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催化裂化的装置简介及工艺流程

催化裂化的装置简介及工艺流程

概述

催化裂化技术的发展密切依赖于催化剂的发展。有了微球催化剂,才出现了流化床催化裂化装置;分子筛催化剂的出现,才发展了提升管催化裂化。选用适宜的催化剂对于催化裂化过程的产品产率、产品质量以及经济效益具有重大影响。

催化裂化装置通常由三大部分组成,即反应/再生系统、分馏系统和吸收稳定系统。其中反应––再生系统是全装置的核心,现以高低并列式提升管催化裂化为例,对几大系统分述如下:

(一)反应––再生系统

新鲜原料(减压馏分油)经过一系列换热后与回炼油混合,进入加热炉预热到370℃左右,由原料油喷嘴以雾化状态喷入提升管反应器下部,油浆不经加热直接进入提升管,与来自再生器的高温(约650℃~700℃)催化剂接触并立即汽化,油气与雾化蒸汽及预提升蒸汽一起携带着催化剂以7米/秒~8米/秒的高线速通过提升管,经快速分离器分离后,大部分催化剂被分出落入沉降器下部,油气携带少量催化剂经两级旋风分离器分出夹带的催化剂后进入分馏系统。

积有焦炭的待生催化剂由沉降器进入其下面的汽提段,用过热蒸气进行汽提以脱除吸附在催化剂表面上的少量油气。待生催化剂经待生斜管、待生单动滑阀进入再生器,与来自再生器底部的空气(由主风机提供)接触形成流化床层,进行再生反应,同时放出大量燃烧热,以维持再生器足够高的床层温度(密相段温度约650℃~680℃)。再生器维持0.15MPa~0.25MPa(表)的顶部压力,床层线速约0.7米/秒~1.0米/秒。再生后的催化剂经淹流管,再生斜管及再生单动滑阀返回提升管反应器循环使用。

烧焦产生的再生烟气,经再生器稀相段进入旋风分离器,经两级旋风分离器分出携带的大部分催化剂,烟气经集气室和双动滑阀排入烟囱。再生烟气温度很高而且含有约5%~10%CO,为了利用其热量,不少装置设有CO锅炉,利用再生烟气产生水蒸汽。对于操作压力较高的装置,常设有烟气能量回收系统,利用再生烟气的热能和压力作功,驱动主风机以节约电能。

(二)分馏系统

分馏系统的作用是将反应/再生系统的产物进行分离,得到部分产品和半成

品。

由反应/再生系统来的高温油气进入催化分馏塔下部,经装有挡板的脱过热段脱热后进入分馏段,经分馏后得到富气、粗汽油、轻柴油、重柴油、回炼油和油浆。富气和粗汽油去吸收稳定系统;轻、重柴油经汽提、换热或冷却后出装置,回炼油返回反应––再生系统进行回炼。油浆的一部分送反应再生系统回炼,另一部分经换热后循环回分馏塔。为了取走分馏塔的过剩热量以使塔内气、液相负荷分布均匀,在塔的不同位置分别设有4个循环回流:顶循环回流,一中段回流、二中段回流和油浆循环回流。催化裂化分馏塔底部的脱过热段装有约十块人字形挡板。由于进料是460℃以上的带有催化剂粉末的过热油气,因此必须先把油气冷却到饱和状态并洗下夹带的粉尘以便进行分馏和避免堵塞塔盘。因此由塔底抽出的油浆经冷却后返回人字形挡板的上方与由塔底上来的油气逆流接触,一方面使油气冷却至饱和状态,另一方面也洗下油气夹带的粉尘。

(三)吸收--稳定系统

从分馏塔顶油气分离器出来的富气中带有汽油组分,而粗汽油中则溶解有C3、C4甚至C2组分。吸收––稳定系统的作用就是利用吸收和精馏的方法将富气和粗汽油分离成干气(≤C2)、液化气(C3、C4)和蒸汽压合格的稳定汽油。

装置简介

(一)装置发展及其类型

1.装置发展

催化裂化工艺产生于20世纪40年代,是炼油厂提高原油加工深度的一种重油轻质化的工艺。

20世纪50年代初由ESSO公司(美国)推出了Ⅳ型流出催化装置,使用微球催化剂(平均粒径为60—70tan),从而使催化裂化工艺得到极大发展。

1958年我国第一套移动床催化裂化装置在兰州炼油厂投产。1965年我国自己设计制造施工的Ⅳ型催化装置在抚顺石油二厂投产。经过近40年的发展,催化裂化已成为炼油厂最重要的加工装置。截止1999年底,我国催化裂化加工能力达8809。5×104t/a,占一次原油加工能力的33.5%,是加工比例最高的一种装置,装置规模由(34—60)×104t/a发展到国内最大300×104t/a,国外为675×104t/a。

随着催化剂和催化裂化工艺的发展,其加工原料由重质化、劣质化发展至目前全减压渣油催化裂化。根据目的产品的不同,有追求最大气体收率的催化裂解装置(DCC),有追求最大液化气收率的最大量高辛烷值汽油的MGG工艺等,为了适应以上的发展,相应推出了二段再生、富氧再生等工艺,从而使催化裂化装置向着工艺技术先进、经济效益更好的方向发展。

2.装置的主要类型

催化裂化装置的核心部分为反应—再生单元。反应部分有床层反应和提升管反应两种,随着催化剂的发展,目前提升管反应已取代了床层反应。

再生部分可分为完全再生和不完全再生,一段再生和二段再生(完全再生即指再生烟气中CO含量为10—6级)。从反应与再生设备的平面布置来讲又可分为高低并列式和同轴式,典型的反应—再生单元见图2—4、图2—5、图2—6、图2—7,其特点见表2—11。

