催化裂化装置简介

一、反应-再生系统
1. 进料预热流程
提升管反应器进料一般包括新鲜进料、回炼油、回炼油浆,此外一些催化裂化装置还有回炼汽油等。新鲜原料油(蜡油)经原料泵P1301AB加压后和循环油浆换热,加热到300-350℃,经喷嘴进入提升管反应器R1201A。
2. 反应-再生部分工艺流程
(1)提升管预提升介质。根据气压计和分馏塔顶冷却器的负荷情况,提升介质可选用干气或蒸汽。干气为再吸收塔顶来的部分干气,经流控阀在提升管底部的分布器进入提升管;预提升介质采用蒸汽,经流控阀在提升管底部的分布器进入提升管。
(2)提升管进料。提升管反应器进料由上而下依次为新鲜原料,回炼油,回炼油浆。
(3)再生催化剂。从再生器来的的高温再生催化剂经再生斜管、再生滑阀、到提升管反应器底部,根据原料性质和产品质量、产品分布要求,用再生滑阀自动控制反应温度。
(4)待生催化剂。在沉降器汽提段汽提后的待生催化剂经待生立管、待生塞阀进入再生器。沉降器汽提段的料位用待生塞阀自动控制。
(5)主风和烟气流程。来自沉降器汽提段的待生催化剂在再生器床层中与底部分布板来的主风接触,烧掉焦炭后再生催化剂经溢流管排出再生器。
烟气穿过床层催化剂,并携带大量催化剂上升到稀相段,大部分催化剂在重力作用下返回到密相床。少部分催化剂随烟气进入设在再生器顶部两级多组旋风分离器,进一步分离出烟气中的催化剂。分离出的催化剂经旋风分离器了腿排入到密相床层中,含有极少量催化剂的烟气经集气室进入再生烟道。
在稀相段或再生烟道设有降温蒸汽,主要目的是在出现二次燃烧、尾烟时,控制进入第三级旋风分离器(简称三旋)的再生烟气温度在700℃以下。经三旋分离后,大部分烟气进入烟气轮机(简称烟机)回收能量,少部分烟气经旁路双动滑阀与烟气轮机出口烟气汇合,再经过余热炉产汽,烟气温度降到200℃左右排入大气。
再生压力由烟气轮机入口蝶阀与烟气轮机旁路蝶阀,或双动滑阀组成分程控制。当再生烟气全部进入烟机时,再生压力有烟气轮机入口蝶阀控制;当有剩余少部分烟气经旁路蝶阀或旁路双动滑阀时,再生压力有旁路蝶阀或双动滑阀控制。
3.反应-再生系统相关的蒸汽流程
(1)防焦蒸汽。重油催化裂化由于原料重、反应温度高,沉降器的结焦倾向加重,防焦蒸汽的作用也显示出重要性。一般用控制阀或限流板控制流量,从沉降器中部进入,经沉降器内部分管路加热,保证喷嘴喷出的蒸汽为过热状态。在沉降器顶部设置一环形分布管,管上开有若干小孔,防焦蒸汽向上喷出,然后反弹,向下流动形成蒸汽垫,防止沉降器顶部停留时间过长而结焦。
(2)汽提蒸汽。汽提蒸汽自沉降器下部引入延伸到汽提段中、下部位置。汽提蒸汽作用是用蒸汽置换出催化剂颗粒之间和催化剂本身孔隙内的油气,提高产品收率,减小再生器的烧焦负荷。
二、分馏系统
1.塔顶油气系统。从分馏塔T1301顶出来的油气,先经空冷器E1300AB冷凝冷却之后,温度降至70-80℃,再经水冷器E1304、空冷器E1301AB进入分馏塔顶油气分离器V1302。未冷凝的油气(富气)去气压机C1301AB,冷凝冷却下来的油品(称之为粗汽油)用泵P1307AB送往吸收塔T1401作为吸收剂。
2.顶循环回流系统。顶循环回流泵P1304AB从分馏塔上部抽出,温度约为140℃左右,经热水交换器E1303AB(低温热利用)冷却至75-85℃,返回分馏塔顶部塔板。
