催化工艺流程概述

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1、工艺流程概述4.1 工艺原理催化裂化工艺是指原料油 （常压渣油），在高温催化剂的作用下发生催化裂化 反应生成裂解油气，并通过精馏、吸收、解吸等手段将裂解油气分离为干气、液 化气、稳定汽油、柴油、回炼油、油浆的过程。 4.1.1 反应系统 预提升段：使催化剂在提升管中下部能够形成“柱塞流”，具有较好的速度 与密度，以利于与原料的充分接触。 进料喷嘴：在适宜的原料油预热温度下，通过原料雾化蒸气的作用， 将原料 油雾化成小液滴，以便与催化剂充分接触。 提升管反应器： 是原料油与高温催化剂接触进行催化裂化的场所。提升官反 应器的结构特点使其可以比较好的控制反应时间，避免返混、减少二次反应。 粗旋快分和

2、油气快速导出技术是提升管出口处油气催化剂分离装置，用以 减少油气、催化剂的接触时间，避免二次反应，减少过度裂化和热裂化。 汽提段：经粗旋分离后的催化剂下落至汽提段处，与汽提蒸汽逆向接触， 置 换出催化剂颗粒间和催化剂本身所携带的油气，从而达到提高轻质油收率， 降低 干气、焦炭产率的目的。 再生器的主要作用是烧去待生催化剂表面的积炭，恢复催化剂的活性， 并提 供原料发生裂解反应所需的热量。本装置再生器采用快速喘流床串联的方 式，催化剂采用两段再生。 辅助燃烧室：以瓦斯气（柴油）为燃料，主风分一、二次风进入。一次风进 入燃烧室提供燃烧需要的氧，二次风通过夹套冷却炉膛，一、二次风混合后，控 制炉膛出

3、口温度， 辅助燃烧室只在开工时供再生器升温用，正常生产时只作为主 风的通道。 主风分布管： 主要是使主风能够沿整个床层截面均匀分布，从而创造一个良 好的流化条件和烧焦条件。 大孔分布板： 用以分隔烧焦罐与二段再生器， 是一再催化剂上升至二段再生 器的通道， 同时为二段再生器， 提供均匀分布的再生气， 为二段再生强化烧焦提 供保证。 旋风分离器： 催化剂自二密相进入稀相时， 携带有部分催化剂， 含有催化剂 的烟气以切线反向进入旋风分离器，在升气管与壳体之间形成旋转的外涡流，由 上而下直到锥体底部， 悬浮在烟气流中催化剂在离心力的作用下，一面被甩向器 壁，一面随烟气流旋转向下，最后落入到灰斗，经料

4、腿返回再生器密相。净化后 烟气形成上升的内涡流，通过升气管排出。 外取热器：催化剂自二密相床层引出， 经斜管进入外取热器顶部， 在流化风 的作用下经过外取热壳程， 与管程的除氧水进行换热后返回烧焦罐底部，达到取 出再生系统过剩热量的目的，是调节一密相温度与二密相温度的主要手段。 外循环管：催化剂自二密相床层引出， 经外循环管下流进入烧焦罐底部。外 循环管是调节烧焦罐与二段再生器藏量、烧焦罐温度的主要手段。余热锅炉：再生器烟气出口（680左右）进入余热锅炉壳程，先后与过热 段、蒸发段、省煤器预热段中的介质换热，被冷却至180以下后，进入烟囱放 空。余热锅炉的使用可以充分利用烟气热能，从而降低装置

5、能耗。 4.1.2 分馏系统 利用精馏原理， 在提供回流的条件下， 使分馏塔内部汽液两相在塔盘上多次 进行逆向接触，进行相间传质传热，通过多次部分汽化、多次部分冷凝的过程， 轻组份向塔顶聚集，重组分向塔底聚集，混合物中各组份能够有效分离。 柴油汽提塔：在汽提塔中，汽提蒸汽由下部进入，与柴油逆向接触，汽提出 柴油中的轻组份，以控制柴油的闪点。 油浆过滤器： 油浆通过油浆过滤器内的滤芯过虑出所携带的催化剂后，通过 油浆冷却水箱冷却送至罐区作为燃烧油。用回炼油冲洗滤芯， 反冲洗油送至反应 进料喷嘴和事故旁通线。设两个过滤器罐间歇操作。 4.1.3 稳定系统 是利用吸收、解吸、精馏的方法将压缩富气、

6、粗汽油分离成质量合格的干气、 液态烃、稳定汽油。 4.1.4 汽油脱硫醇部分 : 4.1.4.1脱硫原理 : 利用碱液与油品中的酸性物质起中和反应, 从而达到脱硫化氢的目的, 反应 方程式如下 : H2 S + NaOH = NaHS + H2O NaHS + H2S = Na2S + H2O 当使用碱液浓度不大时，主要生成酸式盐硫氢化钠，当碱液浓度过量时， 生成硫化钠正盐。 4.1.4.2脱硫醇原理 : 在催化剂碱性介质的作用下, 油品中的硫醇被氧化生成二氧化硫, 并溶于汽 油中, 从而达到除去汽油中硫醇之目的。 化学反应方程式： 2RSH + 1/2O2 = RSSR + H2O 4.1.