(二)装置单元组成与工艺流程

1.组成单元

催化裂化装置的基本组成单元为:反应—再生单元,能量回收单元,分馏单元,吸收稳定单元。作为扩充部分有:干气、液化气脱硫单元,汽油、液化气脱硫醇单元等。各单元作用介绍如下。

(1)反应—再生单元

重质原料在提升管中与再生后的热催化剂接触反应后进入沉降器(反应器),油气与催化剂经旋风分离器与催化剂分离,反应生成的气体、汽油、液化气、柴油等馏分与未反应的组分一起离开沉降器进入分馏单元。反应后的附有焦炭的待生催化剂进入再生器用空气烧焦,催化剂恢复活性后再进入提升管参加反应,形成循环,再生器顶部烟气进入能量回收单元。

(2)三机单元

所谓三机系指主风机、气压机和增压机。如果将反一再单元作为装置的核心部分,那么主风机就是催化裂化装置的心脏,其作用是将空气送人再生器,使催化剂在再生器中烧焦,将待生催化剂再生,恢复活性以保证催化反应的继续进行。

增压机是将主风机出口的空气提压后作为催化剂输送的动力风、流化风、提

升风,以保持反—再系统催化剂的正常循环。

气压机的作用是将分馏单元的气体压缩升压后送人吸收稳定单元,同时通过调节气压机转数也可达到控制沉降器顶部压力的目的,这是保证反应再生系统压力平衡的一个手段。

(3)能量回收单元

利用再生器出口烟气的热能和压力使余热锅炉产生蒸汽和烟气轮机作功、发电等,此举可大大降低装置能耗,目前现有的重油催化裂化装置有无此回收系统,其能耗可相差1/3左右。

(4)分馏单元

沉降器出来的反应油气经换热后进入分馏塔,根据各物料的沸点差,从上至下分离为富气(至气压机)、粗汽油、柴油、回炼油和油浆。该单元的操作对全装置的安全影响较大,一头一尾的操作尤为重要,即分馏塔顶压力、塔底液面的平稳是装置安全生产的有力保证,保证气压机人口放火炬和油浆出装置系统的通畅,是安全生产的必备条件。

(5)吸收稳定单元

经过气压机压缩升压后的气体和来自分馏单元的粗汽油,经过吸收稳定部分,分割为干气、液化气和稳定汽油。此单元是本装置甲类危险物质最集中的地方。

(6)产品精制单元

包括干气、液化气脱硫和汽油液化气脱硫醇单元该两部分,干气、液化气在胺液(乙醇胺、二乙醇胺、Ⅳ—甲基二乙醇胺等)作用下、吸收干气、液化气中的

H2S气体以达到脱除H2S的目的。

汽油和液化气在碱液状态中在磺化酞氰钴或聚酞氰钻作用下将硫醇氧化为二硫化物,以达到脱除硫醇的目的。

2.工艺流程

工艺原则流程见图2—8。

原料油由罐区或其他装置(常减压、润滑油装置)送来,进入原料油罐,由原料泵抽出,换热至200—300°C左右,分馏塔来的回炼油和油浆一起进入提升管的下部,与由再生器再生斜管来的650~700°C再生催化剂接触反应,然后经提升管上部进入分馏塔(下部);反应完的待生催化剂进入沉降器下部汽提段。被汽提蒸汽除去油气的待生剂通过待生斜管进入再生器下部烧焦罐。由主风机来的空气送人烧焦罐烧焦,并同待生剂一道进入再生器继续烧焦,烧焦再生后的再生催化剂由再生斜管进人提升管下部循环使用。

烟气经一、二、三级旋分器分离出催化剂后,其温度在650~700°C,压力0.2-0.3MPa(表),进人烟气轮机作功带动主风机,其后温度为500—550°C,压力为0.01MPa(表)左右,再进入废热锅炉发生蒸汽,发汽后的烟气(温度大约为200℃左右)通过烟囱排到大气。

反应油气进入分馏塔后,首先脱过热,塔底油浆(油浆中含有2%左右催化剂)分两路,一路至反应器提升管,另一路经换热器冷却后出装置。脱过热后油气上升,在分馏塔内自上而下分离出富气、粗汽油、轻柴油、回炼油。回炼油去提升管再反应,轻柴油经换热器冷却后出装置,富气经气压机压缩后与粗汽油共进吸收塔,吸收塔顶的贫气进入再吸收塔由轻柴油吸收其中的C4-C5,再吸收塔顶干气进入干气脱硫塔脱硫后作为产品出装置,吸收塔底富吸收油进入脱吸塔以脱除其中的C2。塔底脱乙烷汽油进入稳定塔,稳定塔底油经碱洗后进入脱硫醇单元脱硫醇后出装置,稳定塔顶液化气进入脱硫塔脱除H,S,再进入脱硫醇单元脱硫醇后出

装置。(脱硫脱硫醇未画出)

(三)化学反应过程

1.催化裂化反应的特点

催化裂化反应是在催化剂表面上进行的,其反应过程的7个步骤如下:

①气态原料分子从主流扩散到催化剂表面;

②原料分子沿催化剂外向内扩散;

③原料分子被催化剂活性中心吸附;

④原料分子发生化学反应;

⑤产品分子从催化剂内表面脱附;

⑥产品分子由催化剂外向外扩散;

⑦产品分子扩散到主流中。

重质原料反应生成目的产品可用下图表示:

