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        1Mt·a-1ARGG裝置近期再生器催化劑跑損情況分析

        2021-10-08 05:49:02
        遼寧化工 2021年9期
        關鍵詞:催化劑

        董 慶

        (大慶煉化公司,黑龍江 大慶 163000)

        1 情況說明

        2019年9月20日裝置檢修開工后一周內(nèi),此時三旋細粉篩分組成未見異常,甚至比檢修前數(shù)據(jù)更為理想,細粉篩分組成數(shù)據(jù)如表1 所示。

        表1 2019年9月份三旋細粉篩分組成

        2019年9月28日根據(jù)公司指令裝置提高重油處理量后,此時細粉篩分組成出現(xiàn)變化,數(shù)據(jù)如表2 所示。

        表2 2019年10月份三旋細粉篩分組成

        2020年3月,裝置在重油進料量128~131 t·h-1時,將主風量降至132 000~136 000 Nm3·h-1,煙脫入口粉塵質量濃度由2月均值192.78 mg·Nm-3降至148.08 mg·Nm-3,雖然煙脫入口粉塵質量濃度降低,但催化劑跑損量反而更高,三旋細粉篩分中大于20 μm 的組分占比持續(xù)增加(懷疑當時煙脫入口粉塵質量濃度指示不準),數(shù)據(jù)如表3 所示。

        表3 2020年3月份三旋細粉篩分組成

        2 原因分析及探討

        2.1 新鮮劑的影響分析

        當新鮮劑本身的細粉含量高、灼減高、磨損指數(shù)大,均會造成平衡劑的細粉增多,跑損量增大。

        從新鮮劑數(shù)據(jù)可以看出:

        1)兩個廠家在催化劑加工過程中,為防止裝置跑劑量增大,均將新鮮劑中0~40 μm 以下部分的占比降至15%以下(催化劑的顆粒尺寸和性質是影響旋分效率的主要影響因素,當催化劑的細粉越多,分離效率越低);

        2)使用齊魯?shù)腞AG-6 型催化劑相鄰的兩個不同階段,使用的是同一簽發(fā)日期的催化劑(2019年9、10月份共用一批次,2020年3、4月份共用一批次),排除此時是因為新鮮劑質量問題影響的跑劑;

        3)試用蘭州的LDS-6 型催化劑,堆比由之前0.78 g·cm-3降至0.69 g·cm-3,但是其他數(shù)值均較RAG-6 型催化劑相差不大,甚至更好。(咨詢廠家是由于為提高重油轉化率,催化劑孔徑增大導致密度降低)。

        2.2 再生劑篩分變化情況

        綜合分析裝置跑劑時再生劑篩分的變化情況,發(fā)現(xiàn)跑劑時的再生劑篩分分布變化較大,40 μm 以下粒徑的細粉明顯下降。在裝置出現(xiàn)跑劑時,再生劑篩分中20~40 μm 明顯下降,同時三旋細粉篩分中>20 μm 的明顯增多,說明催化劑存在破碎問題較小。

        依據(jù)再生器一、二級旋分的工作原理,催化劑顆粒越大,越容易分離回收的特性,較大顆粒應在一、二級旋分的分離過程中得到回收,但裝置三旋回收的細粉中20 μm 以上的大顆粒占比更多,說明再生器一、二級旋分分離效果不好導致跑劑。

        2.3 設備機械原因分析

        設備機械方面造成跑劑主要發(fā)生在旋風分離系統(tǒng),例如翼閥打不開或關不嚴、閥板掉落竄氣、旋分或料腿穿孔、料腿堵塞、其他設計不合理等情況均會造成跑劑的發(fā)生。一旦出現(xiàn)此類情況,旋分器的工作壓力平衡會遭到持續(xù)性破壞,造成裝置長期較穩(wěn)定的跑劑,而本裝置的跑劑及旋分壓降變化是陣發(fā)性的,有調整好的時候,因此未判斷是由于設備原因導致,除非目前設備泄漏點較小用工藝手段可以彌補,若是如此裝置只能再積累一段時間數(shù)據(jù)進行判斷。

        3 調整過程

        1)2020年4月,裝置參考2019年9月開工一周后的操作參數(shù)進行調整,通過提高主風量及降低再生器壓力的方法提高旋風分離器壓降,從而提高旋風分離器的工作效率,數(shù)據(jù)列表如表4 所示。

        表4 調整期間操作參數(shù)

        由表4 可知,隨著進料量增加,裝置將主風量提高至139 820 Nm3·h-1,旋分壓降由6.68 kPa 升高至9.3 kPa,一、二級旋分線速同比增長,此時三旋細粉篩分組成數(shù)據(jù)中>20 μm 占比明顯好轉,最低降至58.69%。

