张可坤,李继翔,严加友
(南京诚志清洁能源有限公司,江苏 南京210047)
[摘 要]2022年2月上旬某300 kt/a甲醇制烯烃(MTO)装置再生器内旋风分离器差压出现间歇性的周期波动等,初步判断为再生器出现催化剂跑剂,起初跑剂量约200 kg/d,后期跑剂量增至约400 kg/d,造成了一定的经济损失。鉴于MTO装置反应再生系统与催化裂化装置反应再生系统类似,借鉴催化裂化装置的生产经验,分析与探讨再生器跑剂可能的原因,制定应对措施,调整工艺操作,维持系统运行,避免了MTO装置的非计划停车。2022年5月计划停车检修时,对再生器相关附件进行检查,确认本次跑剂的原因为翼阀故障(2台翼阀阀板间隙均超设计值),更换为2台新翼阀,检修完成后MTO装置重启,系统运行稳定,再未出现再生器跑剂现象。
[关键词]甲醇制烯烃装置;反应再生系统;再生器跑剂;操作调整;原因分析;催化裂化装置;旋风分离器损坏;翼阀检修
[中图分类号]TQ221.21 [文献标志码]B [文章编号]1004-9932(2026)01-0050-04
0 引 言
某300 kt/a甲醇制烯烃(MTO)装置于2013年建成投产,采用UOP/Hydro MTO工艺技术,以SPAO-34为主组分的催化剂,原料为甲醇,SPAO-34催化剂对乙烯和丙烯的选择性较高,甲醇转化率达100%,低碳烯烃选择性超过85%[1]。该MTO装置反应再生系统包括反应器、再生器、主风机等,反应器的任务是甲醇在催化剂作用下在此生成以乙烯、丙烯为主的产品气,再生器的任务是烧焦催化剂中的碳而使催化剂获得再生,主风机的任务则是为再生器内催化剂烧焦提供所需的空气。
2022年2月上旬,该MTO装置再生器内旋风分离器差压出现间歇性的周期波动(旋风分离器系统主要负责催化剂与烟气或油气的分离工作,与催化剂跑损量密切相关[2]),同时再生器出口的烟气冷却器出口温度缓慢下降,造成再生器出口用来回收催化剂的烟气过滤器料位上升速率加快,进出口差压也相应上涨。据上述现象,技术人员初步判断为再生器跑剂(正常情况下再生器内粒度>40 μm的催化剂通过上部旋风分离器后返回再生器,不会被再生烟气带至后系统,但当旋风分离器出现异常或故障时,此部分催化剂就可能被再生烟气带至后系统,致使再生器内可正常使用的催化剂不断减少,此现象称为“跑剂”)。当时,针对再生器跑剂可能的原因进行分析,制定应对措施,调整工艺操作,维持系统运行至2022年5月计划停车检修,避免了MTO装置的非计划停车。2022年5月计划停车检修时,专业技术人员对再生器的相关附件进行检查,最终确认跑剂原因为翼阀故障,进行了相应的检修处理,MTO装置重启后再生器再未出现跑剂现象,成功解决了此问题并积累了宝贵经验。
1 再生器跑剂现象与操作调整及其影响
1.1 跑剂现象
2022年2月7日15:00左右,中央控制室DCS操作画面上再生器的相关工艺参数出现波动,主要有:再生器内旋风分离器差压出现间歇性的上下波动(数值变化为7.2 kPa→5.4 kPa→7.2 kPa);再生器出口的烟气冷却器出口温度缓慢下降,由245 ℃开始下降,最终维持在205 ℃左右;再生器出口回收催化剂的烟气过滤器料位明显上涨,当日14:30—16:30料位由20.5%逐步涨至28.0%。跑剂初期,计算再生器跑剂量约200 kg/d;至2022年5月15日计划停车检修前,再生器跑剂量约400 kg/d。
1.2 操作调整
该MTO装置2013年建成投产以来,未曾出现过此种情况,技术人员没有相关操作处置经验,只能通过尝试各种方法尽量维持系统稳定运行,减少催化剂跑损量。出现再生器跑剂后,通过数据对比观察发现:再生器内旋风分离器差压在7 kPa左右时,烟气过滤器的料位上涨较慢,表明此种状态下跑剂量较少;再生器内旋风分离器差压在5 kPa左右时,烟气过滤器的料位上涨较快,表明跑剂量较多。于是,技术人员尝试通过提高再生器内催化剂料位、调整进入再生器的活动主风量(活动主风量意指通过再生器底部主风管线上的阀门开大或关小使进入再生器的主风量增加或减少)、手动干预烟气过滤器反吹(烟气过滤器反吹意指通过烟气过滤器上设置的工厂风对其内部进行吹扫,吹扫气与再生烟气流动方向相反)频次,尽量维持再生器内旋风分离器差压在7 kPa左右,最终发现,当旋风分离器差压降至5 kPa左右时,调整活动主风量与手动干预烟气过滤器反吹频次可使旋风分离器差压由5 kPa恢复至7 kPa左右,由此减少催化剂跑损量,减缓系统工况波动和对设备可能造成的影响,维持系统运行,避免MTO装置非计划停车。
1.3 再生器跑剂的影响
1.3.1 经济损失
更多内容详见《中氮肥》2026年第1期