3轻柴油系统。
轻柴油流程。从分馏塔第21层塔板流出,进入轻柴油汽提塔T1302上部,下部通入过热蒸汽对轻柴油进行汽提,汽提汽返回分馏塔第23层,汽提后的轻柴油用泵P1305AB抽出升压后,经富吸收油换热器E1305、热水换热器E1306、循环水冷却器E1307冷却后,一路作为产品送出装置,一路去再吸收塔T1403。
4.中段循环油系统。用泵从分馏塔17层抽出,一般温度在250-260℃,经热水换热器E1309、稳定塔重沸器E1409、解吸塔底重沸器E1405冷却至160℃左右,返回分馏塔20层。
5.回炼油系统。回炼油自分馏塔3层自流进入回炼油罐V1305,温度在350℃左右。用泵P1302AB抽出后分为二部分,一部分返回至下一塔板作为内回流;第二部分去提升管反应器进行回炼。
6.油浆系统。油浆从分馏塔地用泵P1302AB抽出升压后,温度约300-350℃,少部分去提升管R1201回炼,大部分经分馏中段循环油浆换热器E1310,循环油浆与原料换热器E1313,蒸汽发生器E1312产生蒸汽,温度降至260-270℃,返回分馏塔。
7.换热水系统。 换热水罐从罐底用泵抽出升压后,经分馏塔顶油气E1304、顶循环回流E1303AB、轻柴油热水E1306、分馏中段热水E1309换热升温,送到热水站。
三、吸收稳定
从分馏部分来的富气经压缩机两段加压到1.2-1.8Mpa(表压),先经冷凝冷却器E1401、E1402AB冷凝,再与来自吸收塔T1401底部的饱和汽油及解吸塔T1402顶部的解吸气混合,经冷却器冷到40-45 ℃。然后一起进入压缩机出口油气分离器V1401,油、水、气三相在分离器内停留分离。不凝的油气直接进入去吸收塔T1401底部,冷凝液体(称为凝缩油)用泵P1401AB经换热升温E1406打入解吸塔T1402顶部,冷凝水及洗涤后的含硫污水经脱水包排出。
压缩机第一段出口中间分液罐分出凝缩油进入冷却器冷却后,自压送至分馏塔顶油气分离器。
吸收塔T1401操作压力1.0-1.4Mpa(表压),粗汽油作为吸收剂由塔上部打入,稳定汽油作为补充吸收剂由塔顶部打入,吸收剂自上而下,与富气压缩机出口油气分离器来的不凝油气逆流接触,气体中大部分C3、C4组分和少部分C2组分被吸收。带有少量吸收剂的塔顶贫气去再吸收塔T1403,同作为吸收剂的轻柴油逆流接触,以吸收贫气中携带的汽油组分,从再吸收塔顶排出干气。在吸收塔的中上部设两个中段回流,中段回流用泵从设在塔内全抽出集油箱,冷却后返回到下一层塔盘,取走吸收过程放出的热量。吸收塔地饱和吸收液(也称饱和汽油)经冷却器去富气压缩机出口油气分离器参与气液分离。
解吸塔进料。凝缩油从油气分离器V1401出来,一路与稳定汽油换热E1406进入解吸塔上部,称为热进料;另一路直接到解吸塔顶部,称为冷进料;塔底重沸器E1405用分馏中段回流,解吸出的凝缩油和吸收塔T1401底饱和吸收液中的C2组分,解吸塔顶出来的解吸气同压缩富气混合,一起进入富气压缩机出口冷却器,降温后到富气压缩机出口油气分离器。
