催化裂解装置取消内取热器新增外取热器应用情况分析.docx

催化裂解装置取消内取热器新增外取热器应用情况分析【摘要】介绍沈阳石蜡化工有限公司催化裂解装置取消内取热器新增外取热器的应用情况。从新增外取热器的结构形式操作概况流化状态等多方面进行了分析并对同类改造提出了几点建议。【关键词】外取热器；上滑阀；流化风流化状态前言：沈阳石蜡化工有限公司催化裂解装置原设计为加工大庆管输油常压渣油设置内取热器但随着各类重质油品掺炼量的不断增加生焦量增大再生热量过剩内取热器受本身结构形式的限制热负荷不能调节取热能力不足造成再生器超温装置原料加工能力受限。针对此瓶颈装置在大修中进行了技术改造。一改造概况1改造内容示意图。改造前内取热器的工艺流程示意见图1。该内取热器共有4组垂直取热管设在再生器密相床层中结构紧凑操作简单但操作弹性很小热负荷不能调节产汽量3～5t/h无法满足掺炼重油的生产需求。改造后外取热器的工艺流程示意见图2。从再生器密相床层下来的高温催化剂经外取热器上部斜管进入外取热器外取热器下部设有流化风经外取热器底部分布管对催化剂进行流化提升与外取热器取热盘管换热后的催化剂通过外取热器下部的返回管进入烧焦罐。利用设在外取热器下斜管上的单动滑阀来控制取热负荷取走再生系统的多余热量维持两器热平衡使再生温度控制在工艺要求指标内。2主体设备基本情况。外取热器的壳体材质为20R取热管束为20G锅炉管设计操作温度为690℃。外取热器壳体直径2000mm内部采用单层隔热耐磨衬里。下滑阀采用冷壁式单动电液滑阀。汽包材质为Q345R筒径1600mm内部构件为旋风分离器、匀汽孔板、波纹板。强制循环热水泵额定流量为320m3/h。二与常规下流式外取热器的不同之处1受空间限制未设计上滑阀。常规下流式外取热器一般由入口管及单动滑阀（上滑阀）、外取热器本体、出口管及单动滑阀（下滑阀）、取热管及汽包、增压机及流化风等几部分组成。但此次改造过程中受临近主管廊、消防通道等限制入口管安装波纹管膨胀节后位置不足安装上滑阀因此取消。2流化风系统与公司非净化风管网相连接。外取热器流化风一般由增压机取部分主风提供设计流化风量按2000Nm3/h压力0.55MPa计算时需占用主风6500Nm3/h左右（主风压力0.17MPa）占比13%根据主风机额定参数核算基本达到极限。因此设计中除配有增压机系统外还将流化风系统与公司非净化风管网相连接必要时可用非净化风替代流化风。3配套新建平衡催化剂罐一个。增设外取热器后催化剂藏量增加20吨原平衡剂罐在停工时无法容纳新增加的催化剂藏量因此新建平衡催化剂罐一个。三外取热器应用情况分析1用非净化风作为流化风。外取热器设计方案中设有增压机自主风机出口取部分主风增压后为外取热器提供流化风但实际生产中外取热器投用后装置加工量提高对重组分原料的适应能力也提高生焦量增大烧焦耗氧量增加主风机供风量不能同时满足再生烧焦与外取热流化风的需求。为此公司空压站单独开一台空压机为外取热器提供2500Nm3/h的非净化风作为流化风。后期操作中发现该外取热器流化风需要频繁调节空压机单供的形式无法灵活调节检修时又将流化风系统与非净化风管网连通实现了灵活调节。为保证安全在流化风入口增设了自保阀与装置自保系统联锁。2床层温度分布不均温差偏大。外取热器床层温度由上至下共设置8支热偶进行测量同一水平位置不同方向设两支运行过程中发现同一水平位置的两支热偶温差很大最高达400℃。分析温差偏大的原因主要与外取热器内部的流化状态有关。从结构形式上看由于外取热器没有设置上滑阀再生器二密相中的催化剂可以无限制的进入外取热器中外取热器高度低于二密相床层高度因此外取热器床层料位一直处全满状态无法控制在取热量较低时流化风量小催化剂床层不能充分流化形成死区死区位置温度与流化区域温度产生很大的偏差。3外取热器流化状态分析。外取热器的流化状态是影响取热量调节方式和温度分布的主要原因流化状态分析如图3所示。从外取热器流化状态分析图可以看出由于没有上滑阀（用流化风量控制取热量）外取热器内一直处于全满状态催化剂呈密相床通入流化风后在风量较低时床层不能完全流化形成“沟流”流化风携带部分催化剂由烟气返回管返回再生器。此时外取热器产汽量较小随着流化风量增加形成流化状态的区域不断扩大产汽量也增加但边缘密相区域温度仍较低。当流化风量不断增加至床层完全流化时由于内部藏量无法控制外取热器产汽量也无法控制为最大产汽量。生产中利用流化风量控制取热量实际就是控制床层内流化区域的大小。下滑阀是控制外取热内催化剂进入烧焦罐的通道开度较小时对整个床层的流化状态影响不大但开度较大时流化风携带催化剂由此通道进入烧焦罐中外取热器床层底部催化