催 化 裂 化 装 置

催化裂化装置一、催化裂化装置简介（一）、概述1、催化裂化的定义、反应原料、反应产物、生产目的1．催化裂化的定义(重质油在酸性催化剂存在下，在470~530OC的温度和0.1～0.3MPa的条件下，发生一系列化学反应，转化成气体、汽油、柴油等轻质产品和焦炭的过程。)、反应原料:重质油;(轻质油、气体和焦炭)、(轻质油);以汽油其研究法辛烷值分别为不低于90和97。催化裂化装置•生产中几个常用的基本观念•(一)转化率和回炼操作•原料转化为产品的百分率。•总转化率＝(气体+汽油+焦炭)/(新鲜原料油)x100%•真正意义的转化率应该是原料油量减去末转化油的量与原料油量之比，称为重油转化率，一般在实验室使用。•.回炼操作•回炼操作又叫循环裂化。由于新鲜原料经过一次反应后不能都变成要求的产品，还有一部分和原料油馏程相近的中间馏分。把这部分中间馏分送回反应器重新进行反应就叫回炼操作。这部分中间馏分油就叫做回炼油(或称循环油)。如果这部分循环油不去回炼而作为产品送出装置，这种操作叫单程裂化。•单程转化率=(气体+汽油+焦炭)/(总进料)x100%•=总转化率/(1+回炼比)催化裂化装置•式中回炼比是回炼油(包括回炼油浆)与新鲜原料质量之比，即:•回炼比=(回炼油十回炼油浆)/新鲜原料•回炼比的大小由原料性质和生产方案决定。通常，多产汽油方案采用小回炼比，多产柴油方案用大回炼比催化裂化装置•空速和反应时间•常用空速表示原料油与催化剂的接触时间。其定义是每小时进入反应器的原料油量与反应器内催化剂藏量之比。•其定义是每小时进入反应器的原料油量与反应器内催化剂藏量之比•剂油比:剂油比为5~10•催化剂循环量与总进料量之比称为剂油比，用c/o表示:催化裂化装置•实现渣油催化裂化的技术措施•(1)采用抗金属污染性能好，汽油辛烷值高，焦和气体产率高且再生性能好的催化剂。•(2)采用高温短接触时间以减少过度裂化，降低焦炭产率，同时在提升管出口安装高效快速分离器。•(3)采用高效原料油喷嘴，强化反应器进料的雾化，使原料油以极小的雾滴进入反应器。同时加大水蒸气用量降低油气分压以保证原料迅速气化，可降低焦炭产率。•(4)为进一步降低焦炭产率，采用小回炼比、出部分澄清油的操作方式。•(5)采用高效再生技术。•(6)为取走再生器的过剩热量，采用外取热器。•(7)采用高效金属钝化剂，抑制重金属对催化剂的污染。催化裂化装置•Ⅱ催化装置暂行工艺指标•1、反应、再生系统：•沉降器顶部压力：0.105±0.005MPa•再生器顶部压力：0.130±0.005MPa•反应沉降器蔵量：70±1％表刻度•再生器蔵量：75±5％表刻度•提升管出口温度：500±2℃•轻汽油回炼提升管出口温度：520±1℃•轻汽油回炼量≮1t/h（以烯烃合格为准）•再生器床层温度：690±5℃•外取热汽包液位：50％表刻度•余锅液位：50％表刻度•汽包软化水碱度20±2•余锅软化水碱度14±2•再生剂定碳：≯0.2％（m）•原料预热温度：175±5℃•2、分馏系统：•分馏塔顶温度：95±2℃•柴油馏出温度：0#方案170±5℃（以产品质量合格为准）•人字挡板上:340±5℃•分馏塔底温度：340±5℃•分馏塔底液位：50％表刻度•粗汽油罐液位：50％表刻度•粗汽油罐介面：50％表刻度•轻汽油罐液位：35％表刻度•轻汽油罐脱水介面：50％表刻度•顶循罐脱水介面：50％表刻度•柴油汽提塔液位：50％表刻度催化裂化装置•柴油出装置温度：≯70℃•汽油出装置温度：≯40℃•外甩油浆温度：≯95℃•3、稳定部分：•吸收塔顶温度：≯25℃•吸收塔底温度：≯50℃•吸收塔顶压力：1.0±0.05MPa催化裂化装置•稳定塔顶温度：55±1℃•稳定塔顶压力：1.0±0.05MPa•稳定塔底温度：160±2℃•解吸塔顶温度：≯50℃•解吸塔底温度：110±5℃•凝缩油罐液位：50％表刻度•凝缩油罐脱水介面：50％表刻度•吸收塔底液位：50％表刻度•解吸