催化裂化油浆与煤共炼油品的安定性研究
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催化裂化油浆系统结焦原因及对策摘要:催化裂化装置随着原料的重质化,结焦现象趋于严重,成为影响装置长周期运行的主要因素之一。
油浆系统结焦严重影响装置后期的平稳运行。
文章提出了治理对策,可供同行借鉴。
关键词:催化裂化,结焦原因,治理对策,长周期运行,油浆系统近年来,随着国内外原油的重质化和劣质化,催化裂化在原油深度加工、提高轻质油收率与炼油厂经济效益等方面一直发挥着重要作用,发展极为迅速。
由于渣油具有较大的结焦倾向,我国多数炼油厂的催化裂化装置都发生过严重的结焦。
“催化裂化协作组”的专题调研报告显示[1],重油催化裂化提升管、沉降器及分馏系统中结焦非常普遍且严重,特别是沉降器结焦对催化裂化装置的影响最为严重。
因结焦造成工业装置非计划停工次数几乎占总停工次数的2/3,是重油催化裂化工业装置长周期运转的严重制约因素,直接影响到催化裂化装置的长周期安全运行和炼油厂的经济效益。
国内研究者对重油催化裂化装置的结焦做了大量研究工作,并取得了一定成果。
公司催化裂化装置停工检修发现,结焦严重主要集中在油浆系统,而并非是沉降器(如下图)。
图油浆换热器213及油浆备用泵209出口管线结焦情况1 油浆系统结焦机理催化裂化装置因其重油、高温的工艺特点,决定了结焦的客观性。
油浆系统结焦的机理:油浆结焦物由有机物和无机物组成。
有机物主要由各类重质烃缩聚物组成,无机物主要是催化剂粉末。
油浆中多环芳烃、胶质、沥青质等各类不饱和烃在高温下,由氧和金属引发催化作用,容易脱氢产生芳烃自由基,通过自由基链反应而产生高分子聚合物。
随着聚合物和缩合物的平均相对分子质量的不断增大,其在介质中的溶解度逐渐减小,析出后黏附在设备表面,当遇到催化剂时,易聚集成颗粒,已经黏附在表面的聚合物也能起到捕获剂的作用,加快颗粒的沉积和生焦。
2 油浆系统结焦部位及分析分馏系统的结焦部位主要发生在分馏塔底部舌形塔盘、人字挡板、塔底、油浆泵入口、油浆管线及油浆换热器等部位。
催化裂化装置油浆固含量高问题分析及对策研究摘要:2.0Mt/a催化裂化装置自2017年检修以来,烟气粉尘浓度<180mg/m3,再生系统运行正常,油浆固含量一直较高,平均数值为8.8g/L。
长期运行会使油浆系统换热设备、管线、阀门磨损,容易造成设备损坏、油浆泄漏着火等严重后果,造成非计划停工事件,严重影响装置安全平稳高效运行。
基于此,对催化裂化装置油浆固含量高问题分析及对策研究进行研究,以供参考。
关键词:催化裂化;VQS;催化剂;固含量;长周期运行引言催化油浆中含有大量重芳烃等有价值的化工原料,但因其中含有一定比例的催化剂粉尘,使其成为催化裂化产品中利用价值最低的馏分。
催化油浆一般作燃料油出售,价值较低。
催化油浆中大量带短侧链稠环(3~5环)的芳烃是生产炭黑、针状焦、碳纤维、橡胶软化剂及填充油、塑料增塑剂、重交通道路沥青及导热油等高附加值产品的优质原料,但对其固体含量有严格要求,催化油浆偏高的固体颗粒含量,限制了油浆的利用。
1技术现状常规石油固液分离技术包括沉积、离心沉积、静电分离、蒸馏分离、过滤分离等。
从技术可靠性和工业应用的角度来看,过滤技术得到了广泛的应用。
过滤过滤方法具有设备简单、分离效率稳定、分离效果不受设备运行条件或原料特性变化的影响。
但是,在中国引进这项技术后,由于家用催化发芽工艺和原料特性的不同,油页岩中橡胶和沥青含量较高,设备运行不安全,滤管容易堵塞,过滤器经常更换(必须在1 ~ 2小时后切换进行反冲洗)。
此外,过滤元件堵塞后很难清洁再生,因此经常需要更换过滤元件,维护成本很高。
当前的主要问题是过滤管堵塞得太快,难以完全再生。
随着过滤时间的增加,过滤管逐渐失效。
2油浆固含量高原因分析2.1旋风分离器失效2.0Mt/a催化裂化装置配置有6组两级串连的内置旋风,分离器设计偏离催化剂规格将导致旋风分离效率降低,进而使得油气中带出催化剂细粉增多,进入分馏塔油浆系统。
