催化裂化第三级旋风分离器的现状和发展方向
通过分析我国目前所采用的多管式三旋分离器在运行过程中的问题，并对烟气轮机正常运转的影响进行研究，分析导致问题出现的原因，结合国外常用的一种旋风式三旋方案进行解决，提高催化裂化第三级旋风分离器的运行状态，并且介绍旋风式三旋分离器的主要结构特点。
标签：催化裂化;第三级旋风分离器;现状
催化裂化第三级旋风分离器的正常运行可以确保催化裂化装置的长期运行，并且帮助装置实现节能降耗。通过对催化裂化第三级旋风分离器技术的现状进行分析，并提出相应的改进措，有助于提高我国催化裂化三级旋风分离器技术的进步。
1我国多管式三旋的现状和存在的问题
第三级旋风分离器是催化裂化装置中最为关键的设备之一，第三级旋风分离器的结构形式主要包括：多管立式三旋、多管卧式三旋、布埃尔式三旋以及旋流式三选。与我国对于多管式三旋的引用胶为频繁，并且从20世纪70年代后期就开始研究催化炼化能量回收系统多管式第三级旋风分离器，通过不断引进西方的技术结合自主研发技术，我国已经开发出了具有独自特点和自主知识产权的多管三旋技术，并且在旋风分离器的应用水平较为广泛，因此多管第三级旋风分离器的应用，可以确保催化裂化装置的安全运行和节能降耗。
经过我国广大科研人员的不懈努力，我国催化裂化装置第三级旋风分离器已经达到了比较先进的水平，可以有效提高单管的抗返混能力和多管式三旋的整体效率，但是从实际使用情况来看，多管式三旋的使用也存在一些问题。
近几年以来，我国的催化裂化装置技术发展迅速，催化裂化装置的大型化原料的掺渣比例不断增加，烧焦温度呈明显上升趋势，装置的操作因此会变得十分不稳定，因此有些炼油厂的第三级旋风分离器会出现一些问题，其中主要包括以下几种问题：
（1）单管在进行冷态试验时分离效率较高，但是在实际工业生产过程中单管并不能单独使用，需要进行并联使用，在并联使用过程中，提高整体的分离效率才是最终的目标。但是在实际应用过程中单管并联后的整体分离效率并不理想，出现这种情况的原因在于单管抗返混能力较差，将单管组合以后，单管内的压降不均匀，造成部分单管不能够正常运作，从而导致组合效率出现下降。造成单管压降不均匀的主要原因是由单管在加工、制造、安装精度产生，另外一种原因是安装单管时的隔板太大，需要进行现场拼装，大格板成型或加工时的精度较差，组装后的单管精度很难达到要求。另外，催化裂化装置在开工以后，温度可以达到700℃以上，因此在装置运行一段时间后，隔板变形是无法避免的，而单管的强度和刚度无法抵御这种程度的变形。
（2）多管三旋的单管直径较小，在入口线速下，催化剂在三旋单管中的旋转角度较大，离心力较大，导致催化剂出现磨损，使单管内的细粉增加，从而引起烟机叶结垢。
（3）波纹管膨胀损坏是多管三旋失效的原因之一，造成这样的原因是波纹管选材不当、波纹管在制造过程中残余应力较大，没有进行未热处理等，另外，在催化裂化过程中由于尾燃超温、喷水冷却等原因也是造车波纹管损坏的主要原因。
（4）目前由于很多炼油厂使用的立式三旋，在进行处理时由于处理量、效率下降、内件损坏等原因，需要对三旋进行改造和更换。很多炼油厂为了减少资金投入以及减少制造施工的工作量。在这种情况下，立式三旋由于其结构的原因，会导致三旋内部的吊筒和隔板无法取出，想要更换这些部件需要打开三旋顶部封头，从装置上部取出，但是在取出过程中比较困难，加大了施工难度和工作量。
针对以上几种问题，我国炼油厂收集三旋的相关信息，不断研究新型三旋，改进原有三旋的内部结构，研究出低阻、高效、耐磨的新型三旋，从而有效提高三旋的使用寿命、增强三旋的适应性以及较少对催化剂的粉碎工作，进而提高三旋的正常运行，提高炼油厂的经济效益和社会效益。
2旋分式第三级旋风分离器
目前国内应用的第三级旋风分离器，主要使用的是以小直径的单管为分离元件的多管式三旋。为了能够满足日常分离需求，确保设备操作稳定，使用寿命时间长，还经常使用类似再生器一级和二级旋分作为三级旋分离组件。另外，很多炼油厂的第三级旋风分离器作为内件悬吊在一外壳中，这种形式在第三级旋风分离器占地少、设计合理，能够有效避免返混以及催化剂粉碎等问题。
旋分组件与单管组件进行对比，在入口线速相同的情况下，旋分组件的分离效率较低，但是旋分组件的耐磨性较高，因此，提高第三级旋风分离器的入口线速，就能达到与单管三旋的分离效率相同，并且可以去除粉尘，在装置每个旋分中都设有单独的灰斗密封，可以保证旋分组装不会出现返混。催化剂在旋分中不会因为角速度和离心力的作用下出现粉碎，减少烟气中的结垢，进而增加了烟气轮机的使用时间。并且旋分可以进行较大的处理量，对于催化裂化装置只要设置10个旋分就能够满足相关要求。与多管三旋相比，旋分取消了厚度较大的隔板，能够满足精度需求以及減少制造、施工和安装的难度，便于进行维修和更换。由于返混小、旋分效率较高，与多管三旋组合效率进行对比，可以有效提高三旋的整体效率，并且该装置的可靠性较高，有较强的适应性，因此旋风式三旋分离器在我国炼油厂催化裂化装置中的应用更加广泛。
3结束语
催化裂化第三级旋风分离器的发展趋势主要在提高分离效率以及耐磨性等
两方面。为了有效提高催化裂化第三级旋风分离器的分离效率，可以对进气管、排气管以及液离心导液结构进行合理装置，是今后催化裂化第三级旋风分离器的发展方向，为了提高耐磨性能，需要选择合适的耐磨材料。我国的科研机构应当和我国的企业进行结合，开发出具有核心竞争力的技术，确保催化裂化第三级旋风分离器能够有效运行，提升我国炼油企业的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]李晓晨，侯利国，蔡宝超.催化裂化装置三级旋风分离器使用情况分析[J].广东化工，2011（06）：179-180+188.
