烟气中的催化剂细粉是造成烟机结垢的根 源 。烟气中催化剂细粉在烟机中的沉积、黏连为 结 垢 创 造 了 条 件 ，而 颗 粒 大 的 催 化 剂 所 受 离 心 力 更 大 ，更容易黏连和堆积。催化剂细粉的黏连性 是造成结垢的必要条件。在 较大作用力下，催化 剂 中 的 铝 溶 胶 黏 连 并 沉 积 在 烟 机 内 ，而 催 化 剂 细 粉 中 的 Ca,Fe 等 金 属 元 素 和 La,C e 等稀土元素 在 SO, 的氛围下形成硫酸盐，在高温下容易形成
2 . 2 烟机结垢的机理 造成烟机结垢的三要素是催化剂细粉浓度、
催化剂细粉黏连性和烟机内高温高速环境。催化 剂细粉在离心力、分子间作用力下，黏连并附着在 烟 机 叶 片 或 围 带 金 属 粗 糙 的 表 面 上 ，形 成 初 始 结 垢 物 。垢 物 在 高 温 及 水 蒸 气 条 件 下 烧 结 ，发生 二 次 结 晶 ，形 成 坚 硬 而 密 实 的 晶 状 物 质 ，硬度和密度 进一步增大[4]。
日期 2010年 4 月2 日 2010年9 月 1 2 日 2011年 11月 1 0 日 2012年3 月 1 9 日 2012年7 月2 4 日 2013年 9 月 4 日 2015年 2 月 1 0 日 2016年4 月5 日 2017年 11月9 日 2019年2 月 1 5 日
表 1 烟机运行情况 Table 1 Running of the flue gas expander
收稿日期:2019 - 02 - 25;修改稿收到日期:2019 - 04 - 0 3 。 作者简介:李孟，助理工程师，硕 士 ，2 0 1 5 年毕业于武汉理工大学轮机工程专业，现任该公司 运 行 二 部 催 化 裂 化 装 置 主 操 。联系电 话 ：027 - 86595168，E-mail:limeng.zhsh@ 0
1 烟机运行情况及结垢现象 1 . 1 烟机运行情况
烟机运行情况如表1 所示,2010年 5 月催化 裂化装置完成升级改造，开 工 4 个月后因烟机振 动 强 烈 而 停 机 ，解 体 后 发 现 一 级 动 叶 片 断 裂 一 根 。 自2010年 9 月 至 2 0 1 6 年 4 月 ，烟机持续出现结 垢现象，每年需停机检修3 ~ 4 次 。
关键词：催 化 裂 化 烟 气 轮 机 结 垢 催 化 剂 细 粉 第 三 级 旋 风 分 离 器 改 造
中国石油化工股份有限公司武汉分公司2 号 催化裂化装置自2010年 5 月开始出现叶片结垢， 导致烟气轮机（简 称 烟 机 ）振 动 变 强 ，损 坏 叶 轮 ， 必须停机清垢。烟机是催化裂化装置节能的重要 设备 ，其运行状况直接影响装置的能耗和长周期 运 行 ,据 估 算 ，该装置每年因烟机停机造成的直 接 、间接损失达2 0 0 0 万元以上。
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炼油技术与工程
2019年8 月
1 . 2 烟机结垢的现象 经 检 查 发 现 烟 机 内 有 块 状 褐 色 硬 垢 ，主要分
布在一级动叶根部、一级动叶围带、二级静叶。经 化 验 分 析 ，垢 样 主 要 是 催 化 剂 堆 积 烧 结 而 成 的 致 密 、坚 硬 、分层的褐色块状物，如 图 1(a )所 示 ，也 有部分质地松软的软垢。硬 垢 由 5 p m 左右的细 粉 黏 合 而 成 ，并 且 逐 层 加 厚 ，内 部 十 分 坚 硬 U]。 一 级 动 叶 根 部 分 布 有 少 量 催 化 剂 垢 体 ，一 级 动 叶 围带有大量硬垢，二级静叶人口顶部有大量硬垢， 如 图 1(b)所示。
2019年第49卷 第 8期
炼 油 技 术 与 工 程 PETROLEUM REFINERY ENGINEERING
Hale Waihona Puke 赢?催化裂化装置烟气轮机结垢原因分析与对策
李 孟 ，程 劲 ，刘胜涛
(中国石油化工股份有限公司武汉分公司，湖北省武汉市430082)
摘 要 =20 1 0 年 5 月 起 ，中 国石油化工股份有限公司武汉分公司2 号 催 化 裂 化 装 置 出 现 了 烟 气 轮 机 结 垢 问 题 ， 因 此 导 致 停 机 2 1 次 ，为满足长周期运行的要求，装 置做出多项调整和改造。总 结 自 2 0 1 0 年 至 2 0 1 6 年针对烟气 轮机结垢问题采取的一系列改造措施：降低烟气轮机人口烟气中细粉浓度，减 少 催 化 剂 的 黏 连 性 ，改善烟气轮机 内的环境。发 现 烟 气 轮 机 结 垢 的 关 键 原 因 是 原V A S - 2 5 0 型 第 三 级旋风分离器设计值与实际工况不匹配，实际烟 气 流 量 仅 为 原 设 计 值 的 7 7 % , 烟 气 线 速 低 ，分 离 效 率 低 ，烟 气 轮 机 人 口 催 化 剂 细 粉 质 量 浓 度 156 m g/ m 3 ,小于 10 ( im 颗 粒 仅 占 8 6 % ,低于烟气轮机设计要求。2 0 1 6 年 6 月 对 第 三 级 旋 风 分 离 器 进 行 改 造 ，采 用 P S C - 3 0 0 型旋 分 单 管 ,烟 气 轮 机 人 口 催 化 剂 细 粉 粒 度 小 于 10 t x m 的 质 量 浓 度 达 到 92.5 m g / m 3 ,满 足 烟 气 轮 机 设 计 要 求 。本周 期 ，烟 气 轮 机 运 行 近 3 a 以 来 ，烟 气 轮 机 解 体 3 次 均 未 发 现 硬 垢 ，自 2 0 1 7 年 1 1 月 预 防 性 维 修 后 ，已 连 续 运 行 457 d ,运 行 状 况 良 好 。
平均周期/d 389 148 24 62 73 92 88
222 457
因结垢停机次数 0 1 4 1 0 4 6 5 0 0
备注 使 用 C 〇m e t*400催 化 剂 ，无 结 垢 ，装置升级改造 开 始 用 C 0 K C - 1 催 化 剂 ，出现结垢现象 停 用 C 0 K C -1，始 用 C o m e t4 0 0 和 C -D 0 S 催化剂 开始用进口 D A C S 催化剂 停 机 大 检 修 ，检 修 第 三 级 旋 风 分 离 器 蜡油加氢装置开工 开 始 用 C 0 K C - 1 催化剂 检 修 ，更换第三级旋风分离器，增设四旋 催化剂跑损，催化剂金属中毒2 次 振动平稳