针对重油催化裂化沉降器系统设备结焦严重威胁装置长周期平稳运行的问题，开发设计了高效率与低泄气量的粗旋系列、发明了粗旋排气口与顶旋进气口封闭直联的油气快速引出技术、抑制顶旋升气管外壁结大焦块技术和抑制顶旋翼阀磨损技术；耦合集成形成了一套抑制沉降器系统结焦的综合技术，可根据催化裂化装置的工艺和结构特点，进行“有的放矢”的设计与应用。
重油催化裂化沉降器系统设备表面结焦普遍且严重，是威胁装置的长周期平稳运行的一个难题。本技术针对这一难题，研究揭示了沉降器内结焦形成与长大的机理及其与油气（油滴）和催化剂流动、停留时间、温度分布等的关系，研究了粗旋排气管与排料腿尺寸匹配对粗旋泄气量的影响规律，提出现粗旋高效低泄气量的措施，使催化剂快速分离与油气短停留两者高效协调，进而抑制了沉降器内结焦；研究了沉降器空间油气快速引出的方法，提出集合管直联技术，使粗旋排气管油气、粗旋和顶旋催化剂排料夹带的油气、汽提段汽提出的油气三股油气全部快速引出沉降器，有效解决了沉降器内结焦问题；研究了顶旋升气管外壁油气流动状态与结焦特征的关系，首次阐释了顶旋升气管外壁结焦的过程与机理，提出在顶旋升气管外壁增设螺旋导片、蒸汽吹破升气管外壁滞留层和对称双进口顶旋等技术措施，消除了顶旋升气管外壁结焦对长周期运行的危害。集成上述创新性技术，形成了一套抑制沉降器系统结焦的综合技术，推广应用于近20套重油催化工业装置，取得了显著地抑制结焦效果；延长了装置开工周期、节约了检修费用，同时还适度增加了轻油产品收率，经济效益显著。
该技术获得2018年中国石油和化学工业联合会科技进步一等奖、2016年中国颗粒学会技术发明一等奖。
图1 某120吨/年重油催化沉降器应用本抑制结焦技术前后的结焦情况比较
该技术较好解决了重油催化沉降器系统结焦造成装置非计划停工的难题，在所有重油催化裂化装置沉降器系统中都可应用，可根据催化裂化装置的工艺和结构特点，进行“有的放矢”的设计应用。
催化裂化是炼油工业的一个重要装置，其数量随着炼油工业的发展而不断增加。国内仅中石化和中石油这两大石油公司的催化裂化装置数量就有约200套。此外，中海油、中化以及众多地方炼厂也拥有若干催化裂化装置。近年来，随着炼油技术的不断进步和环保要求的日益提高，催化裂化装置在炼油企业中的地位更加重要，它不仅承担着将重质油转化为轻质油的重要任务，还在提高燃油经济性、减少环境污染等方面发挥着积极作用。本技术能够有效支持催化裂化装置的长周期安全运行，在所有催化裂化装置上都可应用，市场前景广阔。
已获授权发明专利4项。
图2 授权专利
合作开发、技术服务和咨询、技术许可。
孙国刚，教授/博导。研究方向：颗粒-流体多相流动与分离及传递过程强化。从事旋风分离器及除雾器的研究设计、石油催化裂化工艺装备、烟气脱硫除尘脱白及脱碳、催化剂细粉颗粒分选、固体燃料（煤、油页岩、生物质等）热转化等技术研究多年。公开发表学术论文150多篇，获得授权专利30多个。先后负责过国家自然科学基金面上项目4项；共同负责973项目子课题2项、863项目1项、国家重大科学仪器设备开发专项1项。研究成果获得过国家科学技术进步二等奖2项（2010、1991）、省部级或全国一级学会一等奖7项（2022、2018、2016、2016、2010、2009、1990)。参编4部大型技术手册（《化学工程手册》（第三版）-2019、《催化裂化工艺与工程》（第三版）-2015、《石油化工设计手册》-2015、《现代煤化工技术手册》-2004）并主编专业核心课程教材（《压力容器与过程设备设计》-2016）。
联系方式
成果完成人（团队）：
孙老师 18600837961
科学技术处（技术转移中心）：
谭老师 010-89733055
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