催化剂堆积对催化裂化烟气轮机效率影响分析.pdf

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1、第４６卷第１期石油化工设备Ｖｏ．ｌ４６Ｎｏ．１２０１７年１月ＰＥＴＲＯ-ＣＨＥＭＩＣＡＬＥＱＵＩＰＭＥＮＴＪａｎ．２０１７文章编号：１０００-７４６６（２０１７）０１-００８２-０３催化剂堆积对催化裂化烟气轮机效率影响分析李琳琳，陈洪岩（海洋石油工程股份有限公司，天津３００４５２）摘要：烟气轮机是催化裂化装置的关键设备之一，正常运行下可大幅度降低装置能耗。分析了催化剂堆积对催化裂化烟气轮机效率的影响以及催化剂堆积的原因，提出了相应切除烟机气轮机降温的处理方案，实施后效果良好。关键词：催化裂化装置；烟气轮机；效率；催化剂；堆积中图分类号：ＴＱ０５０．７；ＴＥ９６９文献标志码：Ｂ

2、doi：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００-７４６６．２０１７．０１．０１７EffectAnalysisofTurbineScalingEfficiencybyCatalystAccumulationLILin-lin，CHENHong-yan（ＯｆｆｓｈｏｒｅＯｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｔｉａｎｊｉｎ３００４５２，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｇａｓｔｕｒｂｉｎｅｓｃａｌｉｎｇｉｓｔｈｅｋｅｙｅｑｕｉｐｍｅｎｔｏｆｃａｔａｌｙｔｉｃｃｒａｃｋｉｎｇｕｎｉｔ，ｕｎｄｅｒｔｈｅｎｏｒｍａｌｏｐｅｒａｔｉｏｎｄｅｖｉｃｅｃａｎｇｒｅａｔｌｙｒｅｄｕｃｅｔｈｅｅ

3、ｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ．Ｔｈｅｃａｔａｌｙｓｔａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｔｈｅｇａｓｔｕｒｂｉｎｅｓｃａｌｉｎｇｗａｓａｎａｌｙｚｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｌｙ，ａｎｄｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｃｈｅｍｅｗａｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏａｃｈｉｅｖｅｇｏｏｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔ．Keywords：ｃａｔａｌｙｔｉｃｃｒａｃｋｉｎｇｕｎｉｔ；ｇａｓｔｕｒｂｉｎｅｓｃａｌｉｎｇ；ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ；ｃａｔａｌｙｓｔ；ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ催化裂化装置是石化行业主要的二次加工装置之

4、一，烟气轮机（简称烟机）作为这一装置的核心设备，其能否平稳高效运行，直接关系到整个装置的［１-５］“长、安、稳”生产，而且对降低生产成本作用巨大。某型号ＹＬ-４０００Ｄ催化裂化单级烟机设计参［６，７］数：进／排气温度６７０℃／５４０℃，进／排气压力０．２４０ＭＰａ／０．１０５ＭＰａ，入口体积流量（标准状况下）１２６０ｍ３／ｍｉｎ，输出功率为４３６７ｋＷ。烟机于２０１３-０６投入运行至２０１５-０５使用效果良好。２０１５-图１电机与入口风量匹配图０６进行检修后重新开机后不久，烟机效率逐渐下降，文中对此进行了详细分析。１催化剂堆积对烟机影响及分析１．１烟机效率影响与原双级烟机相比

5、，在同样标准风量下（８万ｍ３／ｈ），电流从原２８０Ａ下降到１６０Ａ。运行数月后，烟机效率逐渐下降，主电机电流逐渐上升，部分测量数值见图１、图２。图２电机与双阀开度匹配图收稿日期：２０１６-０８-１６作者简介：李琳琳（１９８４-），女，山东莱芜人，工程师，学士，主要从事机械设计工作。第１期李琳琳，等：催化剂堆积对催化裂化烟气轮机效率影响分析·８３·从图１和图２中可以看出，从２０１５-０７重新开［１１-１５］２催化剂堆积原因分析机正常后至９月初，烟机效率较高，运行状态比较平稳，当标准风量在（７～８）万ｍ３／ｈ时，主机电流在对烟机清理后得到的堆积催化剂样品进行了化１６０Ａ上下，随风

6、量略有波动，双阀开度基本处于全学成分分析，发现催化剂中含有大量的钠、钾等化学关状态。也就是说，烟气全部通过烟机做功，没有从元素，可见形成了低熔点共晶体。双阀直接排入烟囱。当烟气通过烟机时，颗粒度小于５μｍ的催化从９月初开始，电流值微幅上升，至９月底开始剂细粉会被带入烟机中，烟气中携带过来的钠、钙、有非常明显的上升趋势，而入口风量没有发生变化，钾、氯化物及钒在低压下形成低熔点共晶体，这些低说明烟机效率下降明显。与此同时观察双阀的开熔点共晶体和降温蒸汽将会使烟气中的催化剂十分度，在电流上升的同时，双阀开始逐渐打开，这也就黏稠。当这样的烟气经过叶片时，在其端壁面上形说明烟气开始逐渐

7、走烟机旁路———双阀，而没有通成附面层。附面层气流产生的离心力不足以平衡自过烟机做功。叶片腹面至背面的横向运动（即二次流），使叶片背１．２烟机效率下降原因分析［８-１０］面端壁面的交角处形成涡区，催化剂在涡区内沉积单纯分析烟机效率下降的原因最可能是动叶片下来，而且越是高气速区，旋涡效应越明显，催化剂吹损。如果是动叶片吹损，一般都会导致烟机转子沉积越容易。另外，气流在拐弯或当气流遇到筋板动平衡失衡，表征现象就是振动上升，而本特利监测阻流时也会造成涡流而沉积，这种沉积随时间的增系统显示的振动值一直处于稳定的