[2]杨家兵.2号催化裂化装置三级旋风分离器技术改造[J].石油化工设备技术，2019，40（2）：8-11.
[3]赵予川，晁君瑞，王月霞，汪善文.催化裂化三级旋风分离器专利技术现状及发展动态[J].炼油技术与工程，2014：39-41.
催化裂化 催化裂化技术的工业化始于1936年，半个多世纪以来，这一工艺得到了迅速发展，先后出现过多种形式的催化裂化工业装置。固定床和移动床催化裂化是早期的工业装置，随着微球硅铝和沸石催化剂的出现，流化床和提升管催化裂化相继问世。我国催化裂化工艺的发展，起点较高，发展迅速，目前，己拥有5 0万吨／年以上规模的催化裂化装置60余套，总加工能力4200万吨／年，占原油加工能力的30%左右。 我国催化裂化工业装置绝大部分是技术先进的提升管催化裂化(有些是由床屋流化催化裂化装置改建的)。 一．生产中几个常用的基本概念 (一)转化率和回炼操作 1．转化率 转化率是原料转化为产品的百分率。它是衡量反应深度的综合指标。转化率又有总转化率和单程转化率之分。总转化率是对新鲜原料而言，按惯例，工业上常用下式定义： 2．回炼操作 回炼操作又叫循环裂化。由于新鲜原料经过一次反应后不能都变成要求的产晶，还有一部分和原料油馏程相近的中间馏分。把这部分中间馏分送回反应器重新进行反应就叫回炼操作。这部分中间馏分油就叫做回炼油(或称循环油)。如果这部分循环油不去回炼而作为产晶进出装置，这种操作叫单程裂化。 用比较苛刻的操作条件，例如催化剂活性高、反应温度和再生条件苛刻等，采用单程裂化的方式进行生产可以达到一定的反应深度；在比较缓和的条件下，采用回炼操作，也可使新鲜原料达到相同的转化率。两种方式对比，显然，采用回炼操作产品分布好，即轻质油收率高。这是因为回炼操作条件缓和，汽油和柴油二次裂化少。但是，回炼操作比单程裂化处理能力低，增加能耗。因为回炼油是已经裂化过的馏分，它的化学组成和新鲜原料有区别，芳烃含量多，较难裂化。 总转化率是对新鲜原料而言的，总转化率高，说明新鲜原料最终反应深度大。但是反应条件的苛刻程度或总进料油裂化的难易程度只有用单程转化率才能反映出来。单程转化率表示为：
催化裂化第三级旋风分离器的现状和发展方向 通过分析我国目前所采用的多管式三旋分离器在运行过程中的问题，并对烟气轮机正常运转的影响进行研究，分析导致问题出现的原因，结合国外常用的一种旋风式三旋方案进行解决，提高催化裂化第三级旋风分离器的运行状态，并且介绍旋风式三旋分离器的主要结构特点。 标签：催化裂化;第三级旋风分离器;现状 催化裂化第三级旋风分离器的正常运行可以确保催化裂化装置的长期运行，并且帮助装置实现节能降耗。通过对催化裂化第三级旋风分离器技术的现状进行分析，并提出相应的改进措，有助于提高我国催化裂化三级旋风分离器技术的进步。 1我国多管式三旋的现状和存在的问题 第三级旋风分离器是催化裂化装置中最为关键的设备之一，第三级旋风分离器的结构形式主要包括：多管立式三旋、多管卧式三旋、布埃尔式三旋以及旋流式三选。与我国对于多管式三旋的引用胶为频繁，并且从20世纪70年代后期就开始研究催化炼化能量回收系统多管式第三级旋风分离器，通过不断引进西方的技术结合自主研发技术，我国已经开发出了具有独自特点和自主知识产权的多管三旋技术，并且在旋风分离器的应用水平较为广泛，因此多管第三级旋风分离器的应用，可以确保催化裂化装置的安全运行和节能降耗。 经过我国广大科研人员的不懈努力，我国催化裂化装置第三级旋风分离器已经达到了比较先进的水平，可以有效提高单管的抗返混能力和多管式三旋的整体效率，但是从实际使用情况来看，多管式三旋的使用也存在一些问题。 近几年以来，我国的催化裂化装置技术发展迅速，催化裂化装置的大型化原料的掺渣比例不断增加，烧焦温度呈明显上升趋势，装置的操作因此会变得十分不稳定，因此有些炼油厂的第三级旋风分离器会出现一些问题，其中主要包括以下几种问题： （1）单管在进行冷态试验时分离效率较高，但是在实际工业生产过程中单管并不能单独使用，需要进行并联使用，在并联使用过程中，提高整体的分离效率才是最终的目标。但是在实际应用过程中单管并联后的整体分离效率并不理想，出现这种情况的原因在于单管抗返混能力较差，将单管组合以后，单管内的压降不均匀，造成部分单管不能够正常运作，从而导致组合效率出现下降。造成单管压降不均匀的主要原因是由单管在加工、制造、安装精度产生，另外一种原因是安装单管时的隔板太大，需要进行现场拼装，大格板成型或加工时的精度较差，组装后的单管精度很难达到要求。另外，催化裂化装置在开工以后，温度可以达到700℃以上，因此在装置运行一段时间后，隔板变形是无法避免的，而单管的强度和刚度无法抵御这种程度的变形。
我国催化裂化技术发展现状及前景 左丽华 （石油化工科学研究院，北京，100083） 概括论述了我国催化裂化发展现状和世界FCC技术的最新发展水平，分析和比较了我国FCC技术与世界先进水平的差距，初步提出我国催化裂化技术的发展前景。关键词：催化裂化现状最新水平差距前景 1 概况 流化催化裂化（FCC）是现代化炼油厂用来改质重质瓦斯油和渣油的核心技术，是炼厂获取经济效益的一种重要方法。据统计，截止到1999年1月1日，全球原油加工能力为 4 015.48 Mt/a，其中催化裂化装置的加工能力为668.37 Mt/a，约占一次加工能力的16.6%，居二次加工能力的首位。美国原油加工能力为821.13 Mt/a，催化裂化能力为271 Mt/a，居界第一，催化裂化占一次加工能力的比例为33.0%。我国催化裂化能力达66.08 Mt/a，约占一次加工能力的38.1%，居世界第二位。 我国石油资源中，原油大部分偏重，轻质油品含量低，这就决定了炼油工业必须走深加工的路线。近十几年来，催化裂化掺炼渣油量在不断上升，已居世界领先地位。催化剂的制备技术已取得了长足的进步，国产催化剂在渣油裂化能力和抗金属污染等方面均已达到或超过国外的水平。在减少焦炭、取出多余热量、催化剂再生、能量回收等方面的技术有了较大发展。 2 现代催化裂化技术发展特点及趋势 影响FCC未来发展的重要因素将是：原油价格、满足环保要求、新燃料规格、石油化工原料需求和渣油加工。 环保法规已成为FCC技术发展的主要推动力。