重油催化裂化是重油轻质化的重要技术手段,随着原料的重质化、劣质化以及回炼比的提高,重油催化裂化沉降器的结焦问题F1益严重,这对装置长周期安全运行构成严重威胁。中国石油哈尔滨石化分公司第三套重油催化裂化装置因沉降器结焦被迫停工。本文采用实验研究、理论计算及数值模拟等方法对此沉降器结焦的原因进行分析,从而提出有效的防结焦措施,解决沉降器结焦问题。利用基团贡献法和石油馏分气液平衡理论建立了油浆汽化率计算方法,考察了哈尔滨三催沉降器在工业操作条件下油浆的汽化率,研究了油气温度、分压对泡点、露点及汽化率的影响,并且建立了油浆汽化率关联模型,用以预测工业沉降器内油浆的汽化率,为确定沉降器内冷凝的重组分的数量提供了简易的数学模型。　　 利用RSM湍流模型对哈尔滨三催沉降器内的流动传热情况进行了数值模拟研究,得到了沉降器内速度场、温度场和压力场。模拟结果表明,沉降器内流场分布复杂,从粗旋升气管喷出的高速旋流气体与汽提段进入的油气相互作用,在顶旋入口和粗旋升气管之间形成比较大的涡流,油气返混严重;沉降器内温度分布也不均匀,沿轴向从下向上逐渐降低,在穹顶及壁面附近等区域存在低温区,在此区域油浆重组分将冷凝。对沉降器内液滴运动轨迹的研究发现,液滴在整个沉降器空间的运动轨迹十分复杂,表现出很强的随机性。各液滴的运动轨迹不同,其被捕获的捕获率也不同。液滴的捕获率与油气在沉降器空间的停留时间有密切关系,油气在沉降器空间内的停留时间越长,其所携带的液滴被壁面捕获的可能性就越大。综合分析哈尔滨三催沉降器内流动传热情况,发现沉降器穹顶处是结焦最为严重的区域。　　 在对哈尔滨三催沉降器结焦原因分析的基础上,采用在沉降器穹顶处增设防焦蒸汽管的方法来抑制沉降器的结焦。对防焦蒸汽管出口结构、防焦蒸汽流量和温度等参数进行了优化研究,结果表明,防焦蒸汽管出口采用向内倾斜45°的结构,防焦蒸汽流量为0.778t/h,温度为400℃时,防焦蒸汽能较好的分布于穹顶处,油浆汽化率达到95%,较好地抑制沉降器内油气重组分冷凝和聚集,防止结焦。