催化裂化吸收稳定系统 ppt课件

任务布置
1.绘制重油催化裂化工艺原则流程图。 2.口头复述工艺流程。
注意事项： 1.催化裂化设备的简要画法。 2.催化裂化装置一般几部分构成？
知识拓展
催化裂化的发展历程 催化裂化自1936年实现工业化至今经历了四个阶段： 固定床、移动床、流化床和提升管。
Fixed Bed
Moving Bed
Fluid Bed
同学们上节课已经学习了催化裂化原料、产品、化学反应及 催化剂。 检查同学们掌握的情况： 1、催化裂化的主要化学反应有哪些？ 2、催化裂化催化剂的组成是什么？
提出问题
催化裂化反应及产品分离是通过什么工艺实现的？催 化剂是如何参与反应并再生的？
催化裂化
催化裂化工艺流程框图
图2-1 催化裂化生产工艺方框流程图
此流程是如何实现？
催化裂化工艺原则流程图
图2-2 重油催化裂化工艺原则流程图 1 原料加热炉 2 提升管反应器 3 沉降器 4 再生器 5 辅助燃烧室 6 外取热器 7 分馏塔 9 油气分离器 10 柴油汽提塔 11 气压机 12 吸收塔 13 气压机出口油气分离器 14 解吸塔 15 再吸收塔 16 稳定塔 17 稳定塔回流罐 18 液化气碱洗罐
任务布置
1.绘制重油催化裂化工艺原则流程图。 2.口头复述工艺流程。
注意事项： 1.催化裂化设备的简要画法。 2.催化裂化装置一般几部分构成？
知识拓展
催化裂化的发展历程 催化裂化自1936年实现工业化至今经历了四个阶段： 固定床、移动床、流化床和提升管。
Fixed Bed
Moving Bed
Fluid Bed
图22重油催化裂化工艺原则流程图油气分离器10柴油汽提塔11气压机12吸收塔13气压机出口油气分离器14解吸塔15再吸收塔16稳定塔17稳定塔回流罐18液化气碱洗罐催化裂化工艺原则流程图任务布置任务布置1

胜利
0.23 0.29 <0.02 0.2～0.4 4.7 8.5 4.8 39.2
2.以重油为裂化原料时会遇到以下技术困难： ①焦炭产率高 原因是：
重油的H/C比较低，含稠环芳烃多，胶质沥青质含量高；
重金属污染催化剂 引起一系列的问题，主要有： 再生器烧焦负荷大 焦炭产率过高，会大大破坏装置的热平衡 装置能耗增大
5～10
6～8
二：催化裂化的发展过程
分解等反应生成气体、汽油等小分子产物
催化裂化反应
缩合反应生成焦炭
反应：吸热过程
催化裂化 再生：放热过程
催化裂化的发展可以分成以下几个阶段：
1．天然白土和固定床催化裂化 2．合成硅铝催化剂和移动床催化裂化
①移动床催化裂化
②流化床催化裂化
3．分子筛催化剂和提升管催化裂化
次反应
二次反应并非对我 们的生产都有利，应 适当加以控制
为了获得较高轻质油收率，不追求反应深度过大，而是在
适当反应深度的基础上对未反应原料进行回炼 “未反应原料”是指反应产物中沸点范围与原料相当的那 一部分，称回炼油或循环油 目前我国的催化裂化装置采用的反应温度一般比国外低
三：渣油催化裂化
芳香基原料油、催化裂化循环油或油浆(其中含有较多的稠
环芳烃)较难裂化，要选择合适的反应条件或者先通过预处理
来减少其中的稠环芳烃而使其成为优质的裂化原料，如循环 油可作如下处理： 加氢→含环烷烃较多→优质裂化原料 溶剂抽提分理出芳烃(化工原料)→裂化
2．复杂的平行—顺序反应
重质石油馏分
中间馏分
烷烃
烯烃
①反应速度比烷烃快得多； ②氢转移显著，产物中烯烃、尤其 是二烯烃较少。
①反应速度与异构烷烃相似； ②氢转移显著，同时生成芳烃。 ①反应速度比烷烃快得多； ②在烷基侧链与苯环连接的键上断 裂。

