催化裂化第三級旋風分離器的現(xiàn)狀和發(fā)展方向

李哲勇

摘要：通過分析我國目前所采用的多管式三旋分離器在運行過程中的問題，并對煙氣輪機正常運轉的影響進行研究，分析導致問題出現(xiàn)的原因，結合國外常用的一種旋風式三旋方案進行解決，提高催化裂化第三級旋風分離器的運行狀態(tài)，并且介紹旋風式三旋分離器的主要結構特點。

關鍵詞：催化裂化;第三級旋風分離器;現(xiàn)狀

催化裂化第三級旋風分離器的正常運行可以確保催化裂化裝置的長期運行，并且?guī)椭b置實現(xiàn)節(jié)能降耗。通過對催化裂化第三級旋風分離器技術的現(xiàn)狀進行分析，并提出相應的改進措，有助于提高我國催化裂化三級旋風分離器技術的進步。

1我國多管式三旋的現(xiàn)狀和存在的問題

第三級旋風分離器是催化裂化裝置中最為關鍵的設備之一，第三級旋風分離器的結構形式主要包括：多管立式三旋、多管臥式三旋、布埃爾式三旋以及旋流式三選。與我國對于多管式三旋的引用膠為頻繁，并且從20世紀70年代后期就開始研究催化煉化能量回收系統(tǒng)多管式第三級旋風分離器，通過不斷引進西方的技術結合自主研發(fā)技術，我國已經開發(fā)出了具有獨自特點和自主知識產權的多管三旋技術，并且在旋風分離器的應用水平較為廣泛，因此多管第三級旋風分離器的應用，可以確保催化裂化裝置的安全運行和節(jié)能降耗。

經過我國廣大科研人員的不懈努力，我國催化裂化裝置第三級旋風分離器已經達到了比較先進的水平，可以有效提高單管的抗返混能力和多管式三旋的整體效率，但是從實際使用情況來看，多管式三旋的使用也存在一些問題。

近幾年以來，我國的催化裂化裝置技術發(fā)展迅速，催化裂化裝置的大型化原料的摻渣比例不斷增加，燒焦溫度呈明顯上升趨勢，裝置的操作因此會變得十分不穩(wěn)定，因此有些煉油廠的第三級旋風分離器會出現(xiàn)一些問題，其中主要包括以下幾種問題：

（1）單管在進行冷態(tài)試驗時分離效率較高，但是在實際工業(yè)生產過程中單管并不能單獨使用，需要進行并聯(lián)使用，在并聯(lián)使用過程中，提高整體的分離效率才是最終的目標。但是在實際應用過程中單管并聯(lián)后的整體分離效率并不理想，出現(xiàn)這種情況的原因在于單管抗返混能力較差，將單管組合以后，單管內的壓降不均勻，造成部分單管不能夠正常運作，從而導致組合效率出現(xiàn)下降。造成單管壓降不均勻的主要原因是由單管在加工、制造、安裝精度產生，另外一種原因是安裝單管時的隔板太大，需要進行現(xiàn)場拼裝，大格板成型或加工時的精度較差，組裝后的單管精度很難達到要求。另外，催化裂化裝置在開工以后，溫度可以達到700℃以上，因此在裝置運行一段時間后，隔板變形是無法避免的，而單管的強度和剛度無法抵御這種程度的變形。

（2）多管三旋的單管直徑較小，在入口線速下，催化劑在三旋單管中的旋轉角度較大，離心力較大，導致催化劑出現(xiàn)磨損，使單管內的細粉增加，從而引起煙機葉結垢。

（3）波紋管膨脹損壞是多管三旋失效的原因之一，造成這樣的原因是波紋管選材不當、波紋管在制造過程中殘余應力較大，沒有進行未熱處理等，另外，在催化裂化過程中由于尾燃超溫、噴水冷卻等原因也是造車波紋管損壞的主要原因。

（4）目前由于很多煉油廠使用的立式三旋，在進行處理時由于處理量、效率下降、內件損壞等原因，需要對三旋進行改造和更換。很多煉油廠為了減少資金投入以及減少制造施工的工作量。在這種情況下，立式三旋由于其結構的原因，會導致三旋內部的吊筒和隔板無法取出，想要更換這些部件需要打開三旋頂部封頭，從裝置上部取出，但是在取出過程中比較困難，加大了施工難度和工作量。

針對以上幾種問題，我國煉油廠收集三旋的相關信息，不斷研究新型三旋，改進原有三旋的內部結構，研究出低阻、高效、耐磨的新型三旋，從而有效提高三旋的使用壽命、增強三旋的適應性以及較少對催化劑的粉碎工作，進而提高三旋的正常運行，提高煉油廠的經濟效益和社會效益。

2旋分式第三級旋風分離器

目前國內應用的第三級旋風分離器，主要使用的是以小直徑的單管為分離元件的多管式三旋。為了能夠滿足日常分離需求，確保設備操作穩(wěn)定，使用壽命時間長，還經常使用類似再生器一級和二級旋分作為三級旋分離組件。另外，很多煉油廠的第三級旋風分離器作為內件懸吊在一外殼中，這種形式在第三級旋風分離器占地少、設計合理，能夠有效避免返混以及催化劑粉碎等問題。

旋分組件與單管組件進行對比，在入口線速相同的情況下，旋分組件的分離效率較低，但是旋分組件的耐磨性較高，因此，提高第三級旋風分離器的入口線速，就能達到與單管三旋的分離效率相同，并且可以去除粉塵，在裝置每個旋分中都設有單獨的灰斗密封，可以保證旋分組裝不會出現(xiàn)返混。催化劑在旋分中不會因為角速度和離心力的作用下出現(xiàn)粉碎，減少煙氣中的結垢，進而增加了煙氣輪機的使用時間。并且旋分可以進行較大的處理量，對于催化裂化裝置只要設置10個旋分就能夠滿足相關要求。與多管三旋相比，旋分取消了厚度較大的隔板，能夠滿足精度需求以及減少制造、施工和安裝的難度，便于進行維修和更換。由于返混小、旋分效率較高，與多管三旋組合效率進行對比，可以有效提高三旋的整體效率，并且該裝置的可靠性較高，有較強的適應性，因此旋風式三旋分離器在我國煉油廠催化裂化裝置中的應用更加廣泛。

3結束語

催化裂化第三級旋風分離器的發(fā)展趨勢主要在提高分離效率以及耐磨性等兩方面。為了有效提高催化裂化第三級旋風分離器的分離效率，可以對進氣管、排氣管以及液離心導液結構進行合理裝置，是今后催化裂化第三級旋風分離器的發(fā)展方向，為了提高耐磨性能，需要選擇合適的耐磨材料。我國的科研機構應當和我國的企業(yè)進行結合，開發(fā)出具有核心競爭力的技術，確保催化裂化第三級旋風分離器能夠有效運行，提升我國煉油企業(yè)的經濟效益和社會效益。

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