FCC已从简单解决诸如汽油、柴油、液化气、抗金属等其中的一、二个问题转向要同时解决多个矛盾的组合。80年代以来，催化裂化技术的进展主要体现在两个方面：① 开发成功掺炼渣油（常压渣油或减压渣油）的渣油催化裂化技术（称为渣油FCC，简写为RFCC）；② 催化裂化家族技术，包括多产低碳烯烃的DCC技术，多产异构烯烃的MIO技术和最大量生产汽油、液化气的MGG技术。 2.1 RFCC工艺技术 1980年世界上专门设计用于RFCC的生产能力几乎为零，而到1996年其生产能力已达100.5 Mt/a，约占催化裂化总能力（约650 Mt/a）的16%，进入90年代，RFCC的势头有增无减，特别是亚太地区更显得强劲。如1993-1995年计划进行新建和改建的装置就有42套，其中新建17套。新建装置中RFCC占大多数，共有12套，除一套为Shell石油公司在美国路易斯安那州的Narco炼油厂外，其余的大都建在东亚地区的中国、日本、韩国、新加
三级旋风分离器项目可行性研究报告 核心提示：三级旋风分离器项目投资环境分析，三级旋风分离器项目背景和发展概况，三级旋风分离器项目建设的必要性，三级旋风分离器行业竞争格局分析，三级旋风分离器行业财务指标分析参考，三级旋风分离器行业市场分析与建设规模，三级旋风分离器项目建设条件与选址方案，三级旋风分离器项目不确定性及风险分析，三级旋风分离器行业发展趋势分析 提供国家发改委甲级资质 专业编写： 三级旋风分离器项目建议书 三级旋风分离器项目申请报告 三级旋风分离器项目环评报告 三级旋风分离器项目商业计划书 三级旋风分离器项目资金申请报告 三级旋风分离器项目节能评估报告 三级旋风分离器项目规划设计咨询 三级旋风分离器项目可行性研究报告 【主要用途】发改委立项，政府批地，融资，贷款，申请国家补助资金等【关键词】三级旋风分离器项目可行性研究报告、申请报告 【交付方式】特快专递、E-mail 【交付时间】2-3个工作日 【报告格式】Word格式；PDF格式 【报告价格】此报告为委托项目报告，具体价格根据具体的要求协商，欢迎进入公司网站，了解详情，工程师（高建先生）会给您满意的答复。 【报告说明】 本报告是针对行业投资可行性研究咨询服务的专项研究报告，此报告为个性化定制服务报告，我们将根据不同类型及不同行业的项目提出的具体要求，修订报告目录，并在此目录的基础上重新完善行业数据及分析内容，为企业项目立项、上马、融资提供全程指引服务。
可行性研究报告是在制定某一建设或科研项目之前，对该项目实施的可能性、有效性、技术方案及技术政策进行具体、深入、细致的技术论证和经济评价，以求确定一个在技术上合理、经济上合算的最优方案和最佳时机而写的书面报告。可行性研究报告主要内容是要求以全面、系统的分析为主要方法，经济效益为核心，围绕影响项目的各种因素，运用大量的数据资料论证拟建项目是否可行。对整个可行性研究提出综合分析评价，指出优缺点和建议。为了结论的需要，往往还需要加上一些附件，如试验数据、论证材料、计算图表、附图等，以增强可行性报告的说服力。 可行性研究是确定建设项目前具有决定性意义的工作，是在投资决策之前，对拟建项目进行全面技术经济分析论证的科学方法，在投资管理中，可行性研究是指对拟建项目有关的自然、社会、经济、技术等进行调研、分析比较以及预测建成后的社会经济效益。在此基础上，综合论证项目建设的必要性，财务的盈利性，经济上的合理性，技术上的先进性和适应性以及建设条件的可能性和可行性，从而为投资决策提供科学依据。 投资可行性报告咨询服务分为政府审批核准用可行性研究报告和融资用可 行性研究报告。审批核准用的可行性研究报告侧重关注项目的社会经济效益和影响；融资用报告侧重关注项目在经济上是否可行。具体概括为：政府立项审批，产业扶持，银行贷款，融资投资、投资建设、境外投资、上市融资、中外合作，股份合作、组建公司、征用土地、申请高新技术企业等各类可行性报告。 报告通过对项目的市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等方面的研究调查，在行业专家研究经验的基础上对项目经济效益及社会效益进行科学预测，从而为客户提供全面的、客观的、可靠的项目投资价值评估及项目建设进程等咨询意见。 可行性研究报告大纲（具体可根据客户要求进行调整） 为客户提供国家发委甲级资质 第一章三级旋风分离器项目总论 第一节三级旋风分离器项目背景 一、三级旋风分离器项目名称 二、三级旋风分离器项目承办单位 三、三级旋风分离器项目主管部门 四、三级旋风分离器项目拟建地区、地点 五、承担可行性研究工作的单位和法人代表
旋风分离器的新结构和新构件的研究进展 吴凯;段继海;张自生 【摘要】综述了近几年国内外学者对提高选分离器性能结构方面的研究进展，研 究表明：多种新型旋风分离器的应用完全能够捕获1~5μm 的微米和亚微米级颗粒，通过安装导流件等内构件措施能够降低湍动耗散能，降低能耗，降低旋风分离器的压降。新型旋风结构和内构件是提高传统分离器性能的重要手段。%The research progress of improving the performance of cyclone separators at home and abroad was reviewed. The new experimental results show that: a variety of new cyclone separators can fully capture 1~5μm micron and sub micron particles, to install diversion parts and other inner components in cyclone separators can reduce the turbulent dissipation energy and energy consumption. The new structure of cyclone and inner component is an important means to improve the performance of traditional separators. 【期刊名称】《当代化工》 【年(卷),期】2015(000)010 【总页数】3页(P2355-2356,2359) 【关键词】旋风分离器;结构优化;研究进展 【作者】吴凯;段继海;张自生 【作者单位】青岛科技大学化工学院，山东青岛 266000;青岛科技大学化工学院，山东青岛 266000; 生态化工国家重点实验室，山东青岛 266000;青岛科技大学 化工学院，山东青岛 266000; 生态化工国家重点实验室，山东青岛 266000
