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催化裂化装置工艺流程

   催化裂化工艺过程一般由三个部分组成,即反应-再生系统、分馏系统、吸收-稳定系统。

 
  反应-再生系统
 
  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入提升管内,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入再生器。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入流化床层。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)落入淹流管,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,经双动滑阀排入大气。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,当进料量低于某个下限值时,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。
 
  分馏系统
 
  典型的催化裂化分馏系统由反应器来的反应产物(油气)从底部进入分馏塔,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。催化裂化装置的分馏塔有几个特点:
 
  ①进料是带有催化剂粉尘的过热油气,因此,分馏塔底部设有脱过热段,用经过冷却的油浆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。
 
  ②全塔的剩余热量大而且产品的分离精确度要求比较容易满足。因此一般设有多个循环回流:塔顶循环回流、1-2个中段循环回流和油浆循环。
 
  ③塔顶同流采用循环回流而不用冷回流,其主要原因是进入分馏塔的油气含有相当大数量的惰性气体和不凝气,它们会影响塔顶冷凝冷却器的效果;采用循环回流代替冷回流可以降低从分馏塔顶至气压机入日的压降,从而提高气压机的入口压力、降低气压机的功率消耗。
 
  吸收-稳定系统
 
  吸收-稳定系统主要由吸收塔、再吸收塔、解吸塔及稳定塔组成。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)和蒸气压合格的稳定汽油。其中的液化气再利用精馏的方法通过气体分馏装置将其中的丙烯、丁烯分离出来,进行化工利用。催化裂化装置的分馏系统及吸收-定系统在各催化裂化装界中一般并无很大差别。
 
  (1)干气、贫气、富气
 
  气压机压缩后的富气与来自吸收塔(T301)底部富吸收油、解吸塔(T302)顶气体、P209的酸性水一起进入空冷器(E301AB)冷至40℃进入气压机出口油气分离器(V302),在V302中进行平衡分离,气体进入吸收塔(T301)底部,与来自T301顶部的吸收剂逆流接触,经过吸收后的贫气自T301顶部引出进入再吸收塔(T303)底部,与来自E207的轻柴油吸收剂逆流接触,轻柴油将贫气中携带的少量轻汽油、液化气组分吸收下来,自塔底排出,返回分馏塔第21层塔板上,干气从再吸收塔顶引出到高压瓦斯管网。
 
  (2)脱乙烷汽油
 
  T302底部由解吸塔底重沸器(E306)提供热源脱除凝缩油中的C2组分后成为脱乙烷汽油。
 
  (3)稳定汽油
 
  稳定汽油187℃由稳定塔底重沸器流出经稳定塔进料换热器(E307)、解吸塔进料换热器(E305)、空冷(E310)、稳定汽油/循环水换热器(E311)冷却到40℃,一部分由稳定汽油泵送到吸收塔作吸收剂,另一部分作为产品送至汽油精制装置。
 
  (4)液化石油气
 
  在稳定塔通过塔底重沸器(E309)提供热源,脱乙烷汽油进塔内进行精馏,液化石油气自塔顶进入稳定塔塔顶空冷器(E308)、稳定塔顶冷凝器(E312A/B)冷凝冷却到40℃,进入稳定塔顶回流罐(V303),液化气由稳定塔顶回流罐(V303)经稳定塔顶回流泵(P306)加压后,一部分返回稳定塔顶作冷回流,另一部分作为产品送至产品精制系统。