心筒等相连部位。跑剂的主要原因:一是选材不合理,由于反应器内构件材质不同,热膨胀量也不同,在装置紧急停、开工的过程中,造成轴向膨胀,使中心管罩帽的密封破坏;二是结构不合理,第三、第四反应器采用离心式径向反应器(上进上出),由于物料流向是从中心管至扇形筒,随着装置负荷增加,扇形板受到向上的压力也随之升高,裙板与扇形筒之间密封的催化剂易被带出。采取的主要措施:一是将填料函弧形板的螺栓紧固,四个筋板吊耳相连的扇形板处螺栓拆除,中心管罩帽填料函弧形板的紧固螺栓松开,保证中心管可以自由伸缩;二是对第三、四反应器的进、出口调向,流体经扇形筒向心穿过催化剂床层进入中心管。反应器改造后,消除了该装置催化剂跑损的隐患和装置的负荷瓶颈,提高了全厂经济效益。

催化裂化装置再生器催化剂跑损原因分析及控制措施

分析了玉门油田分公司炼油化工总厂0.5 Mt/a催化裂化装置催化剂跑损的原因,通过增设外取热器上滑阀、更换三级旋风分离器单管、提高再生器一级料腿并增设翼阀、更换主风分布管等措施,减少了催化剂的跑损,使催化剂单耗由改造前的1.5 kg/t降到了0.57 kg/t左右,经济效益十分显著。

催化裂化装置催化剂跑损分析

针对裂化催化剂使用中磨损和热崩导致细粉增多、易跑损和剂耗高的现状,分析催化剂颗粒单体强度、黏结强度、球形度、表面粗糙度、原料油性能及操作条件对磨损和热崩的影响,探讨影响催化剂使用寿命因素的作用机理,提出减少跑损的相应措施。

催化装置催化剂跑损诊断和处理

找到催化剂跑损的原因和位置,减少和避免催化剂跑损,对催化装置的良好运行十分重要。分析了催化剂粒径分布、机械强度、重金属污染能力、水热稳定性等催化剂自身原因以及原料组成变化、生产操作不当等操作原因。结果表明,回收系统问题、流化分布问题、设备固有问题、设备出现异常等设备问题是造成催化剂跑损的主要因素。通过分析新鲜催化剂、待生催化剂、再生催化剂、三旋回收催化剂等筛分组成以及油浆固含量和催化装置仪表的数值诊断出催化剂跑损位置,提出减少和避免催化剂跑损的主要措施。

催化裂化沉降器VQS系统催化剂跑损浅析

对中国石油化工股份有限公司青岛炼化分公司催化裂化装置沉降器VQS系统催化剂跑损的情况进行了分析。通过调整操作解决了催化剂跑损问题,保证了反再系统的正常运行,同时降低了油浆系统的固含量,消除了油浆系统运行的安全隐患,为装置安稳优运行提供了保障。

重油催化裂化装置催化剂跑损原因分析及对策

长岭石化1号重油催化裂化装置进行FDFCC-Ⅲ工艺改造后,催化剂消耗量大,表现为催化剂自然跑损增大,故障跑损频繁,二次燃烧严重。从跑损机理入手,对催化剂跑损原因进行分析。装置平衡剂粒径小于20μm的占20.56%,催化剂粉碎动力学速度常数接近0.022,催化剂日周转次数为120次/d,是常规FCC工艺的1.6倍。同时,再生器主风分布管的引出平衡剂口以及两个偏流返回口,全部置于再生器内第Ⅰ、Ⅱ区间,导致分布不均衡;沉降器与再生器同轴布置,使沉降器局部器壁双面磨损,主风分布管受力不均,引起多次支管断裂。对此,实施如下措施:改善催化剂配方,补充重油提升管下料口周围的主风分布管,增加汽油提升管下料口周边分布管,其支管实行缩径增密措施,更新伸入再生器内的沉降器的所有构件,对催化剂总循环量予以控制,降低各路蒸汽用量等。措施实施后,催化剂跑损量由5.99t/d降到3.2t/d,故障引起的催化剂跑损现象基本消除。

甲醇制烯烃装置催化剂跑损原因分析及改进措施

作为替代石油生产低碳烯烃的工艺路线,甲醇制烯烃技术在国内已经发展成熟。但是,在建成的几套装置中都出现了催化剂跑损严重的问题,而催化剂的跑损造成了催化剂活性中心外溢并与生成的油类物质结合在一起形成蜡状物,堵塞下游管道及换热器,影响了甲醇制烯烃装置的正常运行。本文根据已投产的甲醇制烯烃装置运行状况,综合分析了催化剂跑损的原因并在此基础上提出了几个改进措施。