旋风分离器在设计之初严格按照选用催化剂规格进行核算设计,最有可能的问题则来自催化剂运行过程中的因水热稳定性差、磨损等原因产生大量细粉,而旋风作为静设备只能捕集预设范围内的催化剂颗粒,进而导致了催化剂细粉的丢入和油浆系统固含量的上升。
催化裂化油浆的分离技术研究的开题报告(开题报告模板仅供参考,具体内容会根据具体情况调整)一、选题背景和意义催化裂化是炼油工业中重要的加工工艺之一,其产品催化裂化油(FCC)油浆具有广泛的应用前景。
但是,FCC油浆中含有大量的催化剂和杂质,需要进行分离和精制,以满足市场需求和环保要求。
传统的震荡筛分、离心分离等分离技术存在效率低、耗能高等问题,因此,研究高效、低成本的FCC油浆分离技术具有重要的理论和实际意义。
二、研究内容和方法本研究将致力于研究催化裂化油浆的分离技术,重点解决分离效率、分离速度及分离成本等问题。
具体研究内容包括:1. 分析FCC油浆的成分及其对分离效率的影响,探索最优的分离条件和工艺参数;2. 调查并研究新兴的分离技术,如电场分离、微波分离、超声波分离、滤膜分离等,并评估它们的优劣;3. 确定最佳的分离方法和设备,设计并建立组合分离系统,对FCC油浆的分离效率进行测试和评估;4. 对比不同分离技术的经济性和环境友好性,并提出可行的改进措施。
本研究主要采用实验室研究和数值模拟相结合的方法,依据实验数据和数据处理软件,探究不同参数下分离效率的变化规律,进而优化分离效率,提高分离速度,并提升各项性能指标。
三、预期研究结果和创新点本研究的预期结果包括:1. 确定适合FCC油浆分离的最佳工艺和设备,提高分离效率和分离速度,减少能源消耗和成本;2. 探索新兴的分离技术及其应用,提出创新的分离方法和设备;3. 对比不同分离技术的经济性和环境友好性,提出改进建议,以期达到可持续发展的目标。
本研究的创新点包括:1. 结合实验室研究与数值模拟,综合优化FCC油浆分离过程,打破传统分离技术的局限;2. 探索新兴的分离技术,为FCC油浆的高效分离提供新思路和新手段;3. 重视经济性和环境友好性,为炼油工业的低碳、低能耗、高效发展提供参考。
四、可行性分析本研究对现有分离技术进行了深入分析,并结合实验室研究和数值模拟,确定了切实可行的研究方法。
催化裂化催化剂的研究与应用催化裂化是一种重要的炼油工艺,其主要目的是将原油中的长链烃分子通过催化剂的作用裂解成更加有价值的短链烃分子。
催化裂化技术在炼油工业中具有广泛的应用,可以提高炼油产物的质量,并且有效地提高了炼油产品的产率。
而催化裂化催化剂的研究与应用则是催化裂化技术能够持续发展的重要保障。
一、催化裂化催化剂的研究现状催化裂化催化剂是催化裂化技术中最为关键的部分,其性能直接影响着催化裂化的效率和产品质量。
目前,催化裂化催化剂主要包括酸性固体催化剂和贵金属催化剂两大类。
酸性固体催化剂是催化裂化技术中使用最为广泛的催化剂,其主要成分包括硅铝酸盐和沸石等。
这类催化剂具有良好的酸性和孔道结构,可以有效地裂解重质原油中的长链烃分子。
近年来,随着炼油工业对产品质量要求的提高,科研人员对酸性固体催化剂的研究也在不断深入。
通过提高催化剂的酸性和表面积,优化催化剂的孔道结构等手段,使得酸性固体催化剂在催化裂化中的性能得到了显著提升。
贵金属催化剂是近年来催化裂化领域的一个研究热点。
与传统的酸性固体催化剂相比,贵金属催化剂具有更高的催化活性和选择性,可以实现更加精确的烃分子裂解,得到更加高品质的裂化产品。
目前,科研人员主要将贵金属催化剂应用于催化裂化技术中的深度加工环节,通过与酸性固体催化剂的结合使用,可以实现更加高效的原油加工和产品提纯。
二、催化裂化催化剂的应用现状催化裂化催化剂的应用主要体现在炼油工业中的实际生产中。
目前,国内外的炼油企业对催化裂化催化剂的应用已经非常成熟,可以实现从原油到成品油的高效加工转化。
在实际生产中,催化裂化催化剂的应用主要体现在以下几个方面:1.原油加工:催化裂化催化剂可以将重质原油中的长链烃分子裂解成较为轻质的烃类化合物,提高了成品油的产率,并且显著提高了成品油的质量。
在炼油厂的原油加工装置中,催化裂化催化剂是实现高效加工的关键。