7、5 干气、液化石油气脱硫部分： 催化裂化装置生产的液化石油气和干气中含有硫化氢、二氧化硫等有害杂质 影响产品的使用， 因此，在使用前必须进行脱硫。 脱硫化氢常用的方法是用烷基 醇胺吸收吸收法， 即以弱的有机碱 (胺液) 为吸收剂，分别在液化石油气脱硫塔和 干气脱硫塔内进行逆流接触。 液化石油气和干气中的硫化氢被胺液吸收，气体得 到净化。胺液吸收硫化氢是一个可逆的过程。吸收了硫化氢的富胺液在低压下经 过加热则分解， 又释放出硫化氢， 利用这种可逆的化学反应， 使富胺液经过溶剂 再生塔得到再生而成为贫液， 同时产生含硫化氢的酸性气。 贫胺液作为吸收剂循 环使用，酸性气至下游装置处理。 胺与硫化氢、

8、二氧化碳的化学反应式如下： (1) 、胺与硫化氢反应： 2RNH2 + H2 S = ( RNH3 )2S ( RNH3 )2S + H2 S = 2 RNH3 H S (2) 、胺与二氧化碳反应： 2RNH2 + CO2 + H2O = ( RNH3 )2CO3 ( RNH3 )2CO3 + CO2 + H2O = 2RNH3 HCO3 2 RNH2 + CO2 = RNHCOONH3R 注：R表示 CH2CH2OH基团 装置内设置有闪蒸罐， 含有硫化氢、 二氧化碳的富胺液从吸收塔底出来后在 低压下进行闪蒸， 脱除胺液中溶解的烃类。 胺液中少量烃类的存在不仅影响再生 塔操作，同时也影响到下游

9、装置的生产。 4.1.6 液化石油气脱硫醇部分： 液化石油气脱硫醇采用了催化剂碱液抽提出液化石油气中的硫醇，并使之氧 化再生后，二硫化物分离排出装置，催化剂碱液循环使用。 化学反应式如下： (1) 抽提化学反应方程式： RSH (LPG ) + NaOH (a) = RSNa(a) + H2O(a) (2) 再生化学反应方程式： 4RSNa(a) + 2 H2O + O2 = 2RSSR(油相) + 4NaOH 注：LPG指液态烃相； a 指碱水无机相 4.1.7 酸性水汽提部分： 酸性水汽提脱硫脱氨工艺是基于挥发性弱电解质水溶液在不同条件下的汽 -液平衡，它涉及一个复杂的多元体系的化学电离和

10、相变过程。 酸性水中的硫和氨在较低温度时（80） ，通常以硫铵盐 （NH4）2S，NH4HS 及碳酸盐 （NH4）2CO3，NH4HCO3 的形式存在。当温度超过110后，硫铵盐及碳 酸盐电离水解，生成游离态的H2 S、NH3和 CO2，化学反应方程式为： NH4+ +HS-110 （NH3 + H2 S）液150（NH3 + H2 S）气 2NH4+ +S2-140 (2NH 3 + H2 S)液150（2NH3 + H2 S）气 NH4+ +HCO 3- 110（NH3+CO2 +H2O ）液150（NH 3+CO2+H2O ）气 2NH4+CO 32- 110 （2NH3+CO2 +H2

11、O ）液150（2NH 3+CO2+H2O ）气 NH4+ +NH 2COO- 110 (CO 2 +2NH3)液150 (CO2 +2NH3)气 液相中游离态的H2 S, CO2和 NH3有一部分会进入气相 , 在一定的压力和温度 下汽液两相中的 H2 S、CO2和 NH3达到平衡，此时液体上方的总蒸汽压等于各组分 的蒸汽分压之和，即： P=P1+P2+ +Pn 而溶液上方汽相中任一组分的分压等于此纯组分在该温度下的蒸汽压乘以 它在溶液中的摩尔分数 ( 拉乌尔定律 ): Pi=PioX i 式中： Pi-任一组分的平衡分压Pio-纯组分 i 的饱和蒸汽压Xi-溶液中组分 i 的摩尔数 汽提法