塔底液位：50％表刻度•液态烃罐液位：50％表刻度•液态烃罐脱水介面：50％表刻度•稳定塔底液位：50％表刻度催化裂化装置•4、产品、半成品控制指标：•⑴、液态烃：•C1+C2含量V％≯2.0•C5以上含量V％≯1.0•H2S含量mg/m3≯20•⑵、馏出口质量指标：•①、汽油：•干点：185±5℃•蒸汽压：≯75KPa•合格率：≮98％•腐蚀：合格•博士试验通过•烯烃含量≯37%（v）•②、柴油：•凝点：-3±1℃•闪点：≮60℃•合格率：≮98％•③、汽油和液态烃精制碱液浓度≮3％（m）•④、油浆固体含量：＜6g/L•⑤、成品中间罐合格率：100％催化裂化装置•Ⅰ催化装置暂行工艺指标•1、反应、再生系统：•沉降器顶部压力：0.095±0.005MPa•再生器顶部压力：0.130±0.005MPa•反应沉降器蔵量：70±1％表刻度•再生器蔵量：70±5％表刻度•提升管出口温度：496±1℃•轻汽油回炼提升管出口温度：500±1℃•轻汽油回炼量≮6t/h(以烯烃合格为准)•再生器床层温度：695±5℃•外取热汽包液位：50％表刻度•余锅液位：50％表刻度•汽包软化水碱度20±2•余锅软化水碱度14±2•再生剂定碳：≯0.2％（m）•原料预热温度：185±5℃催化裂化装置•2、分馏系统：•分馏塔顶温度：88±2℃•柴油馏出温度：-15#方案155±2℃•人字挡板上:335-355℃•分馏塔底温度：347±2℃•分馏塔底液位：50％表刻度•粗汽油罐液位：50％表刻度•粗汽油罐介面：50％表刻度•轻汽油罐液位：30％表刻度•轻汽油罐脱水介面：50％表刻度•顶循罐脱水介面：50％表刻度•柴油汽提塔液位：50％表刻度•柴油出装置温度：≯65℃•汽油出装置温度：≯40℃•外甩油浆温度：≯95℃催化裂化装置•3、稳定部分：•吸收塔顶温度：≯28℃•吸收塔底温度：≯50℃•吸收塔顶压力：1.05±0.05MPa•稳定塔顶温度：56±1℃•稳定塔底温度：157±2℃•解吸塔顶温度：≯50℃•解吸塔底温度：105±5℃•凝缩油罐液位：50％表刻度•凝缩油罐脱水介面：50％表刻度•吸收塔底液位：50％表刻度•解吸塔底液位：50％表刻度•液态烃罐液位：50％表刻度•液态烃罐脱水介面：50％表刻度•稳定塔底液位：50％表刻度催化裂化装置•4、产品、半成品控制指标：•⑴、液态烃：•C1+C2含量V％≯2.0•C5以上含量V％≯1.0•H2S含量mg/m3≯20•⑵、馏出口质量指标：•①、汽油：•干点：178±2℃•蒸汽压：≯67KPa•合格率：≮98％•腐蚀：合格•博士试验通过•烯烃含量≯42%•②、柴油：•凝点：-15±1℃•闪点：≮60℃•合格率：≮98％•③、汽油和液态烃精制碱液浓度≮3m％•④、油浆固体含量：＜6g/L•⑤、成品中间罐合格率：100％催化裂化装置•二、工艺流程•（一）反应再生系统•1.重油原料部分•常压塔底热渣油由热进料泵出来经过解吸塔底重沸器，与解吸塔底换热后进入催化原料罐，由催化原料泵出来一路作热流，另一路与原油换热后作冷流，两路经合流三通阀混和后经进料过滤器和原料流量计由进料流控阀调节流量后，进入两个高效雾化喷嘴（KH4）进入提升管反应器。•2.轻汽油原料部分•轻汽油泵将轻汽油从轻汽油罐抽出来，一路回流到重汽油罐，另一路送到小提升管经两个高效雾化喷嘴进入小提升管反应器。反应产物经快分进入沉降器。催化裂化装置•3.反应部分•原料油经进料喷嘴雾化喷出后与再生器来的热催化剂接触进行裂化反应。产生的油气与蒸汽和催化剂混合在一起，由提升管出口进入粗旋风分离器，被携带的大部分催化剂（90%以上）被分离出来，经粗旋料腿进入沉降器密相段下部，携带少部分催化剂的油气由粗旋升气管出来，进入沉降器顶部高效旋风分离器。99．9%左右的催化剂被分离下来，经料腿翼阀回到沉降器密相下部进入汽提段。反应油气由沉降器顶部去分馏塔进行分馏。