催化裂化吸收稳定系统课件

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1、5.2 催化裂化吸收稳定系统 5.2.1. 前言前言FCCUFCCU实际生产中经常出现的问题实际生产中经常出现的问题反应再生系统输出的富气量与吸收稳定系统的设计负荷不匹配，各塔的操作状况恶化并影响产品质量；气体回收过程各可变参数关系及重要性不清楚，也未能优选匹配，影响系统发挥最大处理能力和最佳分离效果；吸收效果不好，C3+成份（液化气）大量损失；解吸塔过解吸和解吸不够时有发生；再吸收塔液泛，引起硫磺回收装置的操作波动；稳定塔精馏效果不好。 5.2.2 系统分析系统分析吸收稳定过程吸收稳定系统任务 加工来自分馏塔顶油气分离器的粗汽油和富加工来自分馏塔顶油气分离器的粗汽油和富气，分离出干气，并回收

2、液化气和稳定汽油。气，分离出干气，并回收液化气和稳定汽油。 负荷大幅度增加 催化重油加工能力不断增加；催化重油加工能力不断增加； 干气、液化气和稳定干气、液化气和稳定汽油质量要求进一步提高；汽油质量要求进一步提高； 采用的新型催化剂使轻质油收率特别是液化气产采用的新型催化剂使轻质油收率特别是液化气产采用的新型催化剂使轻质油收率特别是液化气产采用的新型催化剂使轻质油收率特别是液化气产 率成倍提高。率成倍提高。率成倍提高。率成倍提高。 存在问题 负荷增加；负荷增加；负荷增加；负荷增加； 干气不干：吸收效果不好，干气中带液化气；干气不干：吸收效果不好，干气中带液化气；干气不干：吸收效果不好，干气中带

3、液化气；干气不干：吸收效果不好，干气中带液化气； 干气带液：再吸收液泛冲塔干气带液：再吸收液泛冲塔干气带液：再吸收液泛冲塔干气带液：再吸收液泛冲塔； 液化气液化气液化气液化气C C C C5 5 5 5含量高：液化气不合格，汽油收率下降；含量高：液化气不合格，汽油收率下降；含量高：液化气不合格，汽油收率下降；含量高：液化气不合格，汽油收率下降； 稳定汽油稳定汽油稳定汽油稳定汽油C C C C4 4 4 4含量高：汽油蒸汽压不合格；含量高：汽油蒸汽压不合格；含量高：汽油蒸汽压不合格；含量高：汽油蒸汽压不合格； 能耗高：吸收能耗高：吸收能耗高：吸收能耗高：吸收- - - -解吸之间大量液化气循环。

4、解吸之间大量液化气循环。解吸之间大量液化气循环。解吸之间大量液化气循环。 设备改造方案 吸收塔：采用高效规整填料吸收塔：采用高效规整填料吸收塔：采用高效规整填料吸收塔：采用高效规整填料 解吸塔：采用高效规整填料解吸塔：采用高效规整填料解吸塔：采用高效规整填料解吸塔：采用高效规整填料 稳定塔：采用稳定塔：采用稳定塔：采用稳定塔：采用MDMDMDMD和高效塔盘和高效塔盘和高效塔盘和高效塔盘 再吸塔：采用高效规整填料再吸塔：采用高效规整填料再吸塔：采用高效规整填料再吸塔：采用高效规整填料 影响吸收效果的因素： 吸收压力；吸收压力； 吸收温度；吸收温度； 补充吸收剂量；补充吸收剂量； 解吸塔理论板数；

5、解吸塔理论板数； 吸收塔理论板数。吸收塔理论板数。5.2.3. 流程改进流程改进 系统流程图系统流程图系统流程图系统流程图粗汽油粗汽油吸吸收收段段补充吸收剂补充吸收剂贫气贫气一中一中二中二中解解吸吸段段平衡罐平衡罐压缩富气压缩富气脱乙烷汽油脱乙烷汽油轻柴油轻柴油干气干气稳稳定定塔塔再再吸吸收收段段轻柴富吸收油轻柴富吸收油液化气液化气稳定汽油稳定汽油5.2.3.15.2.3.1吸收塔吸收塔- -解吸塔解吸塔（1 1）单塔流程单塔流程 流程和设备简单；流程和设备简单；流程和设备简单；流程和设备简单； 在同一塔中进行的吸收和解吸在同一塔中进行的吸收和解吸在同一塔中进行的吸收和解吸在同一塔中进行的吸收

