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催化裂化裝置工藝流程簡述

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催化裂化裝置工藝流程簡述

發布日期:2017-04-01 作者: 點擊:

催化裂化裝置工藝流程簡述
    催化裂化裝置是煉油工業中重要的二次加工裝置,能夠使減壓蠟油( VCO)、常壓渣油( AR)、減壓渣油(VR)、焦化蠟油(CG0)、脫瀝青油(DA0)等重質原料,在催化劑的作用下,有選擇地轉化為液化氣(I.PG)、汽油、柴油等輕質燃料及輕烯烴(尤其是丙烯)等化工原料。催化裂化裝置一般包括有反應一再生、產品分餾、吸收穩定和產品精制四部分。
 一、反應一再生部分
 反應一再生部分是催化裂化裝置的核心部分:將重質原料轉化為輕質燃料和化工原料的催化裂化反應在反應器中進行。反應后的待生催化劑在再生器中燒掉焦炭,恢復活性,并為原料裂化提供熱量。
    反應器和再生器的構型多種多樣?從反應器的形式來看,有床層反應器、提升管、下行式反應器等,并以提升管為主;從提升管相對于沉降器的位置來看,有內提升管和外提升管;從提升管的數量來看,有單提升管和雙提升管(第二根提升管用于回煉汽油或者回煉油等);從再生器的形式來看,有床層再生、燒焦罐再生及床層和燒焦罐之間的組合等;從再生器的數量來看,有單段再生和兩段再生;從反應器和再生器的相對位置來說,有并列式和同軸式等。
反應一再生部分除了反應器、再生器之外,還有催化劑儲藏,輸送和加入等設施以及主風機和煙氣能量回收設施。

催化裂化裝置

圖4-1反應一再生部分工藝流程
1余熱鍋爐汽包;2一汽包;3三旋;4-外取熱器;5一再生器;6蒸汽過熱器;7反應器;8原料油緩沖罐;9-回煉油罐;10-原料油泵;11一回煉油泵
    以最常見的高低并列式反應一再生構型為例(見圖4 -1),反應一再生部分的工藝流程簡介如下:
    新鮮原料油經換熱后,進入提升管反應器下部的噴嘴,由蒸汽霧化并噴入提升管內,在其中與來自再生器的高溫催化劑( 600 - 750℃)接觸,隨即汽化并進行反應。油氣在提升管內的停留時間很短,一般只有幾秒鐘。反應產物經旋風分離器分離出夾帶的催化劑后離開反應器去分餾塔。
    提升管的進料除新鮮原料油之外,還有回煉油、回煉油漿、急冷水(含硫污水或除鹽水)和急冷油(可以是粗汽油、輕柴油)以及提升蒸汽和提升干氣等。在提升管底部還設有催化劑預提升段,使催化劑在與原料油混合前分布均勻。
    積有焦炭的催化劑(稱待生催化劑)由沉降器落入下面的汽提段。汽提段內裝有多層擋板或填料并在底部通入過熱蒸汽。待生催化劑上吸附的油氣和顆粒之間夾帶的油氣被蒸汽置換出來,返回上部。經汽提后的待生劑通過待生劑斜管進入再生器。
再生器的主要作用是燒去催化劑上因反應而生成的焦炭,使催化劑的活性得以恢復,同時也為原料裂化提供熱量。再生用空氣由主風機供給,空氣通過再生器下面的輔助燃燒室及分布管進入流化床層。對于熱平衡式裝置,輔助燃燒室只是在開工升溫時才使用,正常運轉時并不燒燃料油。再生后的催化劑(稱再生催化劑)經再生斜管送回反應器循環使用。
    在加工生焦率高的原料時,例如加工含渣油的原料時,因焦炭產率高,再生器的熱量過剩,須在再生器設置取熱設施(內取熱器或外取熱器)以取走過剩的熱量。
    高溫再生煙氣經再生器旋風分離器和三級分離器分離出夾帶的催化劑和粉塵后,進人煙氣輪機發電或驅動主風機運行以回收其能量,然后經余熱鍋爐,溫度降至約180℃后排人大氣。根據當地環境條例,有的裝置在余熱鍋爐下游設置靜電除塵器或煙氣洗滌塔,然后再排人大氣。對一些不完全再生的裝置,再生煙氣中含有5% - 10%的一氧化碳,可設一氧化碳鍋爐使一氧化碳完全燃燒以回收能量。
    在生產過程中,催化劑會有損失及失活。為了維持系統內催化劑的藏量和活性,需要定期地向系統補充量換新鮮催化劑。為此,裝置內至少應設兩個催化劑儲罐。裝卸催化劑時采用稀相輸送的方法,輸送介質為壓縮空氣。
 二、分餾部分
 分餾部分的任務主要是把反應器(沉降器)頂來的氣態產物,按沸點范圍分割成富氣、粗汽油、輕柴油、重柴油、回煉油和油漿等餾分。
    從沉降器來的油氣進入分餾塔下部,經分餾后得到富氣、粗汽油、輕柴油、重柴油、回煉油和油漿。富氣經壓縮后和粗汽油一起送入吸收穩定部分。輕柴油和重柴油一般經精制后作為調合組分送出裝置。回煉油和油漿的處理則根據操作方案和反應條件不同而變化。如果按循環裂化方案操作,則回煉油作為反應進料返回反應一再生部分,而油漿作為產品送出裝置;但有的裝置把油漿也作為反應進料。如果是單程裂化,則回煉油和油漿都作為產品。
    分餾塔過剩熱量大,為了取走過剩熱量并提供足夠的局部回流使分餾塔的負荷比較均勻,在塔的不同位置建立循環回流取熱系統。取走的熱量主要用于為吸收穩定部分的再沸器供熱以及發生蒸汽。為充分回收反應產物的熱量,將催化裂化裝置的原料油和分餾部分的產品物流進行換熱后,再送往反應一再生系統。另外,用分餾得到的部分輕柴油作為吸收穩定部分再吸收塔的貧吸收油,飽和吸收油返回分餾塔,以回收在吸收塔頂被貧氣帶出的C3、C4和汽油組分。


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