催化裂解
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催化裂化工艺是石油生产工艺中一项十分重要的重质油轻质化生产工艺，该种生产工艺能够高效、高质地生产汽油、柴油和丙烯等，是目前炼油厂中最主要的生产技术之一。另一方面，石油催化裂化的生产过程是一种热量平衡的相互过程，即催化剂在烧焦过程中放出的热量等于生产过程所需要的热量。同时在冶炼石油过程中，过高的温度会使石油预提升段内催化剂的水热失活，使催化剂的使用量增加。催化剂的温度对催化裂化装置的高效稳定运行具有十分重要的影响，为了降低催化剂的温度，通常需要采用的方法是在再生器内部或者外部相关的换热管束，从而有效地调节催化剂的温度。 外取热器为一种应用广泛的取热器，根据其催化剂的流动形式不同，可以将外取热器分为上流式、下流式、返混式和气控式四种方式。上流式外取热器的结构分布如图1所示。从图1中可以明显看出：高温催化剂主要是从底部进入外取热器，然后通过输送热催化剂自下而上经过取换器到达其顶部。上流式外取热器使催化剂的受热较均匀，但是该种取热器的效率较低，所需要的耗风量较大，而且对取热器的磨损也较
大。
图1 上流式外取热器结构图
外取热器的操作工艺首先是稀相操作，该种催化装置的外取热器在上斜管和下斜管两边分别有1个漏洞，在进行催化剂的稀相操作时，需要利用上滑阀对相应催化剂进入量进行控制，一般上滑阀的开度控制为20%，而利用下滑阀控制外取热器料位时，其开度一般控制在5%。当上滑阀的开度较大时，催化剂的流速较快，导致热催化剂对外取热器炉管内腐蚀较为严重，影响外取热器的发汽效率，从而造成催化剂的大量热崩。外取热器的操作应为密相操作，在进行石油密相操作时，外取热器料一般控制在80%~90%，由于
外取热器的温度较高，催化剂在外取热器内停留的时间较长，从而使整个外取热器中的热效率得到提高。外取热器催化剂的流速较小，催化剂在内部的流动较均匀，这样可以大大地减少催化剂对炉管的冲蚀，降低炉管外部的温度，降低炉管的损坏频率，从而可以大大地提高对外取热器炉管的更换周期。
2 现有外取热器存在的部分问题
2.1 外取热器在正常操作过程中突然死床
在外取热器日常的操作过程中，常常会出现难以调整外取热器的现象，例如外取热器出现突然死床、外取热器难以流化等常见问题，尤其是在外取热器正常器化的过程中，外取热器会出现死床现象，给操作带来严重的影响，其相应操作参数影响如图2所示。图2展示的是在操作中不得不紧急减小装置的
处理量，其再生器的温度突然上升到685℃左右，造成装置受到一
定的波动影响。
图2 密相温度处理变化示意图
2.2 外取热器难以正常流化
外取热器除了会出现突然的死床外，还会遇到流化难的问题。如外取热器从停用状态到投用状态，首先需要经历投用筒体内的流化过程，随后加入投用返回管内的提升风，但是外取热器中始终不能产汽。根据返回管内催化剂的密度可以明显看出，筒体内的催化剂无法正常返回管内，造成外取热器中
无法建立正常的循环流化模式。
3 原因分析及优化措施
3.1 建立外取热器单器流化模式
外取热器难以建立正常的循环模式，会对生产调整造成巨大影响，为了能够准确判断故障原因，需要现场对取热筒体外侧的温度进行测量，发现外取热器筒体下部外壁温度较低，越是靠近外取热器上部的地段，外壁的温度越高。由于外取热器中原料性质多变，在原料变重时急需要提高外取热器的去热量，一般是采用单器流化办法来维持外取热器内温度。
3.2 原因分析
对外取热故障进行原因分析，可以发现外取热器筒体内部流化状态较差，极容易形成催化剂堆积的现
催化裂解装置外取热器存在问题及应对措施
孙晓超 徐丰 郭永胜 冯超 黄婧
辽宁加宝石化设备有限公司 辽宁 营口 115000
摘要：随着经济的飞速发展，各行各业对石油的应用越来越广泛，目前再生催化剂取热技术已经被广泛应用于各种工业生产中。针对催化裂解装置外取热器的操作工艺、催化裂解外取热器装置存在的部分问题，提出相应的优化措施，以期为实际的催化裂解外取热器装置高效应用提供一定的参考。
关键词：催化裂解装置 外取热器 操作工艺 优化措施
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