稳定塔。脱乙烷的汽油用泵P1405AB从解吸塔T1402 底抽出与稳定汽油换热E1407后送到稳定塔T1404中部。稳定塔底重沸器E1409用分馏塔中段循环回流油加热。液化石油气从塔顶馏出,经冷却器E1408AB冷到40摄氏度进入稳定塔顶回流罐V1402。液化石油气用泵P1406抽出,一部分做稳定塔回流返回稳定塔顶部,其余作为液化石油气产品送出装置。稳定汽油从稳定塔底流出,分别与脱乙烷汽油E1407、凝缩油E1406,再经冷却器E1410AB冷却至40摄氏度,一部分用稳定汽油泵升压送到吸收塔做补充吸收剂,其余作为产品送出装置。重沸器热源:用分馏塔中段有先后为稳定塔重沸器和解吸塔重沸器供热。
三、产品精制
1.汽油精制
汽油进汽油碱液混合罐NI1501,经流量控制阀送至装有7%浓度的NaOH碱液的汽油预碱洗沉降罐V1501,以除去H2S和小分子硫醇。在预碱洗沉降罐中碱液与汽油中所带硫化氢反应,生成硫化钠和硫氢化钠。当碱液浓度经分析化验达到低于一定程度时,废碱液排至碱渣罐V1602,然后向预碱洗沉降罐V1501补充新鲜碱液。
从与碱洗沉降罐V1501出来的汽油与活化剂在活化剂混合器中混合,混合活化剂的汽油经空气混合器NI1502与空气混合后,进入汽油脱硫醇反应器。汽油、活化剂、空气的混合物在汽油反应器中自上而下通过活化剂床层,汽油中的硫醇在催化剂作用下被氧化成二硫化物。汽油经自压送出装置。
活化剂人工倒入活化剂储罐,经活化剂泵加压送至活化剂混合器与汽油混合。
2.液化气精制
液化气用泵送入液化气碱液混合器,进入液化气预碱洗罐,用7%的NaOH脱出液化气中所带少量H2S,脱硫醇后的液化气进入水洗碱混合器,再进入液化气沉降罐,进一步分离携带的少量碱液,最后液化气通过压力控制阀送出装置至气分系统灌区。

一、反应-再生系统
1. 进料预热流程
提升管反应器进料一般包括新鲜进料、回炼油、回炼油浆,此外一些催化裂化装置还有回炼汽油等。新鲜原料油(蜡油)经原料泵P1301AB加压后和循环油浆换热,加热到300-350℃,经喷嘴进入提升管反应器R1201A。
2. 反应-再生部分工艺流程
(1)提升管预提升介质。根据气压计和分馏塔顶冷却器的负荷情况,提升介质可选用干气或蒸汽。干气为再吸收塔顶来的部分干气,经流控阀在提升管底部的分布器进入提升管;预提升介质采用蒸汽,经流控阀在提升管底部的分布器进入提升管。
(2)提升管进料。提升管反应器进料由上而下依次为新鲜原料,回炼油,回炼油浆。
(3)再生催化剂。从再生器来的的高温再生催化剂经再生斜管、再生滑阀、到提升管反应器底部,根据原料性质和产品质量、产品分布要求,用再生滑阀自动控制反应温度。
(4)待生催化剂。在沉降器汽提段汽提后的待生催化剂经待生立管、待生塞阀进入再生器。沉降器汽提段的料位用待生塞阀自动控制。
(5)主风和烟气流程。来自沉降器汽提段的待生催化剂在再生器床层中与底部分布板来的主风接触,烧掉焦炭后再生催化剂经溢流管排出再生器。
烟气穿过床层催化剂,并携带大量催化剂上升到稀相段,大部分催化剂在重力作用下返回到密相床。少部分催化剂随烟气进入设在再生器顶部两级多组旋风分离器,进一步分离出烟气中的催化剂。分离出的催化剂经旋风分离器了腿排入到密相床层中,含有极少量催化剂的烟气经集气室进入再生烟道。