液体产物精制
阐述液体产物精制的原理及方法，包括蒸馏、萃取、 吸附和离子交换等。
04
催化裂化装置的维护与保养
日常维护
01
02
03
每日检查
检查装置的外观、紧固件 、连接部位等是否正常， 确保无泄漏、无特殊声响 和振动。
温度和压力监控
定期检查装置的温度和压 力是否在正常范围内，并 记录数据，以便及时发现 特殊情况。
02
03
04
严格遵守操作规程
操作人员必须经过专业培训， 熟悉装置的操作流程和安全规
范。
定期检查和维护
对装置进行定期检查，及时发 现和处理潜伏的安全隐患。
危险品管理
对装置涉及的危险品进行严格 管理，确保储存和使用安全。
应急预案
制定完善的事故应急预案，提 高应对突发事件的快速响应能
力。
事故应急处理
火灾应急处理
THANKS
感谢观看
原料的干燥与脱硫脱氮
介绍原料的种类、性质和来源，说明 原料对催化裂化过程的影响。
阐述原料在进入反应器前进行干燥和 脱硫脱氮的原理及方法。
原料的预热与混合
说明原料在进入反应器前的预热和混 合的必要性，以及预热和混合的方法 。
反应过程
01
反应原理
详细介绍催化裂化反应的原理， 包括反应机理、反应条件和影响 因素。
催化裂化装置的应用
催化裂化装置广泛应用于石油化工行业，是炼油厂的重要加工装置之一 。
它主要用于处理重质石油原料，如减压馏分油、脱油沥青等，将其转化 为高价值的轻质产品。
通过催化裂化装置的处理，可以提高石油产品的质量和产量，满足市场 需求。同时，催化裂化技术也在不断发展和改进，以提高生产效率和环 保性能。

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 入下面的汽提段。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。再生用空气由主风机供给，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。 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。 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。
工艺流程概述
包括：反应-再生系统、分馏系统、吸收-稳定系 统、再生烟气的能量回收系统和液化气、汽油的 脱硫精制等 1．反应—再生系统
高低并列式提升管催化裂化装置的工艺流程
470～510 ℃
3 ～4s
650～700 ℃
300～380 ℃
新鲜原料油经换热后与回炼油浆混合，经加热 炉加热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入提升管内，在其中与来自再 生器的高温催化剂接触，随即汽化并进行反应。
进入分馏塔的油气含有相当大量的不凝气和惰性气
体，它们会影响塔顶冷凝冷却器的效果 提高富气压缩机的入口压力以降低气压机的功率损
耗
3．吸收—稳定系统
主要由吸收塔、解吸塔、再吸收塔及稳定塔组成。

旋风分离器
粗旋 单旋 三旋
目录
催化裂化的工艺流程
催化裂化的重要设备 催化裂化的重要控制点
催化裂化的关键控制
反应温度控制： 催化裂化工艺中，反应器温度一般是通过调节再生滑 阀（塞阀）开度来改变再生催化剂循环量，达到控制 温度的目的。需要关注的问题主要有： 反应温度取样点的选择 再生滑阀的低压差限保护
正常生产中再生压力由烟机入口蝶阀的开度来控 制，在保证再生压力的前提下，烟气尽可能全部通过 烟机回收能量，双动滑阀旁路配合烟机入口蝶阀共同 完成再生压力的控制。需关注的事项有： 烟机的保护与再生压力的控制紧密相连，避免烟机的 超速或工作在临界状态。 两器差压的控制选择。
催化裂化的关键控制
其他重要控制回路： 分馏塔底液位与温度的控制
催化裂化的关键控制
反应压力的控制 ： 反应压力是通过控制催化分馏塔顶压力来实现， 即调节富气压缩机入口压力，通过改变压缩机蒸汽透 平流量，改变压缩机转速。同时配合入口反飞动阀、 入口放火炬阀、分馏塔顶油气蝶阀等，形成了完整的 机组－反应压力的正常生产、开停工控制系统。控制 方案做到： 在较高的机组入口压力下平稳操作，达到降低能耗目 的。 机组的安全运行，避免喘振现象的出现以及事故状态 下的机组保护。
分馏塔顶温度控制
分馏塔顶油气分离器液位 吸收稳定装置富气凝缩油罐液位和界位的控制
机组控制
主风机 气压机 烟机
机组控制 机组的防喘振控制 喘振线 压 缩 比 喘振 区 操作线 Qg 入口流量
在反应过程中与催化剂接触，生成焦炭沉积在催化剂上， 催化剂因而失活，催化剂可在再生器内用空气烧掉焦炭，
回复活性。这样催化剂就形成了反应－失活－再生－反应