12、脱除酸性水中的H2 S、CO2和 NH3，是利用加热酸性水，是水中的盐类 电离解吸生成游离态的H2 S、CO2和 NH3，根据 H2 S、CO2和 NH3在水中的溶解度的 差异，在汽提塔内采用酸性水与蒸汽逆流的方式连续进行蒸馏- 解吸，H2 S、CO2 升至塔顶被抽出， NH3聚集在汽提塔中部，从中部抽出，在经过三级分凝工艺， 从混合气中分离出高纯度的氨。塔底出水即为脱出了硫和氨的净化水。 4.1.8 催化柴油溶剂精制部分： DR 精制技术包括催化柴油生成氧化沉渣的机理和DR 精制技术的原理两部 分. 催化柴油生成氧化沉渣的主要机理为: 1环烷酸与碱氮反应生成沉渣; 2酚类与氧反应缩聚生成沉渣

13、; 3二烯与氧反应缩聚生成沉渣; 4酚类与氧、二烯与氧反应生成酸性物质，酸性物质与氧反应生成沉渣; 5芳烃+杂环氮 +苯硫醇生成沉渣 ; 6中性氮、苯硫醇均是加速酯化反应的物质。 DR 精制技术的主要原理 1DR 精制剂与催化柴油不安定组分进行充分反应,生成反应产物 ; 2反应后的催化柴油迅速完全地与反应产物分离。4.2 工艺流程说明4.2.1 反应再生部分 常压渣油从装置外进入原料油缓冲罐, 由原料油泵 (P203201/1.2) 抽出后经 原料油 - 轻柴油换热器 (E203205AB)换热至152, 再经循环油浆 - 原料油换热器 (E203210)加热至200, 与自分馏部分来的回炼油

14、混合后分四路经原料油雾化 喷嘴进入提升管反应器下部, 与 690高温催化剂接触完成原料的升温、气化及 反应， 515反应油气与待生催化剂在提升管出口经粗旋分离后，经升气管进入 沉降器两组单级旋风分离器， 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（ C203201 ） 。 积炭的待生催化剂进入汽提段， 在此与蒸汽逆流接触汽提出催化剂所携带的 油气，汽提后的催化剂沿待生斜管下流，经待生滑阀进入再生器（R203102 ）的 烧焦罐下部， 与自二密相来的再生催化剂混合开始烧焦，在催化剂沿烧焦罐向上 流动的过程中， 烧去大部分焦炭， 含碳较低的催化剂在烧焦罐顶部经大孔分布板 进入二

15、密相，在 700条件下最终完成焦炭及一氧化碳的燃烧过程。再生催化剂 经再生斜管及再生滑阀进入提升管反应器底部，在干气（或蒸汽）的提升下，完 成催化剂加速、分散过程，然后与雾化原料接触。 再生器烧焦所需的主风由主风机提供，主风自大气进入主风机（B203101 ） ， 升压后经主风管道、辅助燃烧室及主风分布管进入再生器。 再生产生的烟气经三组两级旋风分离器分离出催化剂直接进入余热锅炉回 收烟气热能，之后经烟囱排入大气。 开工用的催化剂由冷催化剂罐（D203101 ）或热催化剂罐（ D203102 ）用非净 化压缩空气输送至再生器， 正常补充催化剂可由催化剂小型自动加料器输送至再 生器。一氧化碳助燃

16、剂由助燃剂加料斗（D203110 ） 、助燃剂罐（ D203109 ）用非 净化压缩空气经小型加料管线输送至再生器。 为保持催化剂活性， 需从再生器内部定期卸出部分催化剂，用非净化压缩空 气送至废催化剂罐（ D203103 ） ，然后由槽车运送至适宜的地方处理。4.2.2 分馏部分 由沉降器来的反应油气进入分馏塔底部，通过环型挡板与循环油浆逆流接 触，洗涤反应油气中携带的催化剂并脱除过热，使油气呈“饱和状态”进入分馏 塔进行分馏。 分馏塔顶油气经分馏塔顶油气- 热水换热器（ E203201/1.2 ） 、分馏塔顶油气 干式空冷器（A203201/1.2 ） 换热后， 再经分馏塔顶油气冷凝冷却器 （E203202/1.2 ）冷却至 40，进入分馏塔顶油气分离器（D203203 ）进行气、液、水三相分离。 分离出的粗汽油经粗汽油泵（P203202/1.2 ）分为两路，一路作为吸收