在稀相段或再生烟道设有降温蒸汽,主要目的是在出现二次燃烧、尾烟时,控制进入第三级旋风分离器(简称三旋)的再生烟气温度在700℃以下。经三旋分离后,大部分烟气进入烟气轮机(简称烟机)回收能量,少部分烟气经旁路双动滑阀与烟气轮机出口烟气汇合,再经过余热炉产汽,烟气温度降到200℃左右排入大气。
再生压力由烟气轮机入口蝶阀与烟气轮机旁路蝶阀,或双动滑阀组成分程控制。当再生烟气全部进入烟机时,再生压力有烟气轮机入口蝶阀控制;当有剩余少部分烟气经旁路蝶阀或旁路双动滑阀时,再生压力有旁路蝶阀或双动滑阀控制。
3.反应-再生系统相关的蒸汽流程
(1)防焦蒸汽。重油催化裂化由于原料重、反应温度高,沉降器的结焦倾向加重,防焦蒸汽的作用也显示出重要性。一般用控制阀或限流板控制流量,从沉降器中部进入,经沉降器内部分管路加热,保证喷嘴喷出的蒸汽为过热状态。在沉降器顶部设置一环形分布管,管上开有若干小孔,防焦蒸汽向上喷出,然后反弹,向下流动形成蒸汽垫,防止沉降器顶部停留时间过长而结焦。
(2)汽提蒸汽。汽提蒸汽自沉降器下部引入延伸到汽提段中、下部位置。汽提蒸汽作用是用蒸汽置换出催化剂颗粒之间和催化剂本身孔隙内的油气,提高产品收率,减小再生器的烧焦负荷。
二、分馏系统
1.塔顶油气系统。从分馏塔T1301顶出来的油气,先经空冷器E1300AB冷凝冷却之后,温度降至70-80℃,再经水冷器E1304、空冷器E1301AB进入分馏塔顶油气分离器V1302。未冷凝的油气(富气)去气压机C1301AB,冷凝冷却下来的油品(称之为粗汽油)用泵P1307AB送往吸收塔T1401作为吸收剂。
2.顶循环回流系统。顶循环回流泵P1304AB从分馏塔上部抽出,温度约为140℃左右,经热水交换器E1303AB(低温热利用)冷却至75-85℃,返回分馏塔顶部塔板。
3轻柴油系统。
轻柴油流程。从分馏塔第21层塔板流出,进入轻柴油汽提塔T1302上部,下部通入过热蒸汽对轻柴油进行汽提,汽提汽返回分馏塔第23层,汽提后的轻柴油用泵P1305AB抽出升压后,经富吸收油换热器E1305、热水换热器E1306、循环水冷却器E1307冷却后,一路作为产品送出装置,一路去再吸收塔T1403。
4.中段循环油系统。用泵从分馏塔17层抽出,一般温度在250-260℃,经热水换热器E1309、稳定塔重沸器E1409、解吸塔底重沸器E1405冷却至160℃左右,返回分馏塔20层。
5.回炼油系统。回炼油自分馏塔3层自流进入回炼油罐V1305,温度在350℃左右。用泵P1302AB抽出后分为二部分,一部分返回至下一塔板作为内回流;第二部分去提升管反应器进行回炼。
6.油浆系统。油浆从分馏塔地用泵P1302AB抽出升压后,温度约300-350℃,少部分去提升管R1201回炼,大部分经分馏中段循环油浆换热器E1310,循环油浆与原料换热器E1313,蒸汽发生器E1312产生蒸汽,温度降至260-270℃,返回分馏塔。
7.换热水系统。 换热水罐从罐底用泵抽出升压后,经分馏塔顶油气E1304、顶循环回流E1303AB、轻柴油热水E1306、分馏中段热水E1309换热升温,送到热水站。
三、吸收稳定