2.催化裂化反应种类

石油馏分是由十分复杂的烃类和非烃类组成,其反应过程十分复杂,种类繁多,大致分为几个类型。

(1)裂化反应

是主要的反应。即C—C键断裂,大分子变为小分子的反应。

(2)异构化反应

是重要的反应。即化合物的相对分子量不变,烃类分子结构和空间位置变化,所以催化裂化产物中会有较多异构烃。

(3)氢转移反应

是一个烃分子上的氢脱下来加到另一个烯烃分子上,使其烯烃饱和,该反应是催化裂化特有的反应。虽然氢转移反应会使产品安定性变好,但是大分子的烃类反应脱氢将生成焦炭。

(4)芳构化反应

烷烃、烯烃环化生成环烷烃和环烯烃,然后进一步氢转移反应生成芳烃,由于芳构化反应使汽油、柴油中芳烃较多。

除以上反应外,还有甲基转移反应、叠合反应和烷基化反应等。

(四)主要操作条件及工艺技术特点

1.主要操作条件

因不同的工艺操作条件不尽相同,表2—12列出一般一段再生催化裂化的主要操作条件。

2.工艺技术特点

(1)微球催化剂的气—固流态化

催化裂化确切一点应该叫作流化催化裂化。微球催化剂(60—70/1m粒径)在不同气相线速下呈现不同状态,可分为固定床(即催化剂不动)、流化床(即催化剂只在一定的空间运动)和输送床(即催化剂与气相介质一同运动而离开原来的空间)三种。

催化裂化的提升管反应是输送床,而再生器中待生催化剂的烧焦过程是流化床,所以微球催化剂的气—固流态化是催化裂化工艺得以发展的基础,从而使反应—再生能在不同的条件下得以实现。

(2)催化裂化的化学反应

最主要的反应是大分子烃类裂化为小分子烃类的化学反应,从而使原油中大于300℃馏分的烃类生成小分子烃类、气体、液化气、汽油、柴油等,极大地增加了炼油厂的轻质油收率,并能副产气体和液化气。

(五)催化剂及助剂

1.催化剂

烃类裂化反应,应用热裂化工艺也能完成,但是有了催化剂的参加,其化学反应方式不同,所以导致二类工艺的产品性质和产品分布都不同。

目前催化裂化所使用的催化剂都是分子筛微球催化剂,根据不同产品要求可制造出各种型号的催化剂。但其使用性能要求是共同的,即高活性和选择性,良好的水热稳定性,抗硫、氮、重金属的中毒;好的强度,易再生,流化性能好等。目前常见的有重油催化裂化催化剂、生产高辛烷值汽油催化剂、最大轻质油收率催化剂、增加液化气收率催化剂和催化裂解催化剂等。由于催化裂化原料的重质化,使重油催化剂发展十分迅速,目前国内全渣油型催化剂性能见表2—13。

2.催化裂化助剂

为了补充催化剂的其他性能,近年来发展了多种起辅助作用的助催化剂,这些助剂均以剂的方式,加到裂化催化剂中起到除催化裂化过程外的其他作用。如促进再生烟气中CO转化为C02,提高汽油辛烷值,钝化原料中重金属对催化剂活性毒性,降低烟气中的SOx的含量等各类助剂,它们绝大多数也是制造成与裂化催化剂一样的微球分别加入再生器内,但占总剂量很少,一般在1%—3%,所以每天添加量只有10-1000kS/d左右。

CO助燃剂为SiO2—Al2O3细粉上载有活性金属铂制成。辛烷值助剂大多是含有15%-20%ZSM—5分子筛的Si—Al微球剂。而金属钝化剂为液态型含锑的化合物,将其注入原料油中,使其分解的金属锑沉积在催化剂上以钝化Ni的活性。

(六)原料及产品性质

1.催化裂化原材料

各类催化裂化所使用的原材料不尽相同,现将一般所使用的原材料主要性质汇总,见表2—14。

2.产品性质

产品性质见表2-15

催化裂化装置工艺流程及设备简图

催化裂化装置工艺流程及设备简图 “催化裂化”装置简单工艺流程 “催化裂化”装置由原料预热、反应、再生、产品分馏等三部分组成~其工艺流程见下图~主要设备有:反应器、再生器、分馏塔等。 1、反应器,又称沉降器,的总进料由新鲜原料和回炼油两部分组成~新鲜原料先经换热器换热~再与回炼油一起分为两路进入加热炉加热~然后进入反应器底部原料集合管~分六个喷嘴喷入反映器提升管~并用蒸汽雾化~在提升管中与560,600?的再生催化剂相遇~立即汽化~约有25,30%的原料在此进行反应。汽油和蒸汽携带着催化剂进入反应器。通过反应器~分布板到达密相段~反应器直径变大~流速降低~最后带着3,4?/?的催化剂进入旋风分离器,使其99%以上的催化剂分离,经料腿返回床层,油汽经集气室出沉降器,进入分馏塔。 2、油气进入分馏塔是处于过热状态,同时仍带有一些催 化剂粉末,为了回收热量,并洗去油汽中的催化剂,分馏塔入口上部设有挡板,用泵将塔底油浆抽出经换热及冷却到 0200,300C,通过三通阀,自上层挡板打回分馏塔。挡板以上为分馏段,将反应 物根据生产要求分出气体、汽油、轻柴油、重柴油及渣油。气体及汽油再进行稳定吸收,重柴油可作为产品,也可回炼,渣油从分馏塔底直接抽出。

3、反应生焦后的待生催化剂沿密相段四壁向下流入汽提段。此处用过热蒸汽提出催化剂,颗粒间及表面吸附着的可汽提烃类,沿再生管道通过单动滑阀到再生器提升管,最后随增压风进入再生器。在再生器下部的辅助燃烧室吹入烧焦用的空气,以保证床层处于流化状态。再生过程中,生成的烟通过汽密相段进入稀相段。再生催化剂不断从再生器进入溢流管,沿再生管经另一单动滑阀到沉降器提升管与原料油汽汇合。 4、由分馏塔顶油气分离出来的富气,经气压机增压,冷却后用凝缩油泵打入吸收脱吸塔,用汽油进行吸收,塔顶的贫气进入二级吸收塔用轻柴油再次吸收,二级吸收塔顶干气到管网,塔底吸收油压回分馏塔。 5、吸收脱吸塔底的油用稳定进料泵压入稳定塔,塔顶液态烃一部分作吸收剂,另一部分作稳定汽油产品。 设备简图 反应器、再生器和分馏塔高、重、大。具体如:分馏塔高41.856m,再生器塔高31m,反应器安装后塔顶标高达57m。再生器总重为390t,反应器总重为177t,分馏塔总重为175t。 3再生器最大直径9.6m,体积为2518m。 1(两器一塔的主要外型尺寸及参数 再生器的外型尺寸参数见下图。

