1Mt·a-1ARGG裝置近期再生器催化劑跑損情況分析

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(xì)粉篩分組成未見異常，甚至比檢修前數(shù)據(jù)更為理想，細(xì)粉篩分組成數(shù)據(jù)如表1 所示。

表1 2019年9月份三旋細(xì)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(xì)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(xì)粉篩分組成

2020年3月，裝置在重油進(jìn)料量128～131 t·h-1時，將主風(fēng)量降至132 000～136 000 Nm3·h-1，煙脫入口粉塵質(zhì)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(zhì)量濃度降低，但催化劑跑損量反而更高，三旋細(xì)粉篩分中大于20 μm 的組分占比持續(xù)增加（懷疑當(dāng)時煙脫入口粉塵質(zhì)量濃度指示不準(zhǔn)），數(shù)據(jù)如表3 所示。

表3 2020年3月份三旋細(xì)粉篩分組成

2 原因分析及探討

2.1 新鮮劑的影響分析

當(dāng)新鮮劑本身的細(xì)粉含量高、灼減高、磨損指數(shù)大，均會造成平衡劑的細(xì)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(zhì)是影響旋分效率的主要影響因素，當(dāng)催化劑的細(xì)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(zhì)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(zhuǎn)化率，催化劑孔徑增大導(dǎo)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(xì)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(xì)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(yīng)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(xì)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(dǎo)致跑劑。

2.3 設(shè)備機(jī)械原因分析

設(shè)備機(jī)械方面造成跑劑主要發(fā)生在旋風(fēng)分離系統(tǒng)，例如翼閥打不開或關(guān)不嚴(yán)、閥板掉落竄氣、旋分或料腿穿孔、料腿堵塞、其他設(shè)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(diào)整好的時候，因此未判斷是由于設(shè)備原因?qū)е?，除非目前設(shè)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(jìn)行判斷。

3 調(diào)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(jìn)行調(diào)整，通過提高主風(fēng)量及降低再生器壓力的方法提高旋風(fēng)分離器壓降，從而提高旋風(fēng)分離器的工作效率，數(shù)據(jù)列表如表4 所示。

表4 調(diào)整期間操作參數(shù)

由表4 可知，隨著進(jìn)料量增加，裝置將主風(fēng)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(xì)粉篩分組成數(shù)據(jù)中＞20 μm 占比明顯好轉(zhuǎn)，最低降至58.69%。

2）2020年5月，裝置試用蘭州劑期間，三旋細(xì)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(fēng)分離器工作效率。

裝置將主風(fēng)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(qiáng)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(xì)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(diào)整數(shù)據(jù)看，三旋細(xì)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(diào)整操作細(xì)粉中＞40 μm 以上的顆粒變化不大，故若是設(shè)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(dǎo)致旋風(fēng)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(xì)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(cè)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(fēng)分離器的顆粒質(zhì)量流率變化，導(dǎo)致外部的氣體上竄進(jìn)入料腿（此時旋風(fēng)壓降會變?。?，進(jìn)一步形成料腿漏風(fēng)現(xiàn)象，使排料過程出現(xiàn)不穩(wěn)定排料，且料封密度會進(jìn)一步降低，使顆粒速度不均勻，氣泡上竄，導(dǎo)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(fēng)量“折騰床層”的方法調(diào)整旋分壓降。當(dāng)壓降回升后，煙脫入口粉塵含量降低（不是每次都能調(diào)整過來）。通過提高主風(fēng)量開大雙滑后，旋分壓降恢復(fù)正常，恢復(fù)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(diào)整主風(fēng)量活動床層死區(qū)出來的，但活動后旋分壓降確實好轉(zhuǎn)直線上升，粉塵含量同時下降。

5 結(jié) 論

從催化劑性質(zhì)、操作及設(shè)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(jié)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(xì)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(dǎo)致跑劑。

2）若設(shè)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(diào)整好的時候，因此未判斷是由于設(shè)備原因?qū)е?，除非目前設(shè)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(jìn)行判斷。

3）由于目前進(jìn)料量、主風(fēng)量與三旋細(xì)粉篩分?jǐn)?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(jìn)料量、主風(fēng)量及再生器內(nèi)使用同一種新鮮劑時再下結(jié)論。