反应后的催化剂表面上吸附着焦炭，孔隙中还有许多油气，为回收油气并减轻再生器烧焦负荷，需要用过热蒸汽把油气汽提出来，此过程在沉降器下部汽提段进行，汽提后的催化剂经待生立管、塞阀、内套筒进入再生器密相床层进行流化烧焦。催化裂化装置•4.再生部分•再生系统是将从反应器来的表面含有焦炭的待生催化剂经690±10℃的高温和氧作用进行烧焦再生，把表面的大部分焦炭和几乎全部的氢烧掉，恢复催化剂的活性，以供催化剂循环使用。•从主风机来的主风，经辅助燃烧室进入再生器。一次风进入辅助燃烧室的炉膛，二次风通过炉环隙空间在加热炉出口混合，经主风分布管均匀进入再生器密相床，与通过塞阀，内套筒出来的待生催化剂接触流化烧焦，通过烧焦再生后的催化剂经淹流斗再生斜管及单动滑阀进入提生管反应器，经预提升蒸汽流化提升后与经喷咀雾化的原料油接触，进行裂化反应，从而实现连续的反应——再生流化工艺流程。催化裂化装置•烧焦产生的烟气携带着部分催化剂，经再生稀相沉降段，进入一、二级旋风分离器，使99％以上的催化剂回收下来，通过料腿翼阀返回密相床。烟气由二级旋分器出口出来经过烟道，双动滑阀去烟气与原油换热器，去余热锅炉，尽可能回收热能，排入大气。（通常烟箱和余锅采用串联流程，特殊情况采用并联或直排大气。）催化裂化装置•（二）分馏系统•反应来的油气进入分馏塔的人字挡板下，和经过冷却的返塔油浆进行传质传热，重组分冷凝后下降到塔底，轻组分继续沿塔上升和上部的回流再进行传质传热，从而达到切割分离产品的目的。催化裂化装置•油浆部分•油浆从分馏塔底用泵抽出后先与中段油换热，再经过油浆—原油换热器换热后作为热流，另一路与软化水换热后作为冷流，冷流和热流一起经合流三通阀、流控调节阀分两路返回分馏塔。一路返回分馏塔人字挡板上形成油浆循环，以脱去反应油气的过热，冲洗油气携带的催化剂并保持分馏塔底的温度和液位。另一路直接返回分馏塔底，用于辅助调解塔底温度，并防止其超温结焦。当油浆固体含量高时，油浆可经大水槽冷却后不大于95℃直接外甩出装置。油浆还可以直接去原料储罐作为回炼的原料之一。催化裂化装置•回炼油部分•回炼油从第三层塔板自流入回炼油罐，然后用回炼油泵抽出，返回分馏塔二层或四层塔板上，以提供塔板下内回流并起冲洗塔板的作用。催化裂化装置•中段回流部分•中段循环回流用中段泵从分馏塔的第十五层塔盘抽出与油浆换热升温后，经过稳定塔重沸器作塔底热源后，一路作热流，另一路与软化水换热并经冷却器冷却后作冷流经中段温控调节阀，流控调节阀返回到分馏塔第十八层塔板上，用以控制柴油馏出口温度及其产品质量。催化裂化装置•柴油部分•柴油从分馏塔第十九层塔板自流到柴油汽提塔，经过热蒸汽汽提后，气体返回分馏塔第十九层气相上，液相用柴油泵抽出，经过软化水换热器和冷却器冷却后进入柴油集合管，一路去封油罐作燃烧油，一路补充中段循环回流返到分馏塔第十八层上，一路去废品罐，一路经调节阀，质量流量计出装置，去FS法柴油精制系统，使氧化沉渣和色度合格，之后去成品班产罐。催化裂化装置•顶循环回流部分•顶循环泵将分馏塔第二十七层塔板的液相抽出后送气分车间作原料和气分塔-2热源，换热后一路作热流，另一路经过冷却器出来作冷流，经合流三通阀、脱水罐、流控阀返回分馏塔顶作为回流以控制塔顶温度和汽油的产品质量。催化裂化装置•6.粗汽油部分•油气和水蒸汽由分馏塔顶流出，经过空冷和采暖水（或循环水）换热器后、粗汽油冷却器进入粗汽油灌，冷凝的水蒸气变为液相从脱水斗排出，并控制适当的界位，以防脱油。粗汽油由粗汽油泵抽出送汽油集合管：一路经废品线去废品罐；一路直接出装置；一路经粗汽油冷却器冷却后送入吸收塔顶作吸收剂，一路作为分流塔顶冷回流，辅助调节塔顶温度及产品质量。从粗汽油罐顶出来的气相再经轻汽油冷却器冷凝，冷却后进入轻汽油罐，液体由轻汽油泵从罐内抽出后分为两路，一路送到小提升管喷嘴回炼，剩余轻汽油打回重汽油罐，少量冷凝水从脱水斗排出。轻汽油罐内的富气经脱液罐后进入气压机入口。催化裂化装置•燃烧油部分•柴油从集合管引到封油罐，经封油泵分为两路：一路送到辅助燃烧室前，在装置开工升温时使用；