催化裂化装置

催化裂化装置 一、催化裂化在炼油工业中的作用 催化裂化是重要的石油二次加工手段之一,催化裂化是现代化炼油厂用来改质重质馏分和渣油的核心技术。 一般原油经过一次加工(即常减压蒸馏)后可得到10~40%的汽油,煤油及柴油等轻质油品,其余的是重质馏分和残渣油。如果不经过二次加工它们只能作为润滑油原料或重质燃料油。但是国民经济和国防上需要的轻质油量是很大的,但市场对轻质油的需求量是很大的,以我国目前为例,对轻质燃料油、重质燃料油和润滑油的需求比例大约是20:6:1;另一方面,由于内燃机的发展,对汽油的质量提出了更高的要求,而一般直馏汽油则难以满足这些要求。如目前我国车用汽油标准里面所有汽油的研究法辛烷值都在90以上,随着我国高标号汽油(指研究法辛烷值为93及以上汽油)的消费量不断增长,高标号汽油产量所占的比例已由2003年的28.5%上升到2006年的56.5%。而直馏汽油的辛烷值一般只有40~60,不能满足上述要求。 催化裂化是目前石油炼制工业中最重要的二次加工过程,也是重油轻质化(生产汽、柴油)的核心工艺。催化裂化以各种重质油(VGO、CGO、AR、VR等)为原料,在500℃左右、0.2~0.4MPa及催化剂的作用下,通过催化裂化反应得到气体(干气和LPG)、高辛烷值汽油、催化柴油(LCO)、重质油及焦炭。因此,催化裂化是提高原油加工深度、增加轻质油收率的重要手段。就加工能力来说,我国的催化裂化位居其它二次加工过程之首,催化裂化几乎是所有石化企业最重要的二次加工手段。 催化裂化过程有以下几个特点: 轻质油收率高,可达70%~80%; 催化裂化汽油的辛烷值较高,安定性好; 催化裂化汽柴油十六烷值较低,常与直馏柴油调合才能使用; 催化裂化气体产品中,80%是C3和C4烃类(称为液化石油气LPG),其中丙烯和丁烯占一半以上,因此这部分产品是优良的石油化工和生产高辛烷值汽油组分的原料。 二、工艺原理概述

催化裂化

催化裂化

催化裂化 催化裂化是目前石油炼制工业中最重要的二次加工过程,也是重油轻质化的核心工艺,是提高原油加工深度、增加轻质油收率的重要手段。 催化裂化原料:重质馏分油(减压馏分油、焦化馏分油)、常压重油、减渣(掺一部分馏分油)、脱沥青油。 产品分布及特点: ★气体: 10~20%,气体中主要是C3、C4,烯烃含量很高 ★汽油: 产率在30~60%之间,ON高,RON可达90左右 ★柴油: 产率在0~40%,CN较低,需调和或精制 ★油浆:产率在0~10% ★焦炭: 产率在5%~10%,C:H=1:0.3~1 催化裂化的工艺特点 催化裂化过程是以减压馏分油、焦化柴油和蜡油等重质馏分油或渣油为原料,在常压和450℃~510℃条件下,在催化剂的存在下,发生一系列化学反应,转化生成气体、汽油、柴油等轻质产品和焦炭的过程。 催化裂化过程具有以下几个特点: ⑴轻质油收率高,可达70%~80%; ⑵催化裂化汽油的辛烷值高,马达法辛烷值可达78,汽油的安定性也较好; ⑶催化裂化柴油十六烷值较低,常与直馏柴油调合使用或经加氢精制提高十六烷值,以满足规格要求; ⑷催化裂化气体,C3和C4气体占80%,其中C3丙烯又占70%,C4中各种丁烯可占55%,是优良的石油化工原料和生产高辛烷值组分的原料。 根据所用原料,催化剂和操作条件的不同,催化裂化各产品的产率和组成略有不同,大体上,气体产率为10%~20% ,汽油产率为30%~50%,柴油产率不超过40%,焦炭产率5%~7%左右。由以上产品产率和产品质量情况可以看出,催化裂化过程的主要目的是生产汽油。我国的公共交通运输事业和发展农业都需要大量柴油,所以催化裂化的发展都在大量生产汽油的同时,能提高柴油的产率,这是我国催化裂化技术的特点。 影响催化裂化反应深度的主要因素 ㈠几个基本概念 1、转化率在催化裂化工艺中,往往要循环部分生成油、也称回炼油。在工业上采用回炼操作是为了获得较高的轻质油产率。因此,转化率又有单程转化率和总转化率之别。 2、空速和反应时间每小时进入反应器的原料量与反应器内催化剂藏量之比称为空速。 空速的单位为时-1,空速越高,表明催化剂与油接触时间越短,装置处理能力越大。 在考察催化裂化反应时,人们常用空速的倒数来相对地表示反应时间的长短。 3、剂油比催化剂循环量与总进料量之比称为剂油比,用C/O表示:

