灰斗捕焦器对催化裂化装置旋风分离器性能及流场的影响

作     者：曹港 孙国刚 张永民 袁世威 武升 Cao Gang;Sun Guogang;Zhang Yongmin;Yuan Shiwei;Wu Sheng

作者机构：中国石油大学(北京)机械与储运工程学院北京102249 

出 版 物：《石油炼制与化工》 (Petroleum Processing and Petrochemicals)

年 卷 期：2024年第55卷第11期

页      面：84-89页

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 

基　　金：中国石油化工股份有限公司技术开发(委托)合同项目(119016-9) 

主　　题：旋风分离器 焦块 捕焦网 分离效率 压降 流场 

摘      要：沉降器顶部旋风分离器(顶旋)升气管外壁焦块脱落堵塞料腿是威胁催化裂化装置长周期稳定运行的重要隐患之一。针对这一问题,提出在顶旋的灰斗内设置网状捕焦器,以拦截脱落的大焦块,避免料腿堵塞的新防治方案,并采用冷模试验与数值模拟的方法对比研究了具有不同结构灰斗旋风分离器的分离效率、压降与流场变化。结果表明:在灰斗中增设捕焦网并拦截焦块后,旋风分离器的压降下降不明显,但分离效率下降0.21~0.91百分点;分离器内分离空间和灰斗中的流体最大切向速度分别下降0.4%和41.2%,同时轴向内旋流上行区增大,导致颗粒夹带增多、颗粒返混逃逸率增大、分离效率降低;增加灰斗高度可以减小颗粒返混逃逸率和内旋流夹带量,恢复甚至提高分离效率,从而实现防治焦块堵塞料腿隐患的目的。