1Mt·a-1ARGG装置近期再生器催化剂跑损情况分析

2021-10-08董庆

辽宁化工 2021年9期

关键词：滑阀重油筛分

董庆

（大庆炼化公司，黑龙江大庆 163000）

1 情况说明

2019年9月20日装置检修开工后一周内，此时三旋细粉筛分组成未见异常，甚至比检修前数据更为理想，细粉筛分组成数据如表1 所示。

表1 2019年9月份三旋细粉筛分组成

2019年9月28日根据公司指令装置提高重油处理量后，此时细粉筛分组成出现变化，数据如表2 所示。

表2 2019年10月份三旋细粉筛分组成

2020年3月，装置在重油进料量128～131 t·h-1时，将主风量降至132 000～136 000 Nm3·h-1，烟脱入口粉尘质量浓度由2月均值192.78 mg·Nm-3降至148.08 mg·Nm-3，虽然烟脱入口粉尘质量浓度降低，但催化剂跑损量反而更高，三旋细粉筛分中大于20 μm 的组分占比持续增加（怀疑当时烟脱入口粉尘质量浓度指示不准），数据如表3 所示。

表3 2020年3月份三旋细粉筛分组成

2 原因分析及探讨

2.1 新鲜剂的影响分析

当新鲜剂本身的细粉含量高、灼减高、磨损指数大，均会造成平衡剂的细粉增多，跑损量增大。

从新鲜剂数据可以看出：

1）两个厂家在催化剂加工过程中，为防止装置跑剂量增大，均将新鲜剂中0～40 μm 以下部分的占比降至15%以下（催化剂的颗粒尺寸和性质是影响旋分效率的主要影响因素，当催化剂的细粉越多，分离效率越低）；

2）使用齐鲁的RAG-6 型催化剂相邻的两个不同阶段，使用的是同一签发日期的催化剂（2019年9、10月份共用一批次，2020年3、4月份共用一批次），排除此时是因为新鲜剂质量问题影响的跑剂；

3）试用兰州的LDS-6 型催化剂，堆比由之前0.78 g·cm-3降至0.69 g·cm-3，但是其他数值均较RAG-6 型催化剂相差不大，甚至更好。（咨询厂家是由于为提高重油转化率，催化剂孔径增大导致密度降低）。

2.2 再生剂筛分变化情况

综合分析装置跑剂时再生剂筛分的变化情况，发现跑剂时的再生剂筛分分布变化较大，40 μm 以下粒径的细粉明显下降。在装置出现跑剂时，再生剂筛分中20～40 μm 明显下降，同时三旋细粉筛分中＞20 μm 的明显增多，说明催化剂存在破碎问题较小。

依据再生器一、二级旋分的工作原理，催化剂颗粒越大，越容易分离回收的特性，较大颗粒应在一、二级旋分的分离过程中得到回收，但装置三旋回收的细粉中20 μm 以上的大颗粒占比更多，说明再生器一、二级旋分分离效果不好导致跑剂。

2.3 设备机械原因分析

设备机械方面造成跑剂主要发生在旋风分离系统，例如翼阀打不开或关不严、阀板掉落窜气、旋分或料腿穿孔、料腿堵塞、其他设计不合理等情况均会造成跑剂的发生。一旦出现此类情况，旋分器的工作压力平衡会遭到持续性破坏，造成装置长期较稳定的跑剂，而本装置的跑剂及旋分压降变化是阵发性的，有调整好的时候，因此未判断是由于设备原因导致，除非目前设备泄漏点较小用工艺手段可以弥补，若是如此装置只能再积累一段时间数据进行判断。

3 调整过程

1）2020年4月，装置参考2019年9月开工一周后的操作参数进行调整，通过提高主风量及降低再生器压力的方法提高旋风分离器压降，从而提高旋风分离器的工作效率，数据列表如表4 所示。

表4 调整期间操作参数

由表4 可知，随着进料量增加，装置将主风量提高至139 820 Nm3·h-1，旋分压降由6.68 kPa 升高至9.3 kPa，一、二级旋分线速同比增长，此时三旋细粉筛分组成数据中＞20 μm 占比明显好转，最低降至58.69%。

2）2020年5月，装置试用兰州剂期间，三旋细粉筛分中＞20 μm 组分占比明显增多，装置通过同样的方法提高旋风分离器工作效率。

装置将主风量再次提高至139 885 Nm3·h-1，旋分压降未升高至9 kPa 以上，勉强维持在8.6 kPa 左右，一、二级旋分线速同以往一样增长明显，但此时三旋细粉筛分组成数据中＞20 μm 占比却并未得到改善。

从第二阶段调整数据看，三旋细粉筛分组成数据中20～40 μm 含量变化较大，＞40 μm 含量变化不明显。依据再生器一、二级旋分的工作原理，一级旋分器主要脱除＞40 μm 以上的颗粒，通过调整操作细粉中＞40 μm 以上的颗粒变化不大，故若是设备硬件出问题，一级旋分器硬件出问题的可能性要大于二级旋分器，但是也存在二级旋分器窜气导致旋风分离器工作效率下降，连带着一级旋分器共同出现问题。

4 查找跑剂过程中发现的问题

在查找催化剂跑损原因的过程中，发现再生器旋分压降呈现无周期性规律波动，且旋分压降降低时烟脱入口粉尘含量上涨，同时在此期间三旋细粉筛分大于20 μm 比例上涨较明显。

1）装置发现在重油滑阀开度过大，在27.5%～28.5%之间时，容易出现旋分压降下降的现象，9月末、10月、12月重油滑阀阀位开度均较大。2019年9月28日开始出现旋分压降频繁波动现象，此时根据公司指令装置开始提高重油处理量，由125 t·h-1提高至131 t·h-1，重油滑阀逐渐开大，如图1 所示。

图1 重油滑阀阀位（重油侧循环量）变化

2）2019年10月和12月，旋分压降均波动，但是12月较10月波动频率低，线性不明显。两个阶段辅助提升管滑阀开度也不一样，12月辅助提升管的滑阀阀位45%，较10月36.6%高8.4%。

两边提升管催化剂循环量的匹配度影响着再生器床层的均匀分布，会使翼阀打开所需的压力改变，旋风分离器的颗粒质量流率变化，导致外部的气体上窜进入料腿（此时旋风压降会变小），进一步形成料腿漏风现象，使排料过程出现不稳定排料，且料封密度会进一步降低，使颗粒速度不均匀，气泡上窜，导致粉尘含量上升。

随后装置只要发现旋分压降大幅度下降，烟脱入口粉尘含量升高时，通过提高主风量“折腾床层”的方法调整旋分压降。当压降回升后，烟脱入口粉尘含量降低（不是每次都能调整过来）。通过提高主风量开大双滑后，旋分压降恢复正常，恢复后再生器藏量同时增加近3 t 催化剂，像是突然从料腿内卸出至再生器内，也有可能是调整主风量活动床层死区出来的，但活动后旋分压降确实好转直线上升，粉尘含量同时下降。