催化裂化装置旋风分离器工艺故障的原因研 究
摘要：在催化裂化工艺中旋风分离器的主要作用是分离催化剂以及油气或者烟气，可以保证催化裂化装置能够长期安全稳定运行。旋风分离器长期处于高温运行环境下，可能会出现各种机械故障。这些故障会导致旋风分离器效率降低。因此，需要加强催化硫化工艺中旋风分离器故障分析工作，了解旋风分离器的具体故障，同时采取有效措施对这些故障进行预防，提高旋风分离器的运行效率，保证催化裂化装置的运行安全。 关键词：催化裂化装置；旋风分离器；工艺故障 1.旋风分离器的常见故障类型和原因 在旋风分离器运行过程中，其机械故障的种类包括以下内容：第一，器壁冲蚀磨损问题。这是影响旋风分离器失效的主要原因之一，旋风分离器催化剂一般会在器壁内表面出现冲蚀磨损情况，特别是在入口段蜗壳切线部位以及椎体排尘口区域存在的冲蚀磨损情况相对严重。一旦发生冲蚀和磨损问题，会导致器壁衬里鼓包或者脱落，甚至会使气壁的壳体金属出现穿孔问题。冲蚀磨损发生后会导致其器壁表面的平整度受到极大影响，催化剂颗粒在表面流动会出现比较严重的反弹问题。与此同时，气壁穿孔后，外部的气体进入到旋风分离器会导致内部旋转流的流动受到一定影响，从而使旋风分离器效率降低而影响催化裂化装置的正常运行。 2.吊挂和拉杆问题。旋风分离器是以柔性结构设计为主的，在旋风分离器的上端壳体顶 部可以利用吊挂的方式将其固定在沉降器的顶部器壁上，而下端自由伸缩。在高温运行环境下，吊挂除了受到重量载荷作用，同时还受热应力载荷。这些载荷会转移到分离器的壳体，导致顶板变形或者撕裂。这可能会导致顶板与同体焊缝被拉裂而产生穿孔，导致催化剂跑损故障[1]。 3.料腿堵塞问题也是旋风分离器面临的主要故障类型之一。在旋风分离器的升气管外壁 存在重油油滴以及催化剂沉积，形成结焦，在长期积累过程中结焦会变成焦块脱落堵塞料腿。导致结焦沉积的主要原因是旋风升气管的外壁反应内存在沥青等，在高温环境下，会出现缩合反应而产生焦炭，焦炭与催化剂颗粒附着，会形成结焦。如果在装置操作过程中存在波动情况，会导致这一部位的焦块脱落而导致料腿堵塞。 4.料腿断裂。在旋风分离器系统的气固两相流的旋转流动以及排料过程都具有不稳定性，
我国催化裂化技术发展现状及前景 一、技术水平提升 近年来，我国催化裂化技术取得了显著的技术进步，主要体现在以下几个方面： 1. 催化剂性能提升：研发新型催化剂，提高催化裂化反应活性和选择性，从而提高产品收率和质量。 2. 反应工艺优化：通过改进反应工艺条件，提高反应转化率和产品收率，同时降低能源消耗和环境污染。 3. 设备更新换代 随着技术的不断发展，催化裂化设备也在不断更新换代。新型催化裂化设备具有更高的传热效率、更低的能源消耗和更好的环保性能。同时，设备的自动化和智能化水平不断提高，降低了人工成本和操作难度。 二、绿色环保方向 随着环保意识的不断提高，绿色环保成为催化裂化技术发展的重要方向。具体表现在以下几个方面： 1. 减少污染物排放：采用新型催化剂和反应工艺，降低催化裂化过程中的污染物排放量，实现清洁生产。 2. 能源高效利用：优化能源利用结构，提高能源利用效率，减少能源浪费和环境污染。 3. 废弃物资源化：对催化裂化过程中的废弃物进行资源化利用，如生产硫酸、水泥等产品，实现废弃物的增值和环保利用。
三、工业互联网融合 工业互联网技术的不断发展，为催化裂化技术的数字化转型提供了有力支持。通过将工业互联网技术与催化裂化技术相结合，可以实现生产过程的全面数字化管理和智能控制，提高生产效率和产品质量。 四、产业链协同发展 催化裂化技术作为石油化工产业链中的重要环节，需要与上下游产业协同发展。通过加强与相关产业的合作，优化原料采购、产品销售等环节，提高产业链的协同效应和整体竞争力。 五、国际化战略布局 随着全球化进程的不断深入，我国催化裂化技术也在积极拓展海外市场，进行国际化战略布局。通过参与国际技术交流与合作，开展国际项目合作等方式，推动我国催化裂化技术的国际化发展。 六、智能化生产应用 智能化生产是指通过应用人工智能、大数据、物联网等技术，实现生产过程的自动化、信息化和智能化。在催化裂化技术领域，智能化生产的应用可以提高生产效率、降低能耗和减少人力成本。同时还可以实现生产过程的精准控制和优化管理，提高产品质量和市场竞争力。未来随着智能化技术的不断发展，智能化生产在催化裂化技术领域的应用将更加广泛和深入。
流化催化裂化装置旋风分离器的研究及分离效率的优化 郝天歌;于姣洋;夏志鹏;吴琼 【摘要】The mechanism of cyclone separation of cyclone separator was analyzed as well as factors affecting the separation efficiency,how to improve the separation efficiency of cyclone separator was discussed.Finally,some suggestions on efficiency optimization of the two-stage cyclone separator in reactor-regenerator device in FCC were presented as well as some practical solution to the problems of third-stage cyclone,the precautions during the forth-level cyclone installment process.%首先从旋风分离器的分离原理及影响分离效率的诸多因素人手,对提高旋风分离器 分离效率进行了研究和探讨,最后提出了在FCC装置设计过程中,反再两器中的两级旋风分离器分离效率优化的一些建议和方法,三级旋风分离器的一些实际问题的解 决方法以及四级旋风分离器安装过程中的一些注意事项. 【期刊名称】《当代化工》 【年(卷),期】2017(046)004 【总页数】4页(P700-703) 【关键词】流化催化裂化;旋风分离器;分离效率优化;三级旋风分离器 【作者】郝天歌;于姣洋;夏志鹏;吴琼 【作者单位】中国寰球工程公司辽宁分公司,辽宁沈阳110169;中国寰球工程公司 辽宁分公司,辽宁沈阳110169;中国寰球工程公司辽宁分公司,辽宁沈阳110169;中国寰球工程公司辽宁分公司,辽宁沈阳110169