从分馏部分来的富气经压缩机两段加压到1.2-1.8Mpa(表压),先经冷凝冷却器E1401、E1402AB冷凝,再与来自吸收塔T1401底部的饱和汽油及解吸塔T1402顶部的解吸气混合,经冷却器冷到40-45 ℃。然后一起进入压缩机出口油气分离器V1401,油、水、气三相在分离器内停留分离。不凝的油气直接进入去吸收塔T1401底部,冷凝液体(称为凝缩油)用泵P1401AB经换热升温E1406打入解吸塔T1402顶部,冷凝水及洗涤后的含硫污水经脱水包排出。
压缩机第一段出口中间分液罐分出凝缩油进入冷却器冷却后,自压送至分馏塔顶油气分离器。
吸收塔T1401操作压力1.0-1.4Mpa(表压),粗汽油作为吸收剂由塔上部打入,稳定汽油作为补充吸收剂由塔顶部打入,吸收剂自上而下,与富气压缩机出口油气分离器来的不凝油气逆流接触,气体中大部分C3、C4组分和少部分C2组分被吸收。带有少量吸收剂的塔顶贫气去再吸收塔T1403,同作为吸收剂的轻柴油逆流接触,以吸收贫气中携带的汽油组分,从再吸收塔顶排出干气。在吸收塔的中上部设两个中段回流,中段回流用泵从设在塔内全抽出集油箱,冷却后返回到下一层塔盘,取走吸收过程放出的热量。吸收塔地饱和吸收液(也称饱和汽油)经冷却器去富气压缩机出口油气分离器参与气液分离。
解吸塔进料。凝缩油从油气分离器V1401出来,一路与稳定汽油换热E1406进入解吸塔上部,称为热进料;另一路直接到解吸塔顶部,称为冷进料;塔底重沸器E1405用分馏中段回流,解吸出的凝缩油和吸收塔T1401底饱和吸收液中的C2组分,解吸塔顶出来的解吸气同压缩富气混合,一起进入富气压缩机出口冷却器,降温后到富气压缩机出口油气分离器。
稳定塔。脱乙烷的汽油用泵P1405AB从解吸塔T1402 底抽出与稳定汽油换热E1407后送到稳定塔T1404中部。稳定塔底重沸器E1409用分馏塔中段循环回流油加热。液化石油气从塔顶馏出,经冷却器E1408AB冷到40摄氏度进入稳定塔顶回流罐V1402。液化石油气用泵P1406抽出,一部分做稳定塔回流返回稳定塔顶部,其余作为液化石油气产品送出装置。稳定汽油从稳定塔底流出,分别与脱乙烷汽油E1407、凝缩油E1406,再经冷却器E1410AB冷却至40摄氏度,一部分用稳定汽油泵升压送到吸收塔做补充吸收剂,其余作为产品送出装置。重沸器热源:用分馏塔中段有先后为稳定塔重沸器和解吸塔重沸器供热。
三、产品精制
1.汽油精制
汽油进汽油碱液混合罐NI1501,经流量控制阀送至装有7%浓度的NaOH碱液的汽油预碱洗沉降罐V1501,以除去H2S和小分子硫醇。在预碱洗沉降罐中碱液与汽油中所带硫化氢反应,生成硫化钠和硫氢化钠。当碱液浓度经分析化验达到低于一定程度时,废碱液排至碱渣罐V1602,然后向预碱洗沉降罐V1501补充新鲜碱液。
从与碱洗沉降罐V1501出来的汽油与活化剂在活化剂混合器中混合,混合活化剂的汽油经空气混合器NI1502与空气混合后,进入汽油脱硫醇反应器。汽油、活化剂、空气的混合物在汽油反应器中自上而下通过活化剂床层,汽油中的硫醇在催化剂作用下被氧化成二硫化物。汽油经自压送出装置。
活化剂人工倒入活化剂储罐,经活化剂泵加压送至活化剂混合器与汽油混合。
2.液化气精制
液化气用泵送入液化气碱液混合器,进入液化气预碱洗罐,用7%的NaOH脱出液化气中所带少量H2S,脱硫醇后的液化气进入水洗碱混合器,再进入液化气沉降罐,进一步分离携带的少量碱液,最后液化气通过压力控制阀送出装置至气分系统灌区。