重油催化裂化装置工艺流程简述

重油催化裂化装置工艺流程简述 重油催化裂化装置:包括反应—再生部分、分馏部分、吸收稳定部分、主风机部分、气压机部分、余热回收部分。 1.1 反应-再生部分 自装置外来的常压渣油进入原料油缓冲罐(V1201),由原料油泵(P1201AB)升压后经循环油浆—原料油换热器(E1215AB )加热至280C左右,与自分馏部分来的回炼油混合后进入提升管中部,分4路经原料油进料喷嘴进入提升管反应器(R1101A)下部,与通过预提升段整理成活塞流的高温催化剂进行接触完成原料的升温、汽化及反应,反应油气与待生催化剂在提升管出口经粗旋风分离器得到迅速分离后经升气管进入沉降器单级旋风分离器,在进一步除去携带的催化剂细粉后,反应油气离开沉降器,进入分馏塔。 待生催化剂经粗旋及沉降器单级旋风分离器料腿进入位于沉降器下部的汽提段,在此与蒸汽逆流接触以置换催化剂所携带的油气。汽提后的催化剂沿待生立管下流,经待生塞阀并通过待生塞阀套筒进入再生器(R1102)的密相床,在 700r左右的再生温度、富氧(3%)及CO助燃剂的条件下进行逆流完全再生。再生后的再生催化剂通过各自的再生立管及再生单动滑阀,进入两根提升管反应器底部,以蒸汽和干气作提升介质,完成催化剂加速、分散过程,然后与雾化原料接触。来自蜡油再生斜管的再生催化剂与来自汽油待生循环管的汽油待生催化剂通过特殊设计的预提升段整理成活塞流。 轻重汽油分离塔顶回流油泵出口来的轻汽油,分两路进入汽油提升管反应器(R1104A)。R1104A 的反应油气在提升管出口经粗旋迅速分离,油气经单级旋风分离器进一步除去携带的催化剂细粉,最后离开汽油沉降器,进入分馏塔。 来自R1104 粗旋以及汽油沉降器单级旋风分离器回收的催化剂进入汽油汽提

重油催化裂化装置主要工艺流程说明

重油催化裂化装置主要工艺流程说明 一. 反再系统 1.反应部分 混合蜡油和常(减)压渣油分别由罐区原料罐送入装置内的静态混合器(D-214)混合均匀后,进入原料缓冲罐(D-203/1),然后用原料泵(P-201/1.2)抽出,经流量控制阀(8FIC-230)后与一中回流换热(E-212/1.2),再与油浆(E-201/1.2)换热至170~220℃,与回炼油一起进入静态混合器(D-213)混合均匀。在注入钝化剂后分三路(三路设有流量控制)与雾化蒸汽一起经六个进料喷嘴进入提升管,与从二再来的高温再生催化剂接触并立即汽化,裂化成轻质产品(液化气、汽油、柴油)并生成油浆、干气及焦炭。 新增焦化蜡油流程:焦化蜡油进装后先进焦化蜡油缓冲罐(D-203/2),然后经焦化蜡油泵(P-201/3.4)提压至1.3MPa 后分为两路:一路经焦化蜡油进提升管控制阀(8FIC242)进入提升管反应器的回炼油喷嘴或油浆喷嘴,剩余的焦化蜡油经另一路通过D-203/2的液位控制阀(8LIC216)与进装蜡油混合后进入原料油缓冲罐(D-203/1)。 新增常压热渣油流程:为实现装置间的热联合,降低装置能耗,由南常减压装置分出一路热常渣(约350℃),经8FIQC530直接进入D-213(原料油与回炼油混合器)前,与原料混合均匀后进入提升管原料喷嘴。

反应油气、水蒸汽、催化剂经提升管出口快分器分离出大部分催化剂,反应油气经过沉降器稀相沉降,再经沉降器(C-101)内四组单级旋风分离器分离出绝大部分催化剂,反应油气、蒸汽、连同微量的催化剂细粉经大油气管线至分馏塔人档下部。分馏塔底油浆固体含量控制<6g/L。 旋分器分出的催化剂通过料腿返回到汽提段,料腿装有翼阀并浸没在汽提段床层中,保证具有正压密封,防止气体短路,汽提蒸汽经环形分布器进入汽提段的上中下三个部位使催化剂不仅处于流化状态,并汽提掉催化剂夹带的烃油气,汽提后的催化剂通过待生滑阀进入一再催化剂分布器。 2.再生部分 第一再生器在比较缓和的条件下进行部分燃烧,操作压力为0.15~0.25MPa(表),温度660~690℃,在床层中烧掉焦炭中绝大部分氢和部分碳。由于有水蒸汽存在,一再温度要控制低一些,以减轻催化剂的水热失活。烧焦用风分别由一再主风及过剩氧较高的二再烟气提供。 从一再出来的半再生催化剂通过半再生滑阀进入二再下部,并均匀分布。二再压力在0.27MPa(表),720~760℃温度下操作,催化剂上剩余碳用过量的氧全部生成CO2。由于一再烧掉绝大部分氢,从而有效降低了二再水蒸汽分压,使二再可在较高的温度下操作。二再烟气由顶部进入一再,热再生催化剂从二再流出,通过再生滑阀进入提升管底部,实