催化裂化产品方案分析 催化裂化是石油炼制过程之一，是在热和的作用下使发生裂化反应，转变为裂化气、汽油和等的过程。 催化裂化原料是原油通过原油（或其他过程）分馏所得的重质;或在重质馏分油中掺入少量渣油,或经脱后的脱沥青渣油；或全部用常压渣油或。在反应过程中由于不挥发的类碳物质沉积在上，缩合为，使催化剂活性下降，需要用空气烧去（见催化剂再生），以恢复催化活性，并提供裂化反应所需热量。催化裂化是从重质油生产的主要过程之一。所产汽油高（马达法80左右），裂化气（一种）含、、异构烃多。 催化裂化技术由.胡德利研究成功，于1936年由美国索康尼真空油公司和合作实现工业化，当时采用，反应和催化剂再生交替进行。由于高压缩比的需要较高辛烷值汽油，催化裂化向移动床（反应和催化剂再生在中进行）和流化床（反应和催化剂再生在中进行）两个方向发展。移动床催化裂化因设备复杂逐渐被淘汰；流化床催化裂化设备较简单、处理能力大、较易操作，得到较大发展。60年代，出现分子筛催化剂，因其活性高，裂化反应改在一个管式反应器（反应器）中进行，称为提升管催化裂化。 1958年在兰州建成移动床催化裂化装置，1965年在抚顺建成流化床催化裂化装置，1974年在玉门建成提升管催化裂化装置。1984年，中国催化裂化装置共39套，占原油加工能力23%。 反应机理：与按机理进行的热裂化不同，催化裂化是按机理进行的，催化剂促进了裂化、和芳构化反应，裂化产物比热裂化具有更高的经济价值，气体中C3和C4较多，异构物多；汽油中异构烃多，极少，较多。其主要反应包括：
①分解，使重质烃转变为轻质烃；②异构化；③氢转移；④芳构化；⑤、生焦反应。异构化和芳构化使低辛烷值的直链烃转变为高辛烷值的异构烃和芳烃。装置类型：流化床催化裂化装置有多种类型，按反应器（或沉降器）和再生器布置的的不同可分为两大类：①反应器和再生器分开布置的并列式；②反应器和再生器架叠在一起的同轴式。并列式又由于反应器（或沉降器）和再生器位置高低的不同而分为同高并列式和高低并列式两类。 同高并列式主要特点是:①催化剂由U型管密相输送;②反应器和再生器间的催化剂循环主要靠改变两端的催化剂密度来调节；③由反应器输送到再生器的催化剂，不通过再生器的分布板，直接由密相提升管送入分布板上的流化床可以减少分布板的磨蚀。 高低并列式特点是反应时间短，减少了二次反应；催化剂循环采用滑阀控制,比较灵活。 同轴式装置形式特点是：①反应器和再生器之间的催化剂输送采用塞阀控制;②采用垂直提升管和90°耐磨蚀的弯头;③原料用多个喷嘴喷入提升管。 五、工艺流程 催化裂化的流程主要包括三个部分：①原料油催化裂化；②催化剂再生； ③产物分离。原料喷入提升管反应器下部，在此处与高温催化剂混合、气化并发生反应。反应温度480～530℃,压力（表压）。反应油气与催化剂在沉降器和(简称旋分器)，分离后，进入塔分出汽油、和重质回炼油。裂化气经压缩后去气体分离系统。结焦的催化剂在再生器用空气烧去焦炭后循环使用，再生温度为600～730℃。 反应部分 原料经换热后与回炼油混合经对称分布物料喷嘴进入提升管，并喷入燃
催化裂化装置三旋存在问题分析及改造措施 毕宏;张伟;王燮理;顾月章;孙正立 【摘要】针对中国石油化工股份有限公司洛阳分公司100万t/a重油催化裂化装置再生器第三级旋风分离器效率低的问题,对三旋运行状况进行了工艺核算,认为单管数量不在单管最佳处理范围、单管防返混锥标高相差较大以及集尘室净空尺寸偏小是造成三旋分离效率低的主要原因,从减少单管总数、扩大临界流速喷嘴口径、三旋内部结构优化等方面提出了改造措施,改造后的三旋运行状况良好,分离效率明显提高,满足安全生产需要.%Process calculation are reviewed for the third stage cyclone of 1 000 000 t/a fluidized catalytic cracking unit regeneration of China Petroleum & Chemical Corporation Luoyang Compa ny.Single tube numbers beyond the most preferred range,large elevation height difference be tween anti-back mixing cones and smaller collection chamber space are recognized as the main causes for low efficiency of the third cyclone.Reducing the total number of single tube,expanding the critical velocity nozzle diameter and optimizing the third cyclone internal structure and etc.countermeasures are proposed and applied and satisfying effect are achieved for both efficiency and safety production.【期刊名称】《石油化工设备》 【年(卷),期】2017(046)006 【总页数】4页(P65-68) 【关键词】旋风分离器;催化裂化装置;分离效率;改造