2.产品提纯:通过催化裂化技术,可以将原油中的硫、氮、金属等杂质去除,得到更加纯净的成品油产品。
浅谈重油催化裂化装置油浆系统结焦与预防措施针对重油催化裂化装置油浆系统结焦问题的普遍现象,结合本装置油浆系统运行状况,通过对结焦机理进行详细的分析,进一步采取有效的预防措施,很好地减少了结焦,保证了装置的长周期运行。
标签:催化裂化;油浆系统结焦;预防措施1 油浆系统的运行状况近年来,随着原油的重质化和劣质化,重油催化裂化装置成为炼油企业加工原油的重要手段之一,但油浆系统结焦问题一直困扰着正常生产。
近期催化裂化装置原料性质不断变重变差,分馏塔底油浆系统结焦倾向日趋严重。
结合我装置的出现的问题,主要存在以下表现:①油浆泵暖泵线严重堵塞;②油浆蒸汽发生器管程(油浆侧)堵塞造成发汽量严重下降,油浆蒸汽发生器抽芯清洗频繁;③油浆循环量下降,分馏塔底温度出现超温现象。
由于上述问题,直接造成分馏塔各参数偏离正常值,热量不平衡、操作困难,迫使反应处理量降低等严重后果,只能通过切换油浆蒸汽发生器进行抢修。
一方面给装置的平稳安全长周期运行带来了很大的困扰,另一方面由于操作出现异常使得生产不能实现最大的经济效益。
由于在温度升高前两周时间内油浆的固含量并不高,并且油浆循环量一直保持在较高的水平上,这样就基本上可以排除换热器因催化剂沉积造成换热效果下降的可能性。
2 结焦机理分析导致油浆系统结焦的因素是多方面的,根据结焦机理分析和实际操作的经验教训,主要有以下几方面的原因:①油浆的化学组成及性质:石油大学用催化油浆在实验室进行的热结垢实验表明:油浆中的胶质、沥青质是油浆系统结焦的主要因素,其在高温、一定时间下缩合反应增加,最终导致结焦;②分馏塔底温度:经验表明,控制分馏塔低液相温度对于防止油浆系统结焦至关重要,根据结焦机理,油浆中含有大量的稠环芳烃,在340℃以上高温条件下极易发生缩合反应,造成结焦;③停留时间和流速:油浆在管线和设备内的停留时间是影响结焦的另一重要因素,流速降低、停留时间增加给结焦创造了极为便利的条件。
按照规范要求,油浆在管道中的流速不低于1.3m/s,在换热器的管程内应控制在1. 0~1.3m/s,以防油浆在换热过程中,由于温度降低,粘度增大而结焦;④催化剂含量:油浆系统中的固含量超高,极易造成结焦,按照规范要求,固含量应严格控制在6g/L以下,有效地降低油浆固含量,对油浆系统防结焦极其有利。
催化裂化催化剂的研究与应用催化裂化是石油加工中主要的重要工艺之一,利用催化剂使长链烯烃在适当的压力和温度条件下发生裂化反应,生成短链烯烃和芳烃。
催化裂化催化剂的研究与应用是提高催化裂化转化率和选择性,改善催化裂化产品质量的关键。
催化裂化催化剂的研究主要集中在两个方面:一是提高裂化活性和选择性;二是提高催化剂的稳定性和寿命。
为了提高催化剂的裂化活性和选择性,研究人员主要从以下几个方面进行优化。
首先是调节催化剂的酸碱性质。
催化裂化反应是一个酸碱催化反应,催化剂表面的酸碱性质直接影响反应速率和选择性。
通过改变催化剂组分、载体、孔结构和酸碱度等方法来调节催化剂的酸碱性质,可以有效提高催化裂化反应的效果。
其次是设计合适的催化剂孔道结构。
催化剂的孔道结构直接影响反应物分子在催化剂内的扩散和反应活性中心的利用率。
通过合理设计催化剂孔道结构,可以增加反应物分子在催化剂内的停留时间,提高反应活性中心的利用率,从而提高催化裂化反应的转化率和选择性。
研究人员还从催化剂组分、活性中心、金属添加剂等方面入手进行改进,进一步提高催化裂化反应的效果。
催化裂化催化剂的研究与应用在石油加工中具有重要的意义。
一方面,催化裂化技术可以提高原油转化率,降低原油中硫、氮等有害元素的含量,提高产品质量和附加值,降低环境污染。
催化裂化催化剂的研究与应用可以为石油工业提供更高效、更环保的生产工艺,促进石油工业的可持续发展。
催化裂化催化剂的研究与应用是提高石油加工效率和产品质量的重要手段。
通过优化催化剂的裂化活性、选择性、稳定性和寿命等方面,可以提高催化裂化反应的效果,实现石油加工的可持续发展。