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1、第25卷第2期石化技术与应用Vo.l25No.22007年3月PetrochemicalTechnology&ApplicationMar.2007工业技术(142~146)国产新型催化裂化提升管出口快分系统卢春喜,时铭显(中国石油大学(北京),北京102249)摘要:介绍了环形挡板式汽提粗旋(FSC)、旋流式快分(VQS)、密相环流汽提粗旋(CSC)等3种国产新型催化裂化提升管出口快分系统的设计原理、结构特点及工业应用情况。结果表明:3种快分系统均能较好地实现气固的快速分离、催化剂的高效快速预汽提及油气的快速引出,并具有开工灵活,操作弹性大,气固分离效率高(油浆固含量小于2g/L),
2、可有效地改善产品分布等优点。关键词:流化催化裂化;提升管出口快分;气固分离;旋风分离器+中图分类号:TE966;TE624.41文献标识码:B文章编号:1009-0045(2007)02-0142-05[4][5-6]近年来,随着催化裂化(FCC)反应原料的重UOP公司的VDS系统和VSS系统。质化,裂化反应的深度不断增加,反应温度逐步国内现有的FCCU目前主要采用三叶型及粗提高,反应沉降空间内无选择性二次裂化和热裂旋式2种快分技术,有些装置还在用较陈旧的T化的趋势也越来越显著,其结果不仅造成轻油收型及倒L型快分,与国外新技术相比差距甚大。率降低、干气和焦炭收率增加,而且热裂化的发针对
3、这一现状,中国石油大学(北京)从1994年生还导致反应、分馏系统结焦严重。这一问题在开始着手新型高效快分系统的开发研究,现已开[7]有些炼厂已成为影响催化裂化装置(FCCU)长周发出3种快分系统,即FSC系统(环形挡板式[1]汽提粗旋系统)、VQS系统[8](旋流式快分系统)期安全运行的制约因素。FCC工艺出现的这[9]些新特点,要求设计出更加先进的提升管末端催和CSC系统(密相环流汽提粗旋系统)。化剂和油气快速分离装置,以便能将油气和催化1FSC快分系统y剂快速和高效地分离开来,并快速引出反应沉降器,缩短油气在高温环境下的平均停留时间。同1.1设计原理时为了进一步提高轻油收率,减少催
4、化剂携带油国内目前常用的提升管出口粗旋分器的气气的返混,还要求具有先进的预汽提系统,以便固分离效率已经很高,一般均大于99%。近年高效地将催化剂颗粒间和孔隙中夹带的油气尽来,各设计院又将粗旋升气管向上延伸到顶部单快置换出来,并快速引入顶旋系统。级高效旋分器的入口附近,使油气的停留时间大国外关于提升管出口快分技术的专利众多,大缩短,效果明显。但还有一个问题没有被大家认识到,这就是粗旋料腿是正压差排料,这一点但早期的技术(如T型、倒L型、三叶型以及较新与通常的流化床内旋分器不相同。根据实验推的弹射式快分等),仅从提高气固一次分离效率算,粗旋料腿顶端压力要比沉降器内压力高出约入手,并未注意反
5、应后油气的返混问题,致使反应后油气在沉降器系统内的平均停留时间高达(0.4~0.5)$Pc($Pc为粗旋压降)。所以粗旋10~20s,容易产生过度热裂化,增加了干气收率,减少了轻油收率,使沉降器内结焦严重。y收稿日期:2006-08-18;修回日期:2006-09-1820世纪80年代以来,国外几个大公司都着手改基金项目:国家自然科学基金重大项目(20490200)。进这方面的问题,又相继推出了一些较好的专利作者简介:卢春喜(1963)),男,河北霸州人,博士,教授。从事多相传递与反应工程的研究工作。获省部级以上科技进技术。已在工业上实施并取得较好效益的新技步奖9项,获发明专利13项。
6、已发表论文八十余篇,出版专[2-3]术主要有美国Mobil公司的闭式直联系统,著1部。第2期卢春喜等1国产新型催化裂化提升管出口快分系统#143#料腿排料时,除较密催化剂流(估计其密度在紧接式或承插式结构。这样既可保证全部油气3200~300kg/m)携带油气向下排放外,还将有一以少于4s的时间快速引入顶旋,又克服了直联股油气在此正压差作用下向下喷出(根据实验测方式操作弹性小的弊病。定结果来推算,从粗旋料腿中向下流出的油气量约占进入粗旋总油气量的10%~15%),随后这部分油气和床层汽提气一起以小于0.1m/s的线速度向上流动,需流经10多米距离后才能进入顶部旋分器,这样其在沉降空间的
7、停留时间可高达100s,因此很容易导致结焦,而且使得全部油气的平均停留时间变为14.5s,从而将粗旋升气管向上延伸所带来的好处抵消了一大部分。FSC快分系统的技术核心就在于把粗旋料腿改为一个独特的预汽提器,它在使催化剂获得及时高效汽提的同时还要将正压差排料变为负压差排料,让全部油气(包括催化剂夹带的油气)都图1FSC快分系统结构示意从粗旋中快速上升流动,但又不能因此而降低粗通过大型冷模实验装置对常规粗旋和FSC旋的气固分离效率。要解决这个看来似