催化裂化烟机结垢原因分析及对策 李双平 【摘要】催化裂化烟机结垢是影响装置长周期运行难题之一,结垢的原因非常复杂,影响因素较多.对烟机垢样组成、三级旋风分离器粉尘浓度、以及三级旋风分离器效率进行了分析,探讨了烟机结垢的原因.三级旋风分离器在负荷增加、效率下降的情况下,大量的催化剂细粉特别是其中的Ca,Fe,Na,Ni等金属在500 ～600℃的高温湿热环境中容易形成低熔物,在烟机低速区沉积、黏结,逐渐形成坚硬的结块,从而引起转子动不平衡并导致动静摩擦,烟机振动上升.为了不影响装置生产,对烟机在线检修提出了相应措施,延长了烟机运行周期.装置停工检修时,集中解决了三级旋风分离器效率低的问题,消除了烟机振动问题.%The fouling in flue gas expander is one of difficult problems affecting the long-term operation of FCCU, and impact factors are very complex. The causes of fouling in flue gas expander of FCCU in SINOPEC Wuhan Company were studied by analysis of fouling sample compositions, the dust concentration of the three-stage cyclone separator and the efficiency of the separator. At the conditions of increased operating load and reduced efficiency of the three-stage cyclone separator, large amount of fine catalyst particles, especially the metals of Ca, Fe, Na, Ni, etc, will form low-melting-point materials in the wet environment of 500 - 600 ℃ temperature and finally agglomerate and sinter in low-velocity area of the expander, resulting in unbalance of rotor, dynamical and static frictions and increased vibration. In order not to affect the normal operation of the unit, the on-line maintenances were proposed and implemented, and operating cycle of the flue gas expander was
催化裂化的装置简介类型及工艺流程 一、装置发展及其类型 1．装置发展 催化裂化工艺产生于20世纪40年代，是炼油厂提高原油加工深度的一种重油轻质化的工艺。 20世纪50年代初由ESSO公司(美国)推出了Ⅳ型流出催化装置，使用微球催化剂(平均粒径为60—70tan)，从而使催化裂化工艺得到极大发展。 1958年我国第一套移动床催化裂化装置在兰州炼油厂投产。1965年我国自己设计制造施工的Ⅳ型催化装置在抚顺石油二厂投产。经过近40年的发展，催化裂化已成为炼油厂最重要的加工装置。截止1999年底，我国催化裂化加工能力达8809。5×104t／a，占一次原油加工能力的33．5％，是加工比例最高的一种装置，装置规模由(34—60)×104t／a发展到国内最大300×104t／a，国外为675×104t／a。 随着催化剂和催化裂化工艺的发展，其加工原料由重质化、劣质化发展至目前全减压渣油催化裂化。根据目的产品的不同，有追求最大气体收率的催化裂解装置(DCC)，有追求最大液化气收率的最大量高辛烷值汽油的MGG工艺等，为了适应以上的发展，相应推出了二段再生、富氧再生等工艺，从而使催化裂化装置向着工艺技术先进、经济效益更好的方向发展。 2．装置的主要类型 催化裂化装置的核心部分为反应—再生单元。反应部分有床层反应和提升管反应两种，随着催化剂的发展，目前提升管反应已取代了床层反应。 再生部分可分为完全再生和不完全再生，一段再生和二段再生(完全再生即指再
生烟气中CO含量为10—6级)。从反应与再生设备的平面布置来讲又可分为高低并列式和同轴式，典型的反应—再生单元见图2—4、图2—5、图2—6、图2—7，其特点见表2—11。
1。0催化裂化 催化裂化是原料油在酸性催化剂存在下，在500℃左右、1×105～3×105Pa 下发生裂解，生成轻质油、气体和焦炭的过程.催化裂化是现代化炼油厂用来改质重质瓦斯油和渣油的核心技术,是炼厂获取经济效益的重要手段。 催化裂化的石油炼制工艺目的： 1）提高原油加工深度，得到更多数量的轻质油产品； 2）增加品种,提高产品质量。 催化裂化是炼油工业中最重要的一种二次加工工艺，是重油轻质化和改质的重要手段之一，已成为当今石油炼制的核心工艺之一。 1。1催化裂化的发展概况 催化裂化的发展经历了四个阶段:固定床、移动床、流化床和提升管。见下图: 固定床移动床 流化床提升管（并列式）在全世界催化裂化装置的总加工能力中,提升管催化裂化已占绝大多数。