R + CH2=C-CHCH2CH2CH3 + R'H
R
R + CH2=C-CHCH2CH2CH3
R + CH2=C-CH2CH2CH2CH3+ R'
C－H键的断裂则会逐步脱氢形成芳烃
R + R R + R R + R R
环己烷在催化裂化时约有25%转化成苯，气
体中氢气的含量比烷烃裂化时要多。
六员环还会异构化成为五员环烷，其反应很 可能是通过质子化环丙烷中间物进行的。
化在反应历程上是有相当的差别的。
2、烯烃
由于催化裂化原料基本不含有烯烃，所以烯烃
的反应基本上属于二次反应。烯烃的催化裂化反应
与其热裂化反应差别很大，烯烃很容易形成正碳离
子，因此它的催化裂化反应比同碳数的正构烷烃要
快2～3个数量级。
（1）裂化反应
烯烃的催化裂化反应速率比同碳数的烷烃快2-3 个数量级，而产物分布与烷烃相似。
产品的加工过程。
催化裂化的原料：
最初是减压馏分油（VGO）。
近年来以常压渣油和减压渣油脱沥青油为 原料的重油催化裂化工艺（简称RFCC）发 展较快。
催化裂化的产物： 气体：产率10～20％，主要是C3和C4，
其中烯烃含量可达50％以上。
汽油：产率30～60%，其RON约为80～ 90，安定性较好。 柴油：产率0～40%，由于含较多的芳 烃，十六烷值较低，安定性较差。 焦炭：产率5～10%，沉积在催化剂表面。
子而形成环烷烃，也可以失去质子而形成环烯烃，
环烯烃进一步脱氢可形成芳烃。
3、环烷烃
环烷烃的催化裂化反应速度与异构烷烃相似，
基本是上环断裂生成烯烃和二烯烃，脱氢生成

及典型故障分析 ▪ 第六节 反应—再生系统主要工艺计算简介 ▪ 本章小结
第一节 催化裂化化学反应原理
▪ 一、单体烃催化裂化的化学反应 ▪ （一）烷烃
▪ 烷烃主要发生分解反应，分解成较小分子的烷烃和烯烃， 烷烃分解时多从中间的C—C键处断裂，分子越大越容易 断裂
▪ （二）烯烃
▪ 烯烃的主要反应也是分解反应，但还有一些其它重要反应， 主要反应有：
（二）三阀
▪ 1．单动滑阀
单动滑阀用于床层反应器催化裂化和高低并列式提升管催化裂化装置。 其作用是：正常操作时用来调节催化剂在两器间的循环量，出现重大事 故时用以切断再生器与反应沉降器之间的联系，以防造成更大事故。
▪ 2．双动滑阀
双动滑阀是一种两块阀板双向动作的超灵敏调节阀，安装 在再生器出口管线上（烟囱），其作用是调节再生器的压 力，使之与反应沉降器保持一定的压差。
径或筛分组成。工业用微球催化剂颗粒直径一般在20～80之间。 ▪ 我国用磨损指数来评价微球催化剂的机械强度 ▪ （六）密度 ▪ 1．真实密度：颗粒的质量与骨架实体所占体积之比 ▪ 2．颗粒密度：把微孔体积计算在内的单个颗粒的密度 ▪ 3．堆积密度 ：催化剂堆积时包括微孔体积和颗粒间的孔隙体积的密
度
三、裂化催化剂的失活与再生
▪ 综合上述两个排列顺序可知，芳烃虽然吸附能力强，但反应能力弱，使 整个石油馏分的反应速度变慢 ；对于烷烃，虽然反应速度快，但吸附 能力弱，从而对原料反应的总效应不利。富含环烷烃的石油馏分应是催 化裂化的理想原料
（二）石油馏分的催化裂化反应是复杂的平 行—顺序反应
▪ 石油馏分进行催化裂化反应时，原料向几个方向进行反应， 中间产物又可继续反应，从反应工程观点来看，这种反应 属于平行—顺序反应。原料油可直接裂化为汽油或气体， 属于一次反应，汽油又可进一步裂化生成气体，这就是二 次反应。平行—顺序反应的一个重要特点是反应深度对产 品产率分布有重大影响。

