文档介绍：催化裂化汽提技术的研究
摘要催化装置是石油炼化企业的核心,催化装置能否提高轻质油收率,降低焦炭产率,对炼油企业提高经济利润意义重大。而随着原油性质劣化的现象越来越严重,汽提技术的高效性、先进性也被越来越多的工程技术人员关注。作者综合了各类在用的汽提设备技术,并分析了国内外最先进的新型气体设备。并分析出汽提工艺参数的优化对汽提效率的影响。
关键词原油;催化裂化;汽提;环形挡板;填料流化床;参数优化;
催化裂化(FCC)作为石油炼制企业的主要生产装置,在石油加工中占有重要地位,是实现原油深度加工、提高轻质油收率、品质、和经济效益的有效途径,是液化石油气、汽油、柴油的主要生产手段,在炼油中占有举足轻重的地位。
汽提器是反应和再生之间的中间环节,是催化裂化装置的关键设备。而许多工业装置的焦炭含氢量(按烟气分析计算)常常在8%以上,说明焦炭中的可汽提碳较多,老结构形式已不能满足要求,因此汽提段的改进很有必要。
1汽提设备的研究

根据多年的研究开发和设计应用,目前国内外催化装置汽提器设计中最常采用的是环形挡板【2】。环形挡板具有结构简单、容易制造和施工、操作安全稳定等优点。因此,人们对环形挡板做了许多改进,并产生了许多专利。国外对汽提器研究最多的是Mobil Oil Corporation和UOP 2家公司,前者早在20世纪90年代就提出了在挡板上开孔的方法【3】。
基于“在挡板上开孔”的思想,着眼于提高汽固接触空间,洛阳石油化工工程公司张振千在内外挡板上增设大孔结构,提高汽提器内固相催化剂的填充率,并配合2段汽提工艺,在提高汽提效率上取得了不错的效果【4】。
UOP公司发明了一种在挡板上具有完全分布开孔的方法,并获得专利。该方法在挡板上采用了完全分布且孔径大小不一的开孔,使得催化剂在汽提段内横向分布更加均匀,提高了汽固之间的活性接触,同时也使得汽提段的操作弹性加大,而这主要归功于小孔产生的小射流所带来的最有效的汽提【5】。类似的还有UOP的汽提器挡板上不均匀分布
开孔技术,于2004年获得美国专利【6】。
在改变挡板的倾角上,UOP公司对此也作了研究,其开发了具有基本上水平的挡板的汽提器【7】。而目前普遍采用倾角都是与水平面成45。角。倾斜的挡板具有一定的高度,因而限制了给定高度的汽提段所能安装的塔板数。汽提段挡板数目越多,汽提效果越好。且倾斜挡板高低端有一定的压差,流体力学上处于不均匀状态,导致高端腐蚀比低端严重,影响催化剂分布。采用倾角更小甚至水平的挡板,则催化剂容易积聚,需要提高档板上的流化,而这需要提高汽提介质的流速。文献[5]也对不同挡板倾角的气体效率作了考察,考虑到催化剂流动的修止角和内摩擦角的影响,允许的该夹角范围为30—60°,结果发现采用其专利技术在倾角30°的情况下有着更好汽提效果和处理能力【8】。
此外,许多环形挡板都采用裙板,对提高汽提效果也起到了一定作用。

国外对环流汽提器的研究比较深入,目前这方面的专利技术很多。比如,Van Kleeck和David A等人提出了一种具有多个同心环形套筒结构的汽提器结构【9】,采用多个不同直径的环形挡板将汽提器分隔成多个环形空间,在底部多个分布器管的作用下,催化剂依次从内向外经过各个环形空间,最终离开汽提器,这相当于多个汽提器串