        2)2020年5月,裝置試用蘭州劑期間,三旋細粉篩分中>20 μm 組分占比明顯增多,裝置通過同樣的方法提高旋風分離器工作效率。

        裝置將主風量再次提高至139 885 Nm3·h-1,旋分壓降未升高至9 kPa 以上,勉強維持在8.6 kPa 左右,一、二級旋分線速同以往一樣增長明顯,但此時三旋細粉篩分組成數(shù)據(jù)中>20 μm 占比卻并未得到改善。

        從第二階段調整數(shù)據(jù)看,三旋細粉篩分組成數(shù)據(jù)中20~40 μm 含量變化較大,>40 μm 含量變化不明顯。依據(jù)再生器一、二級旋分的工作原理,一級旋分器主要脫除>40 μm 以上的顆粒,通過調整操作細粉中>40 μm 以上的顆粒變化不大,故若是設備硬件出問題,一級旋分器硬件出問題的可能性要大于二級旋分器,但是也存在二級旋分器竄氣導致旋風分離器工作效率下降,連帶著一級旋分器共同出現(xiàn)問題。

        4 查找跑劑過程中發(fā)現(xiàn)的問題

        在查找催化劑跑損原因的過程中,發(fā)現(xiàn)再生器旋分壓降呈現(xiàn)無周期性規(guī)律波動,且旋分壓降降低時煙脫入口粉塵含量上漲,同時在此期間三旋細粉篩分大于20 μm 比例上漲較明顯。

        1)裝置發(fā)現(xiàn)在重油滑閥開度過大,在27.5%~28.5%之間時,容易出現(xiàn)旋分壓降下降的現(xiàn)象,9月末、10月、12月重油滑閥閥位開度均較大。2019年9月28日開始出現(xiàn)旋分壓降頻繁波動現(xiàn)象,此時根據(jù)公司指令裝置開始提高重油處理量,由125 t·h-1提高至131 t·h-1,重油滑閥逐漸開大,如圖1 所示。

        圖1 重油滑閥閥位(重油側循環(huán)量)變化

        2)2019年10月和12月,旋分壓降均波動,但是12月較10月波動頻率低,線性不明顯。兩個階段輔助提升管滑閥開度也不一樣,12月輔助提升管的滑閥閥位45%,較10月36.6%高8.4%。

        兩邊提升管催化劑循環(huán)量的匹配度影響著再生器床層的均勻分布,會使翼閥打開所需的壓力改變,旋風分離器的顆粒質量流率變化,導致外部的氣體上竄進入料腿(此時旋風壓降會變?。M一步形成料腿漏風現(xiàn)象,使排料過程出現(xiàn)不穩(wěn)定排料,且料封密度會進一步降低,使顆粒速度不均勻,氣泡上竄,導致粉塵含量上升。

        隨后裝置只要發(fā)現(xiàn)旋分壓降大幅度下降,煙脫入口粉塵含量升高時,通過提高主風量“折騰床層”的方法調整旋分壓降。當壓降回升后,煙脫入口粉塵含量降低(不是每次都能調整過來)。通過提高主風量開大雙滑后,旋分壓降恢復正常,恢復后再生器藏量同時增加近3 t 催化劑,像是突然從料腿內(nèi)卸出至再生器內(nèi),也有可能是調整主風量活動床層死區(qū)出來的,但活動后旋分壓降確實好轉直線上升,粉塵含量同時下降。

        5 結 論

        從催化劑性質、操作及設備原因等方面對裝置跑劑時的現(xiàn)象綜合分析,得出如下結論:

        1)在裝置出現(xiàn)跑劑時,再生劑篩分中20~40μm明顯下降,同時三旋細粉篩分中>20 μm 的明顯增多,說明催化劑存在破碎問題較小。依據(jù)再生器一、二級旋分的工作原理,催化劑顆粒越大,越容易分離脫出的特性,說明再生器一、二級旋分分離效果不好導致跑劑。

        2)若設備本體出現(xiàn)問題,旋分器的工作壓力平衡會遭到持續(xù)性破壞,造成裝置長期較穩(wěn)定的跑劑,而本裝置的跑劑及旋分壓降變化是陣發(fā)性的,有調整好的時候,因此未判斷是由于設備原因導致,除非目前設備泄漏點較小用工藝手段可以彌補,若是如此裝置只能再積累一段時間數(shù)據(jù)進行判斷。

        3)由于目前進料量、主風量與三旋細粉篩分數(shù)據(jù)好的兩個階段還有差別,另外再生器存在兩種劑混合的情況,希望等到同樣的進料量、主風量及再生器內(nèi)使用同一種新鮮劑時再下結論。

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