1。2催化裂化的原料和产品 1。2。0原料 催化裂化的原料范围广泛,可分为馏分油和渣油两大类。 馏分油主要是直馏减压馏分油(VGO），馏程350—500℃,也包括少量的二次加工重馏分油如焦化蜡油等，以此种原料进行催化裂化称为馏分油催化裂化。 渣油主要是减压渣油、脱沥青的减压渣油、加氢处理重油等。渣油都是以一定的比例掺入到减压馏分油中进行加工，其掺入的比例主要受制于原料的金属含量和残炭值.对于一些金属含量低的石蜡基原有也可以直接用常压重油为原料。当减压馏分油中掺入渣油使通称为RFCC。以此种原料进行催化裂化称为重油催化裂化。 1。2.1产品 催化裂化的产品包括气体、液体和焦炭。 1、气体 在一般工业条件下，气体产率约为10％-20%，其中含干气和液化气。 2、液体产物 1）汽油,汽油产率约为30%-60%；这类汽油安定性较好。 2)柴油，柴油产率约为0—40%；因含较多芳烃，所有十六烷值较低，由重油催化裂化得到的柴油的十六烷值更低，这类柴油需经加氢处理。 3）重柴油(回炼油），可以返回到反应器内，已提高轻质油收率，不回炼时就以重柴油产品出装置,也可作为商品燃料油的调和组分。 4）油浆,油浆产率约为5%—10%,从催化裂化分馏塔底得到的渣油，含少量催化剂细粉，可以送回反应器回炼以回收催化剂。油浆经沉降出去催化剂粉末后称为澄清油，因多环芳烃的含量较大，所以是制造针焦的好原料，或作为商品燃料油的调和组分，也可作加氢裂化的原料。 3、焦炭 焦炭产率约为5％-7%，重油催化裂化的焦炭产率可达8％—10％。焦炭是缩合产物，它沉积在催化剂的表面上，使催化剂丧失活性,所以用空气将其烧去使催化剂恢复活性，因而焦炭不能作为产品分离出来。 1。3催化裂化工业装置的组成部分
催化裂化的概述 主讲人：齐旭东 装置概况 装置简介 一套催化裂化装置建成投产于1971年，原设计为200万吨/年蒸馏-催化装置（一顶二装置），两器部分公称能力为60•万吨•/•年Ⅳ型的催化裂解装置。1985年改为80•万吨•/•年后置烧焦罐提升管催化裂化装置。1999年6月改造为30•万吨•/•年的催化裂解装置，目的是多产丙烯等产品。2002年4月恢复为40-50万吨/年催化裂化装置。2004年反再系统扩能至60万吨/年，分离系统扩能至80万吨/年。2006年仪表改为DCS控制，进料喷嘴改为CS-II 型，增上德尔塔余热锅炉等。 1.1.1.2 历年来重大技术改造情况 a 1976年8月，由“一顶二”改造为催化裂化和常减压两套装置。 b 1978年9月份，将再生器稀相段加高4.8米。 c 1980年将吸收、解吸流程由单塔改为双塔流程，吸收稳定系统扩能至80万吨/年。 d 1981年，新上三级旋风分离器及余热锅炉。 e 1983年，新上烟气轮机─主风机─电动机组。 f 1984年9月，将反应器内三组杜康型旋风分离器改为二组布埃尔型旋风分离器，再生 器内五组杜康旋风分离器全部更换。 g 1985年,•将两器系统由Ⅳ型催化裂化装置改为后置烧焦罐提升管催化裂化装置。 h1987年, 将再生器分布板改为分布管，再生器内集气室改为外集气室，旋风分离器由杜康型改为PV型。 i 1988年，对换热流程进行调整，将分馏系统各段回流及产品余热与一套减压原油及初 馏塔底换热改为与本装置原料油进行换热。 j 1992年，对气压机凝结水回收系统进行改造，每年可回收凝结水6.4万吨。沉降器内两级布埃尔型旋风分离器更换。 k 1999年将80万吨/年后置烧焦罐提升管催化裂化装置改造为30万吨/年催化裂解装置。 具体改造内容如下： ●反应-再生系统 ⏹提升管/沉降器/汽提段全部更换 汽提段由Φ2060×6000改为Φ3400×11700，汽提段挡板更换为11•层盘型挡板。 提升管全部更换为Φ900/Φ1300。 ⏹沉降器内旋风分离器改造为三组两级。 ⏹再生部分： 取消原有烧焦罐，缓冲罐。 新增空气提升管Φ内900×3200/Φ内600×9048。 取消原再生、半再生Ｕ型管，更换为待生、再生斜管，尺寸为Φ内600。
催化裂化装置旋风分离器料腿翼阀系统排料流态的实验分析魏志刚;刘人锋;李晓曼;严超宇;魏耀东 【摘要】针对催化裂化装置旋风分离器料腿翼阀系统的排料过程，在φ150 mm ×5000 mm料腿冷模实验装置中悬空安装翼阀，在颗粒质量流率0～50 kg／（m2・s）、负压差0～11 kPa范围内进行系统的排料实验，考察负压差和颗粒质量流率对排料过程的影响。结果表明，料腿翼阀系统的排料流态有连续式滴流状排料和间歇周期性节涌状排料2种形式。负压差小、颗粒质量流率大，排料流态趋于连续式滴流排料；负压差大、颗粒质量流率小，排料流态趋于间歇式周期性排料。2种排料流态随负压差和颗粒质量流率的变化可以互相转换。根据实验数据还提出了旋风分离器料腿翼阀系统的排料相图。%An experiment was conducted on a φ150 mm × 5000 mm dipleg experiment al apparatus to study the discharge process of dipleg‐trickle valve system of cyclone in the fluid catalytic cracking unit (FCCU) .The dipleg exit was arranged so that the trickle valve could suspend in the hopper . T he experiment focuses on the effects of negative pressure drop (0 -11 kPa ) and solid flux rate (0-50 kg/(m2 ・s)) on the discharge pattern .The experimental results showed that there were two discharge patterns in the dipleg‐trickle valve .The one is continuous trickling discharge at low negative pressure drop and high solid flux rate . The other one is intermittent periodic dumping discharge at high negative pressure drop and low solid flux rate .The two discharge patterns can transform each other as the negative pressure drop or solid flux rate varying .The discharge regime map was proposed according to