项目三 催化裂化装置
任务二 吸收稳定岗操作 -----吸收稳定系统认知
要点回顾与检查
同学们上节课已经学习了分馏岗操作。 检查同学们掌握的情况： 1、简述分馏系统工艺流程？ 2、分馏系统参数控制方法？
提出问题
催化裂化分馏后的粗汽油和富气如何得到质量合格的干 气，液化气和稳定汽油？
吸收稳定系统（Absorb stability system ）。用稳定汽油将裂化气 体中的C3和C4组分(液化石油气 的主要成分)吸收下来，把乙烷及 其以下的轻组分(裂化干气的主要 组分)汽提出去，作为燃料气使用。
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
汽油中又溶有C3、C4甚至C2组分，因此吸收稳定系统的作 用：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）和蒸汽压油后，由底部进入吸收塔；稳定汽油和粗 汽油则作为吸收液由塔顶进入，将富气中的C3、C4（含少量C2）等吸收后得到 富吸收油。吸收塔顶部出来的贫气中夹带有少量稳定汽油，可经再吸收塔用柴油 回收其中的汽油组分后成为干气，送出装置。
富吸收油和凝缩油均进入解吸塔，使其中的气体解吸后，从塔顶返回凝缩油沉 降罐，塔底的未稳定汽油送入稳定塔，通过精馏作用将液化气和稳定汽油分开。 有时，塔顶要排出部分不凝气（也称气态烃），它主要是C2，并夹带有C3和C4. 排出不凝气的目的是为了控制稳定塔的操作压力。
• 主要由吸收塔、解吸塔、再吸收塔及稳定塔组成。 • 吸收塔和解吸塔的操作压力为1.0～2.0MPa。 • 稳定塔实质上是个精馏塔，操作压力为1.0-1.5MPa。
能力提升
能力提升
Description of the contents
1.完成平台课后测验 2.观看平台吸收稳定系统流程视频

分馏过程
一、设备检查 1、塔器 （1）分馏塔 首次运行的分馏塔，必须逐层检查所有塔盘，确认按图纸正确安装； 如溢流口尺寸、堰高和塔盘水平度等。 对所有浮阀进行检查，确认清洁，活动自如；所有塔盘紧固件安装正 确、紧固；所有分布器安装定位正确，分布孔畅通。 每层塔盘和降液管清洁，顶循、中段、柴油等抽出槽和抽出口清洁无 杂物，集油箱焊缝完好，不泄漏。 底部脱过热段折流板（人字档板）等均坚固，焊缝完好，所有固定螺 栓均已经锤击或被点焊。 塔底搅拌蒸汽分布器、支撑等完好；油浆过滤器及其附件清洁，固定 或焊接牢固。 塔内设备检查完成后，应马上安装人孔，安排专人现场负责该项工作。
分馏过程
档板或园盘型档板，进入油气与260－360℃循环油浆逆流接触、换热、 冼涤，油气被冷却，将油气中夹带的催化剂细枌冼涤下来，防止其污染 上部的测线产品，堵塞上部塔盘。 （2）全塔过剩热量大 分馏塔进料是过热度很高的反应油气（480－510 ℃ ），塔顶是低温 （100－130 ℃ ）气体，其他产品均以液态形式离开分馏塔。在整个分 馏过程中有大量的过剩热量需要移出。所以系统有大量的冷换设备和热 水器。 （3）产品分馏要求较容易满足 油品分馏难易程度可用相邻馏分50%馏出温度差值来衡量。差值越大， 馏分间相对挥发度越大，就越容易分离。催化分馏塔除塔顶为粗汽油外 还有轻柴油、重柴油、回炼油三个侧线组分。催化裂化各侧线组分50% 馏出温度值较大，馏分容易分离，所以产品分馏要求容易满足。
分馏过程
（5）轻污油系统 分馏、吸收稳定部分轻油设备（换热器、泵、过滤器、采样器等） 在停工或检修时存有少量的轻油，通过污油系统自流至地下轻污油罐， 用污油泵送出装置。 （6）重污油系统 装置内重油设备在停工或检修时存有少量的重油，通过重污油系统 送出装置。 5、事故处理流程 （1）富气放火炬流程 开工时提升管反应器已经进油，但富气压缩机还没有启动，在此期 间产生的富气从分馏塔顶油气分离器引出经富气放空管道排放至火炬系 统。正常生产中富气压缩机因故障紧急停机，则启用富气放火炬系统。 （2）汽油紧急排放流程 当分馏塔顶油气分离罐粗汽油液位突然升高，用正常方法处理不及 时，有汽油进入富气压缩机的危险时，可启用汽油紧急放空（粗汽油泵 入口管排放到轻污油罐）。