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使用大堆比催化剂流化问题浅析程嘉猷(齐鲁石化公司胜利炼油厂,淄博,255434)FCCU摘要通过FCCU流化失常现象的分析,从流态化的基本概念入手,浅析了在FCCU装置上使用大堆比催化剂流化方面存在的问题及操作上的注意事项。关键词FCCU大堆比催化剂流化指数操作注意事项1前言对于流化催化裂化装置来说,2装置运行情况简介211设备改造情况我厂第套FCCU原设计为60万t/a高低并列式、前置烧焦罐、内提升管式FCC装置。至催化剂在两器间的流化问题一直是关系到装置安稳长满优运行的关键问题。较好的流化质量可以增强装置的操作弹性及操作平稳率,提高催化剂的再生效果,更好地恢复催化剂的活性及选择性,改善产品分布,同时可以减少催化剂损失,减少对设备的磨损等。对于一套FCC装置来说,流化问题一方面与工程设计有关,如斜管松动风的位置,孔板的尺寸等。另一方面,流化质量的好坏也与使用催化剂的堆比的大小及系统内细粉含量的高低有直接的关系。工业试验证明,对于低堆比的偏Y—15、共Y—15催化剂,松动风、流化风或给大点或给小点,流化不会出现任何问题,然而随着催化裂化原料性质变重、变劣,原料的来源逐渐拓宽,为适应活性及选择性的需要,大堆比、低表面积及高活性高抗重金属污染能力的半合成催化剂逐渐被应用。随着大堆比催化剂的应用,各厂均不同程度地出现了一些流化失常的现象,流化问题成为影响装置安全、平稳、高效运行的关键问题。而从工程设计方面,旧的装置没有考虑使用大堆比催化剂的因素。因而,操作的优化,松动风、流化风的变化即显得尤为重要,稍有不适或操作波动便会引起流化失常。本文就胜利炼油厂套FCCU使用RHZ—300催化剂发生的一系列流化失常的现象及对操作的影响,浅析了大堆比催化剂的流化问题。1994年大检修结束,完成了80万t/a改造工程。从1992～1994年每年更换一条斜管,管内径由原来的5584mm扩至5700mm,松动风由原来垂直吹改为斜30°角吹,并增加了松动点的个数。212催化剂更换情况1992年10月以前,装置使用偏Y—15催化剂,流化情况很好,10月底开始用RHZ—200稀土氢Y型中堆比催化剂置换,流化情况也一直很好。1994年3月开始用RHZ—300催化剂置换,流化出现了一些异常情况。更换催化剂过程中,平衡催化剂的有关性质见表1。从表1数据可以发现,平衡剂的密实堆积比重由RHZ—200的0186g/ml上升至RHZ—300剂的1103～1105g/ml,催化剂骨架密度由2137g/ml上升至2180g/ml。而细粉含量的变化与催化剂的自然跑损大小有关。3催化剂堆比对流化的影响311流化参数31111最小流化速度Λmf收稿日期:1996—12—04;修改稿收到日期:1997—02—20。作者简介:程嘉猷,1987年7月毕业于华中理工大学应用化学专业,从事催化裂化工艺技术近10年,高级工程师。现任胜利炼油厂第二催化车间主任。·116·齐鲁石油化工第25卷表1换剂过程中平衡剂性质变化情况其中:Λmb——最小鼓泡速度F45——低于45Λm的催化剂的分率1994年1995年项目2月26日3月26日4月7日1月15日2月15日3月15日31113流化指数F用最小鼓泡速度与最小流化速度之比,是表征催化剂流化性能的重要参数即流化指数F〔1〕,用式(1)除式(3)得RHZ—300剂占系统藏量,%10039539095100充气沉降01730177018621360134817601730178019021371127211830175017701902143012691776010528107018501891100217201381511268150151230190019311032173013811112521402611101910193110521800138121026016021120密度2300Θ01126Λ01523exp〔01716F45〕/g·cm-3密实骨架0～20Λm筛分20～40Λmgg(4)F=d018g01934〔Θp-Θg〕01934pΛmbexp〔01716F45〕简化后得:F==mfp×ABD40～80Λm6211065140(5),%80～100Λm2710511122式中:F——流化指数ABD——缓慢沉降的催化剂表观密度从流化指数的表达式可以看出,流化指数愈高,说明在其最小流化速度和最小鼓泡速度之间催化剂能保持愈多的气体。这意味着增加一点松动风,催化剂速度增加但不可能形成气泡,亦不可能脱气。流化指数的高低,直接同催化剂的性质、系统内的细粉含量及颗粒平均直径(粒度分布)有110Λm117501281185017791995180可使固定床层成为流化床的最小表现气体速度称为最小流化速度,低于这个速度气体则通过颗粒