《催化裂化第旋风分离器的现状和发展方向》
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摘 要：通过分析我国目前所采用的多管式三旋分离器在运行过程中的问题,并对烟气轮机正常运转的影响进行研究,分析导致问题出现的原因,结合国外常用的一种旋风式三旋方案进行解决,提高催化裂化第旋风分离器的运行状态,并且介绍旋风式三旋分离器的主要结构特点.
关键词：催化裂化;第旋风分离器;现状
催化裂化第旋风分离器的正常运行可以确保催化裂化装置的长期运行,并且帮助装置实现节能降耗.通过对催化裂化第旋风分离器技术的现状进行分析,并提出相应的改进措,有助于提高我国催化裂化旋风分离器技术的进步.
1我国多管式三旋的现状和存在的问题
第旋风分离器是催化裂化装置中最为关键的设备之一,第旋风分离器的结构形式主要包括：多管立式三旋、多管卧式三旋、布埃尔式三旋以及旋流式三选.与我国对于多管式三旋的引用胶为频繁,并且从20世纪70年代后期就开始研究催化炼化能量回收系统多管式第旋风分离器,通过不断引进西方的技术结合自主研发技术,我国已经开发出了具有独自特点和自主知识产权的多管三旋技术,并且在旋风分离器的应用水平较为广泛,因此多管第旋风分离器的应用,可以确保催化裂化装置的安全运行和节能降耗.
经过我国广大科研人员的不懈努力,我国催化裂化装置第旋风分离器已经达到了比较先进的水平,可以有效提高单管的抗返混能力和多管式三旋的整体效率,但是从实际使用情况来看,多管式三旋的使用也存在一些问题.
近几年以来,我国的催化裂化装置技术发展迅速,催化裂化装置的大型化原料的掺渣比例不断增加,烧焦温度呈明显上升趋势,装置的操作因此会变得十分不稳定,因此有些炼油厂的第旋风分离器会出现一些问题,其中主要包括以下几种问题：
（1）单管在进行冷态试验时分离效率较高,但是在实际工业生产过程中单管并不能单独使用,需要进行并联使用,在并联使用过程中,提高整体的分离效率才是最终的目标.但是在实际应用过程中单管并联后的整体分离效率并不理想,出现这种情况的原因在于单管抗返混能力较差,将单管组合以后,单管内的压降不均匀,造成部分单管不能够正常运作,从而导致组合效率出现下降.造成单管压降不均匀的主要原因是由单管在加工、制造、安装精度产生,另外一种原因是安装单管时的隔板太大,需要进行现场拼装,大格板成型或加工时的精度较差,组装后的单管精度很难达到要求.另外,催化裂化装置在开工以后,温度可以达到700℃以上,因此在装置运行一段时间后,隔板变形是无法避免的,而单管的强度和刚度无法抵御这种程度的变形.
（2）多管三旋的单管直径较小,在入口线速下,催化剂在三旋单管中的旋转角度较大,离心力较大,导致催化剂出现磨损,使单管内的细粉增加,从而引起烟机叶结垢.
（3）波纹管膨胀损坏是多管三旋失效的原因之一,造成这样的原因是波纹管选材不当、波纹管在制造过程中残余应力较大,没有进行未热处理等,另外,在催化裂化过程中由于尾燃超温、喷水冷却等原因也是造车波纹管损坏的主要原因.
（4）目前由于很多炼油厂使用的立式三旋,在进行处理时由于处理量、效率下降、内件损坏等原因,需要对三旋进行改造和更换.很多炼油厂为了减少资金投入以及减少制造施工的工作量.在这种情况下,立式三旋由于其结构的原因,会导致三旋内部的吊筒和隔板无法取出,想要更换这些部件需要打开三旋顶部封头,从装置上部取出,但是在取出过程中比较困难,加大了施工难度和工作量.
针对以上几种问题,我国炼油厂收集三旋的相关信息,不断研究新型三旋,改进原有三旋的内部结构,研究出低阻、高效、耐磨的新型三旋,从而有效提高三旋的使用寿命、增强三旋的适应性以及较少对催化剂的粉碎工作,进而提高三旋的正常运行,提高炼油厂的经济效益和社会效益.
2旋分式第旋风分离器
目前国内应用的第旋风分离器,主要使用的是以小直径的单管为分离元件的多管式三旋.为了能够满足日常分离需求,确保设备操作稳定,使用寿命时间长,还经常使用类似再生器一级和二级旋分作为旋分离组件.另外,很多炼油厂的第旋风分离器作为内件悬吊在一外壳中,这种形式在第旋风分离器占地少、设计合理,能够有效避免返混以及催化剂粉碎等问题.
旋分组件与单管组件进行对比,在入口线速相同的情况下,旋分组件的分离效率较低,但是旋分组件的耐磨性较高,因此,提高第旋风分离器的入口线速,就能达到与单管三旋的分离效率相同,并且可以去除粉尘,在装置每个旋分中都设有单独的灰斗密封,可以保证旋分组装不会出现返混.催化剂在旋分中不会因为角速度和离心力的作用下出现粉碎,减少烟气中的结垢,进而增加了烟气轮机的使用时间.并且旋分可以进行较大的处理量,对于催化裂化装置只要设置10个旋分就能够满足相关要求.与多管三旋相比,旋分取消了厚度较大的隔板,能够满足精度需求以及減少制造、施工和安装的难度,便于进行维修和更换.由于返混小、旋分效率较高,与多管三旋组合效率进行对比,可以有效提高三旋的整体效率,并且该装置的可靠性较高,有较强的适应性,因此旋风式三旋分离器在我国炼油厂催化裂化装置中的应用更加广泛.
3结束语
催化裂化第旋风分离器的发展趋势主要在提高分离效率以及耐磨性等两方面.为了有效提高催化裂化第旋风分离器的分离效率,可以对进气管、排气管以及液离心导液结构进行合理装置,是今后催化裂化第旋风分离器的发展方向,为了提高耐磨性能,需要选择合适的耐磨材料.我国的科研机构应当和我国的企业进行结合,开发出具有核心竞争力的技术,确保催化裂化第旋风分离器能够有效运行,提升我国炼油企业的经济效益和社会效益.
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旋风分离器引用文献:
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