催化裂化的装置简介及工艺流程

催化裂化的装置简介及工艺流程 概述 催化裂化技术的发展密切依赖于催化剂的发展。有了微球催化剂,才出现了流化床催化裂化装置;分子筛催化剂的出现,才发展了提升管催化裂化。选用适宜的催化剂对于催化裂化过程的产品产率、产品质量以及经济效益具有重大影响。 催化裂化装置通常由三大部分组成,即反应/再生系统、分馏系统和吸收稳定系统。其中反应––再生系统是全装置的核心,现以高低并列式提升管催化裂化为例,对几大系统分述如下: (一)反应––再生系统 新鲜原料(减压馏分油)经过一系列换热后与回炼油混合,进入加热炉预热到370℃左右,由原料油喷嘴以雾化状态喷入提升管反应器下部,油浆不经加热直接进入提升管,与来自再生器的高温(约650℃~700℃)催化剂接触并立即汽化,油气与雾化蒸汽及预提升蒸汽一起携带着催化剂以7米/秒~8米/秒的高线速通过提升管,经快速分离器分离后,大部分催化剂被分出落入沉降器下部,油气携带少量催化剂经两级旋风分离器分出夹带的催化剂后进入分馏系统。 积有焦炭的待生催化剂由沉降器进入其下面的汽提段,用过热蒸气进行汽提以脱除吸附在催化剂表面上的少量油气。待生催化剂经待生斜管、待生单动滑阀进入再生器,与来自再生器底部的空气(由主风机提供)接触形成流化床层,进行再生反应,同时放出大量燃烧热,以维持再生器足够高的床层温度(密相段温度约650℃~680℃)。再生器维持0.15MPa~0.25MPa(表)的顶部压力,床层线速约0.7米/秒~1.0米/秒。再生后的催化剂经淹流管,再生斜管及再生单动滑阀返回提升管反应器循环使用。 烧焦产生的再生烟气,经再生器稀相段进入旋风分离器,经两级旋风分离器分出携带的大部分催化剂,烟气经集气室和双动滑阀排入烟囱。再生烟气温度很高而且含有约5%~10%CO,为了利用其热量,不少装置设有CO锅炉,利用再生烟气产生水蒸汽。对于操作压力较高的装置,常设有烟气能量回收系统,利用再生烟气的热能和压力作功,驱动主风机以节约电能。 (二)分馏系统 分馏系统的作用是将反应/再生系统的产物进行分离,得到部分产品和半成

催化裂化工艺流程

催化裂化工艺流程 催化裂化工艺流程是一种将重质石油分子裂解为较轻质产品的炼油工艺。它主要通过在高温和高压环境下,加入催化剂催化作用以降低石油原料的分子量,从而得到更多的汽油和石脑油等较轻质产品。下面将详细介绍催化裂化工艺的流程。 催化裂化工艺流程一般分为进料、预处理、裂化、分离和催化剂再生等几个步骤。 首先是进料过程。石油作为原料进入装置后,首先要通过减压闪蒸,将大部分脱硫脱沥青剂蒸发掉,减少催化剂的构备和阻塞。 接下来是预处理过程。原料经过减压闪蒸后,进入预处理装置。预处理主要是通过加热和混合来改变原料的物理性质,提高其在催化剂床上的分散性和渗透性,以增加催化剂的接触效果。 然后是裂化过程。经过预处理后的原料进入裂化装置,装置内部有一定数目的催化剂床。在高温(约400至600摄氏度)和高压(10至30兆帕)的环境下,原料与催化剂发生接触和反应,其中的长链烃分子被裂解成较短链的烃分子,生成较轻质的汽油、石脑油等产品。 接下来是分离过程。裂化产物经过冷却后进入分离塔,根据烃分子的沸点不同,采用分馏的方法将产品进行分离。这样可以得到汽油、石脑油、液化气等不同产品。而裂解后生成的气体在塔顶被收集并冷凝回收,而液体则通过不同的出口流出。

最后是催化剂再生过程。随着催化剂的使用,其活性会逐渐降低。因此,需要对催化剂进行再生。催化剂再生的方法有多种,常用的方法包括烧结再生和煅烧再生。再生后的催化剂可以继续使用。 催化裂化工艺流程是一种高效、可靠的炼油工艺,能够将重质石油分子裂解成较轻质的产品,提高汽油和石脑油等产量。然而,催化裂化工艺也存在一些挑战,例如对催化剂的选择和再生过程的控制等。因此,在实际生产中,需要不断优化和改进工艺流程,以提高产量和质量,降低能耗和环境污染。

催化裂化装置工艺流程及设备简图

“催化裂化”装置简单工艺流程 “催化裂化”装置由原料预热、反应、再生、产品分馏等三部分组成,其工艺流程见下图,主要设备有:反应器、再生器、分馏塔等。 1、反应器(又称沉降器)的总进料由新鲜原料和回炼油两部分组成,新鲜原料先经换热器换热,再与回炼油一起分为两路进入加热炉加热,然后进入反应器底部原料集合管,分六个喷嘴喷入反映器提升管,并用蒸汽雾化,在提升管中与560~600℃的再生催化剂相遇,立即汽化,约有25~30%的原料在此进行反应。汽油和蒸汽携带着催化剂进入反应器。通过反应器,分布板到达密相段,反应器直径变大,流速降低,最后带着3~4㎏/㎡的催化剂进入旋风分离器,使其99%以上的催化剂分离,经料腿返回床层,油汽经集气室出沉降器,进入分馏塔。 2、油气进入分馏塔是处于过热状态,同时仍带有一些催

化剂粉末,为了回收热量,并洗去油汽中的催化剂,分馏塔入口上部设有挡板,用泵将塔底油浆抽出经换热及冷却到200~3000C,通过三通阀,自上层挡板打回分馏塔。挡板以上为分馏段,将反应物根据生产要求分出气体、汽油、轻柴油、重柴油及渣油。气体及汽油再进行稳定吸收,重柴油可作为产品,也可回炼,渣油从分馏塔底直接抽出。 3、反应生焦后的待生催化剂沿密相段四壁向下流入汽提段。此处用过热蒸汽提出催化剂,颗粒间及表面吸附着的可汽提烃类,沿再生管道通过单动滑阀到再生器提升管,最后随增压风进入再生器。在再生器下部的辅助燃烧室吹入烧焦用的空气,以保证床层处于流化状态。再生过程中,生成的烟通过汽密相段进入稀相段。再生催化剂不断从再生器进入溢流管,沿再生管经另一单动滑阀到沉降器提升管与原料油汽汇合。 4、由分馏塔顶油气分离出来的富气,经气压机增压,冷却后用凝缩油泵打入吸收脱吸塔,用汽油进行吸收,塔顶的贫气进入二级吸收塔用轻柴油再次吸收,二级吸收塔顶干气到管网,塔底吸收油压回分馏塔。 5、吸收脱吸塔底的油用稳定进料泵压入稳定塔,塔顶液态烃一部分作吸收剂,另一部分作稳定汽油产品。