催化裂化催化剂的发展历程 及主要品种的研究现状 摘要：结合催化裂化催化剂的基本组成以及性能指标，论文介绍了催化裂化催化剂的 发展历程及主要品种的研究现状并指出当今催化裂化技术发展面临的新形势，同时介绍了重油催化裂化发展的新趋势：(1)优化分子筛孔结构与酸性；(2)改善焦炭选择性；(3)增强抗重金属污染能力；(4)个性催化剂的开发。 关键词：催化裂化；催化剂；技术进展；综述 催化裂化是在催化剂参与下，在一定温度下使原油发生一系列化学反应的过程，是重质油烃类在催化剂作用下反应产生液化气、汽油和柴油等轻质油品的主要过程，在汽油、柴油等轻质油品的生产中占有重要地位。 自1965年5月我国第一套流化催化裂化(FCC)于抚顺投产以来，我国催化裂化技术，尤其是重油催化裂化技术，取得了重大的进展和显著的成绩，约有80％(质量分数)的汽油和1/3的柴油来源于催化裂化，2007年我国催化裂化加工能力达到1．23×10 t/a，占原油加工量(3．32×10 t/a)的37．O％(质量分数)，且掺炼渣油的比例高达30％ (质量分数)，居世界之首。催化裂化已然成为我国重油加工的最基本、最重要的重质油轻质化手段，在石油化工产业中处于核心地位。究其原因，可以认为是我国原油性质与催化裂化自身特点相互结合，相互作用产生的结果。 与国外原油相比，我国绝大多说原油相对密度处于0．85～0．95之间，属于偏重的常规原油，大于500℃减压渣油含量较高，小于200℃的汽油馏分含量较少。如大庆原油大于500 oC减压渣油组分约占原油的42．8％(质量分数)，大于350 ℃常压渣油组分更高达68．8％[1]。因此，必须有足够的二次加工能力，才能有效利用原油，最大限度获得轻质原油。另外，我国原油氢碳比较高，金属含量较低，催化裂化过程尤其是重油催化裂化过程的地位就更为重要。 从催化裂化自身特点上来讲，流化催化裂化经过十几年的发展，技术已经成熟；原料适应性广，从馏分油到重质原料油均可加工；能最大量生产高辛烷值汽油组分；转化深度大，轻质油品和液化气收率高；装置压力等级低，操作条件相对缓和，投资省；液化气中丙烯、丁烯等轻烯烃利用价值高等优点决定了催化裂化的核心地位。 1 催化裂化催化剂基本组成与性能指标 根据国际纯粹和应用化学协会(IUPAC)于1981年提出的定义，催化剂是一种物质，它能够改变化学反应的速率，而不改变该反应的标准Gibbs自由焓的变化。催化剂可以促进化学反应，提高反应器处理能力，同时催化剂的选择性使其对产品的产率分布及质量能起到重要作用。 在催化裂化装置中，催化剂不但对装置的生产能力、产品产率及质量、经济效益起主要影响，而且对操作条件、工艺过程和设备型式的选择有重要影响。 1.1 催化剂的基本组成 工业催化剂除极少数由单一物质组成外，总是由多种成分混合而成的混合体。根据各组分所起作用，大致可分为三类，即活性组分、助催化剂和载体[2]。 1.1.1 活性组分 活性组分是起催化作用的根本性物质，可为单一物质或多种物质组成。主要有金属、半导体和绝缘体三类。在设计某种反应所需要的催化剂时，活性组分的选择尤其重要。就目前发展水平来说，多以经验作为选择活性组分的参考依据。
第一章绪论 第一节催化裂化技术的发展历程 一催化裂化历史的回顾 催化裂化的研究可以追溯到19世纪90年代，当时Gulf石油公司的炼油界先驱者McAfee在实验室发现采用三氯化铝作催化剂可以促进裂化反应，从而提高汽油产率。Gulf石油公司据此于1915年建立了第一套工业化装置，可能是由于催化剂昂贵以及回收困难等原因而没有在工业上广泛采用。 采用固体酸性催化剂的Houdry催化裂化工艺的开发是炼油技术中的一个空前成就。这一成果很快引起一些大的石油公司的注意。当时美国的Vacuum石油公司（即后来的Mobil公司）将Houdry工程师从法国请来，组建了HPC公司（Houdry),并于1931年在Paulsboro炼厂建成3500t/a的中型装置，取得了工业化数据。1936年4月6日，第一套100kt/a的固定床催化裂化工业装置在Paulsboro开始运转，这是具有历史意义的事件。 固定床催化裂化装置的原则流程图见图1-1。 图1-1 早期Houdry装置原则流程图 固定床催化裂化存在一系列无法克服的缺点：设备结构复杂，操作繁琐，控制困难。 为克服固定床工艺的缺点，实现催化剂在反应和再生操作之间的循环，移动床催化裂化工艺应运而生。最初的移动床催化裂化工业装置由Socony Vacuum石油公司建成，并定名为Thermofor Catalytic Crac king(TCC),Thermofor催化裂化是借用的曾用于烧除在润滑油渗滤时沉积在白土上的焦炭的再生炉。1943年Mognolia石油公司在Texas的Beaumont炼厂投产了一套500kt/a TCC装置，其原则流程见图1-2。 图1-2 TCC装置原则流程图 1944年小球合成硅铝催化剂的开发是催化裂化过程的重大改进，但还存在机械斗式提升的缺点，剂油比只能保持1.5左右，而且只能采用气相进料。 1948年HPC公司开发了Houdriflow移动床催化裂化过程，并于1950年投产了第一套350kt/a工业化装置，位于Sun公司的Toledo炼油厂。其主要特点是反应器放在再生器顶部，其示意流程图见图1-3。 移动床催化裂化是一项设计奇迹，1950年前后是其最为光辉的年代，曾经与流化催化裂化平分秋色。然而，移动床虽然巧妙地解决了催化剂在反应器和再生器间的移动问题，却忽视了催化剂颗粒过大带来的传质阻力（粒径2～4mm），因此被突飞猛进发展的流化催化裂化逐渐取代。 图1-3 Houdriflow移动床催化裂化装置原则流程图 流化催化裂化的开发最初是从螺旋输送粉剂这一重大开发项目开始的，粉剂的应用是发明流化催化裂化和各种流化床的关键。 早在本世纪二十年代，美国麻省理工学院的W.K.Lewis就提出“利用磨粉催化剂沉降分离的特性，采用一种密相流化床”。 第二次世界大战开始后，为生产战时所需要的大量航空汽油和车用汽油，催化裂化加快了发展步伐。