提高催化裂化外取热器产汽量措施和探讨

提高催化裂化外取热器产汽量措施和探讨
摘要：本文根据某石化公司催化裂化装置外取热器产汽量偏低的情况，通过分
析烧焦罐温度分布梯度、影响再生器尾燃等因素，优化了再生器外取热器流化风
和滑阀开度。

通过将外取热器由“小循环大温差”改为“大循环小温差”后，外取热
器产汽量逐步上升，有效降低了装置能耗。

关键字：催化裂化外取热器尾燃
1 前言
该120万吨/年重油催化裂化装置由中国石化洛阳工程公司设计，1981年建
成投产，2011年进行隐患改造，现采用反应-再生同高并列式布置的两器形式，
外取热器为下流式，再生器为富氧再生。

外取热器流化风分别为中部大环流化风、中部小环流化风、底部流化风三组；外取热器下滑阀阀后有水平输送风；进入再
生器内为船型分配器，在待生斜管催化剂返回口上部。

装置再生器稀相温度和烧焦罐密相温度长期存在倒挂情况，造成外取热器调
节困难，3.5MPa蒸汽输出量波动较大，直接影响该公司3.5MPa蒸汽管网平衡。

为此通过优化外取热器操作，平稳3.5MPa蒸汽输出量，进而降低装置能耗。

2 装置现状分析
2.1 再生器操作情况
该催化装置再生器稀相与密相温差波动大（最大25℃，最小-14℃），造成两器热平衡调节困难，外取热器产汽量波动较大，尾燃[1]严重。

自2017年以来，
再生器稀相与密相温度长期存在倒挂趋势。

2.2 再生器烧焦罐各温度点分布情况
图1 再生器烧焦罐相关温度点分布图 2.2.1 将烧焦罐北侧和南侧各点（纵向）
两两温差进行对比，并作图。

图2 再生器烧焦罐北侧、南侧各点温差分布
从再生器南北两侧纵向温差分析：
北侧1（TI227A-TI226B）和南侧1（TI227B-TI226A）温差波动大，温差为负值
较多，说明外取热器返回催化剂流量和温度波动大；北侧2（TI226B-TI225B）波
动较大，温差为正值；南侧2（TI226A-TI225A）温差波动小，温差为负值。

说明
烧焦罐内烧焦效果良好，未出现局部变流的情况；北侧1和南侧1均在外取热器
返回口（北侧）的上方，受外取热器冷催化剂影响较大，外取热器流化是否顺畅
直接影响该两点温度。

2.2.2 将烧焦罐北侧和南侧各点（横向）两两温差进行对比，并作图。

图4 再生器烧焦罐横向各点温差分布
从再生器横向温差对比分析：
横向1（TI227B-TI227A）温差多为正值，横向2（TI226A-TI226B）、横向3
（TI225A-TI225B）温差多为负值，因为横向2、横向3温差是烧焦罐南侧测温点
与北侧测温点相减，烧焦罐南侧有3.5MPa内取热盘管，温度低于北侧；从横向1、横向2、横向3温差观察，水平区域内，烧焦罐床层内催化剂返混均匀，未发现
水平区域偏流现象[2]。

综上分析，烧焦罐内径向和轴向温度分布，除外取热器返回管处温度波动大，
其它各点相对均匀，外取热器催化剂流化不均匀，冷热催化剂交替进入再生器，
造成稀相温度波动大，尾燃严重[3]。

2.3 外取热器产汽情况
2017年装置外取热器产汽量可以达到40t/h以上，到2018年装置产汽量逐渐下降，产汽量最低降至20t/h以下，再生器操作出现瓶颈，稀相超温严重，外取
热器产汽量波动大，最低0t/h，最高30t/h。

3 操作调整
外取热器中部大环流化风由18.7Nm3/min降至15.2Nm3/min，中部小环流化
风由17.5Nm3/min降至2.2Nm3/min，减小中部流化风，提高催化剂返回温度；
底部流化环由5.5Nm3/min提至8Nm3/min，提高催化剂流化效果；水平输送风由19.3Nm3/min降至14.2Nm3/min，提高外取热器返回管催化剂密度。

通过对再生器线速、再生器循环量和烧焦强度进行核算：反应进料为150t/h，原料油预热温度为215℃，通过烟气中氧含量计算生焦量为8.1t/h，通过热平衡
计算出反应热为12769MJ/h，烧焦强度为235.5kg/t·h，再生器催化剂循环量为
960t/h，外取热器下滑阀与外循环管滑阀开度之和在100%~120%之间属于最佳工
况点。

外循环管滑阀开度在45%~50%之间，外取热器下滑阀开度在50%~60%为宜。

4. 调整效果
经过上述调整后，装置再生器热平衡由原先外取热器滑阀调整开度调节控制，改为外取热器中部大环流化风调整，外取热器滑阀维持60%以上。

再生器稀密相
温差较之前有较大改善，稀密相温差控制在10℃范围以内。

外取热器产汽较调整
前稳定，外取热器3.5MPa蒸汽产汽量提高约30t/h，维持稳定，稀相超温现象得
到有效改善。

5. 结论
加大外取热器催化剂循环量，有利于再生器操作平稳。

外取热器下滑阀维持50%以上开度，用中部流化风调节产汽量，可提高产汽量，主风量充足的情况下，可有效减少再生器稀相尾燃。

参考文献
[1]万峰.催化裂化再生器尾燃原因及对策[J].金陵科技,2004,11(5):50-58
[2]童三和.催化裂化装置再生器烧焦效果分析及改进措施[J].中外能
源,2009,14(1):82-92
[3]王明胜.催化裂化再生器尾燃原因分析及优化措施[J].石油炼制与化
工,2017.8,48(8):29-33。