催化裂化工艺介绍

催化裂化工艺介绍 催化裂化是原油二次加工中最重要的加工过程,是液化石油气、汽油、煤油和柴油的主要生产手段,在炼油厂中占有举足轻重的地位。 催化裂化一般以减压储分油和焦化蜡油为原料,但是随着原油的日趋变重的增长趋势和市场对轻质油品的大量需求,部分炼厂开始掺炼减压渣油,甚至直接以常压渣油作为裂化原料。下面将从七个方面对催化裂化展开介绍。 (1)催化裂化的一般特点 ①轻质油(包括汽油、煤油和柴油)收率高,可达70〜80wt%,而原油初储的轻质油收率仅为10〜40wt%。 ②催化裂化汽油的辛烷值较高,研究法辛烷值可达85以上,汽油的安定性也较好。 ③催化裂化柴油的十六烷值低,常与直储柴油调合使用,或者加氢精制提高十六烷值。 ④催化裂化气体产品约占10〜20wt%,其中90%是液化石油气,并且含有大量的C3、C4烯烧,是优良的石油化工和生产高辛烷值汽油组分的原料。 (2)重油催化裂化的特点 ①焦炭产率高。重油催化裂化的焦炭产率高达8〜12wt%,而微分油催化裂化的焦炭产率通常为5〜6wt%。 ②重金属污染催化剂。与储分油相比,重油含有较多的重金属,在催化裂化过程中这些重金属会沉积在催化剂表面,导致催化剂受污染或中毒。 ③硫、氮杂质的影响。重油中的硫、氮等杂原子的含量相对较高,导致裂化后的轻质油品中的硫、氮含量较高,影响产品的质量;另一方面,也会导致焦炭中的硫、氮含量较高,在催化剂烧焦过程中会产生较多的硫、氮氧化物,腐蚀设备,污染环境。 ④催化裂化条件下,重油不能完全气化。重油在催化裂化条件下只能部分气化,未气化的小液滴会附着在催化剂表面上,此时的传质阻力不能忽略,反应过程是一个复杂的气-液-周三相催化反应过程。 (3)单体姓:的催化裂化反应 ①烷姓:主要发生分解反应,生成较小分子的烷姓:和烯姓:。 ②烯姓;除发生分解反应外,还发生异构化、氢转移和芳构化等反应。 ③环烷姓:可以发生开环反应生成链状烯姓:,也可以发生氢转移反应生成芳香姓:。 ④芳香烂不发生开环反应,只发生断侧链反应,且断裂的位置主要发生在侧链同芳香

催化裂化工艺过程

催化裂化工艺过程一般由三个部分组成,即反应一再生系统、分馏系统、吸收―稳定系统。对处理量较大、反应压力较高(例如>0.2MPa)的装置,常常还有再生烟气的能量回收系统。 1.反应―再生系统/催化裂化工艺过程编辑 新鲜原料油经换热后与回炼油浆混合,经加热炉加热至180-320℃后至催化裂化提升管反应器下部的喷嘴,原料油由蒸气雾化并喷人提升管内,在其中与来自再生器的高温催化剂(600-750℃)接触,随即汽化并进行反应。油气在提升管内的停留时间很短,一般只有几秒钟。反应产物经旋风分离器分离出夹带的催化剂后离开沉降器去分馏塔。 积有焦炭的催化剂(称待生催化剂)由沉降器落人下面的汽提段。汽提段内装有多层人字形挡板并在底部通入过热水蒸气,待生催化剂上吸附的油气和颗粒之间的空间内的油气被水蒸气置换出而返回上部。经汽提后的待生催化剂通过待生斜管进人再生器。 再生器的主要作用是烧去催化剂上因反应而生成的积炭,使催化剂的活性得以恢复。再生用空气由卞风机供给,空气通过再生器下面的辅助燃烧室及分布管进人流化床层。对于热平衡式装置,辅助燃烧室只是在开工升温时才使用,正常运转时并不烧燃料油。再生后的催化剂(称再生催化剂)落人淹流管,经再生斜管送回反应器循环使用。再生烟气经旋风分离器分离出夹带的催化剂后,经双动滑阀排人大气。在加工生焦率高的原料时,例如加工含渣油的原料时,因焦炭产率高,再生器的热量过剩,必须在再生器中设取热设施以取走过剩的热量。再生烟气的温度很高,不少催化裂化装置设有烟气能量回收系统,利用烟气的热能和压力能(当设能量回收系统时,再生器的操作压力应较高些)做功,驱动主风机以节约电能,甚至可对外输出剩余电力。对一些不完全再生的装置,再生烟气中含有5%-10%(体积分数)的CO,可以设CO锅炉使CO完全燃烧以回收能量。 在生产过程中,催化剂会有损失及失活,为了维持系统内的催化剂的藏量和活性,需要定期地或经常地向系统补充或置换新鲜催化剂。为此,装置内至少应设两个催化剂储罐。装卸催化剂时采用稀相输送的方法,输送介质为压缩空气。 在流化催化裂化装置的自动控制系统中,除了有与其他炼油装置相类似的温度、压力、流量等自动控制系统外,还有一整套维持催化剂正常循环的自动控制系统和当发生流化失常时的自动保护系统。此系统一般包括多个自保系统,例如反应器进料低流量自保系统、主风机出口低流量自保系统、两器差压自保系统,等等。以反应器进料低流量自保系统为例,当进料童低于某个行限值时,在提升管内就不能形成足够低的密度,正常的两器压力平衡被破坏,催化剂不能按规定的路线进行循环,而.且还会发生催化剂倒流并使油气大量带人再生器而引起事故。此时,进料低流量自保系统就自动进行以下动作:切断反应器进料并使进料返回原料油罐(或中间罐),向提升管通入事故蒸气以维持催化剂的流化和循环。 2.分馏系统/催化裂化工艺过程编辑 典型的催化裂化分馏系统见图1。由反应器来的反应产物(油气)从底部进人分馏塔,经底部的脱过热段后在分馏段分割成几个中间产品:塔顶为富气及汽油,侧线有轻柴油、重柴油和回炼油。塔底产品是油浆。轻柴油和重柴油分别经汽提后,再经换热、冷却后出装置。

催化裂化的装置简介及工艺流程

催化裂化的拆置简介及工艺过程之阳早格格创做 概括 催化裂化技能的死长稀切依好于催化剂的死长.有了微球催化剂,才出现了流化床催化裂化拆置;分子筛催化剂的出现,才死长了提下管催化裂化.采用相宜的催化剂对付于催化裂化历程的产品产率、产品本量以及经济效率具备要害效率. 催化裂化拆置常常由三大部分组成,即反应/复活系统、分馏系统战吸支宁静系统.其中反应––复活系统是齐拆置的核心,现以下矮并列式提下管催化裂化为例,对付几大系统分述如下: (一)反应––复活系统 新陈本料(减压馏分油)通过一系列换热后与回炼油混同,加进加热炉预热到370℃安排,由本料油喷嘴以雾化状态喷进提下管反应器下部,油浆没有经加热曲交加进提下管,与去自复活器的下温(约650℃~700℃)催化剂交触并坐时汽化,油气与雾化蒸汽及预提下蒸汽所有携戴着催化剂以7米/秒~8米/秒的下线速通过提下管,经赶快分散器分散后,大部分催化剂被分出降进重降器下部,油气携戴少量催化剂经二级旋风分散器分出夹戴的催化剂后加进分馏系统. 积有焦冰的待死催化剂由重降器加进其底下的汽提段,用过热蒸气举止汽提以脱除吸附正在催化剂表面上的少量

油气.待死催化剂经待死斜管、待死单动滑阀加进复活器,与去自复活器底部的气氛(由主风机提供)交触产死流化床层,举止复活反应,共时搁出洪量焚烧热,以保护复活器脚够下的床层温度(稀相段温度约650℃~680℃).复活器保护0.15MPa~0.25MPa(表)的顶部压力,床层线速约0.7米/秒~1.0米/秒.复活后的催化剂经淹流管,复活斜管及复活单动滑阀返回提下管反应器循环使用. 烧焦爆收的复活烟气,经复活器稀相段加进旋风分散器,经二级旋风分散器分出携戴的大部分催化剂,烟气经集气室战单动滑阀排进烟囱.复活烟气温度很下而且含有约5%~10%CO,为了利用其热量,很多拆置设有CO锅炉,利用复活烟气爆收火蒸汽.对付于支配压力较下的拆置,常设有烟气能量回支系统,利用复活烟气的热能战压力做功,启动主风机以俭朴电能. (二)分馏系统 分馏系统的效率是将反应/复活系统的产品举止分散,得到部分产品战半兴品. 由反应/复活系统去的下温油气加进催化分馏塔下部,经拆有挡板的脱过热段脱热后加进分馏段,经分馏后得到富气、细汽油、沉柴油、重柴油、回炼油战油浆.富气战细汽油去吸支宁静系统;沉、重柴油经汽提、换热或者热却后出拆置,回炼油返回反应––复活系统举止回炼.油浆的一部分支反

催化裂化-工艺流程

催化裂化-工艺流程 催化裂化是一种重要的炼油技术,适用于重质石油的加工。通过在高温高压条件下将石油分子在催化剂的作用下裂解成较小分子,提高了石油产品的产率和质量。下面介绍一下催化裂化工艺流程。 原料处理 首先需要对石油原料进行预处理,去除其中的水、硫、重金属和杂质等。而后将预处理后的原料加热至催化裂化反应温度。 反应器 加热后的原料进入反应器,并在催化剂的作用下进行裂解反应。该反应器是高压、高温和高过程密度的环境,一般要求反应温度在450-500℃、压力在0.3-3.0 MPa。 催化剂 催化剂是催化裂化中的关键因素,催化反应的发生与否、催化裂化反应的速率、产油率以及反应产物的分布范围都与催化剂性质有关。目前使用的催化剂有铝矽酸盐催化剂和分子筛催化剂两种。 分离器 催化裂化反应产生的物质中,不仅有目标产物,也会有其它一些物质。需要借助分离器,通过不同烃类的沸点差异,将反应产生的物质分离。分离器分为初级分离器、二级分离器和精馏塔。 再生器 催化剂活性随着时间的进行会逐渐降低,需要在一定时间周期内对催化剂进行再生。再生是通过空气、蒸汽等介质将催化剂反应中沉积在催化剂表面的碳、炭黑等物质燃烧并清除。再生器的目的是维护催化剂的活性,提高反应器的反应效率和产油率。 产物处理 最后,反应产生的油品进一步处理,包括脱色、脱臭、加氢、异构等。这些处理可以改善油品颜色、气味和抗氧化性等方面的性质,从而使得最终产品符合市场需求。 总而言之,催化裂化是一种高温、高压、高能耗的过程,它有利于提高石油产品的产率和质量,又能满足市场需求。石油加工企业需要综合考虑经济性、技术含量、环境保护等方面,去选择适合自身的催化裂化生产工艺。

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