6、和解吸过程要求相左过程要求相左过程要求相左过程要求相左, , , ,同时满足塔顶同时满足塔顶同时满足塔顶同时满足塔顶和塔底的质量要求有困难；和塔底的质量要求有困难；和塔底的质量要求有困难；和塔底的质量要求有困难； 吸收段和解吸段之间缺乏有效吸收段和解吸段之间缺乏有效吸收段和解吸段之间缺乏有效吸收段和解吸段之间缺乏有效的调节控制方法；的调节控制方法；的调节控制方法；的调节控制方法； 吸收段对过解吸敏感。吸收段对过解吸敏感。吸收段对过解吸敏感。吸收段对过解吸敏感。粗汽油粗汽油吸吸收收段段补充吸收剂补充吸收剂贫气贫气一中一中二中二中解解吸吸段段平衡罐平衡罐压缩富气压缩富气脱乙烷汽油脱乙烷汽油5.2.

7、3.15.2.3.1吸收塔吸收塔- -解吸塔解吸塔（2 2）改进单塔流程改进单塔流程AA 利用了稳定汽油的热能；利用了稳定汽油的热能；利用了稳定汽油的热能；利用了稳定汽油的热能； 解吸气量少；解吸气量少；解吸气量少；解吸气量少； 吸收塔的负荷小；吸收塔的负荷小；吸收塔的负荷小；吸收塔的负荷小； 吸收效果好；吸收效果好；吸收效果好；吸收效果好； 设备较复杂；设备较复杂；设备较复杂；设备较复杂； 冷负荷增加。冷负荷增加。冷负荷增加。冷负荷增加。贫气贫气粗汽油粗汽油吸吸收收段段补充吸收剂补充吸收剂一中一中二中二中解解吸吸段段脱乙烷汽油脱乙烷汽油进料取热进料取热中沸器中沸器平衡罐平衡罐压缩富气压缩富气

8、5.2.3.15.2.3.1吸收塔吸收塔- -解吸塔解吸塔（3 3）改进单塔流程改进单塔流程BB 利用了稳定汽油的热能；利用了稳定汽油的热能；利用了稳定汽油的热能；利用了稳定汽油的热能； 解吸气量少；解吸气量少；解吸气量少；解吸气量少； 吸收塔的负荷小；吸收塔的负荷小；吸收塔的负荷小；吸收塔的负荷小； 吸收效果好；吸收效果好；吸收效果好；吸收效果好； 罐前冷负荷增加。罐前冷负荷增加。罐前冷负荷增加。罐前冷负荷增加。贫气贫气粗汽油粗汽油吸吸收收段段补充吸收剂补充吸收剂一中一中二中二中解解吸吸段段脱乙烷汽油脱乙烷汽油中沸器中沸器平衡罐平衡罐压缩富气压缩富气富吸收油富吸收油5.2.3.15.2.3.

9、1吸收塔吸收塔- -解吸塔解吸塔（4 4）双塔流程双塔流程- -解吸塔冷进料解吸塔冷进料 解吸塔顶温度低；解吸塔顶温度低；解吸塔顶温度低；解吸塔顶温度低； 解吸气量少；解吸气量少；解吸气量少；解吸气量少； 吸收塔的负荷小；吸收塔的负荷小；吸收塔的负荷小；吸收塔的负荷小； 吸收效果好；吸收效果好；吸收效果好；吸收效果好； 平衡罐冷凝负荷小；平衡罐冷凝负荷小；平衡罐冷凝负荷小；平衡罐冷凝负荷小； 解吸塔重沸器加热负荷大。解吸塔重沸器加热负荷大。解吸塔重沸器加热负荷大。解吸塔重沸器加热负荷大。粗汽油粗汽油吸吸收收塔塔补充吸收剂补充吸收剂贫气贫气一中一中二中二中解解吸吸塔塔平衡罐平衡罐压缩富气压缩富气

10、脱乙烷汽油脱乙烷汽油5.2.3.15.2.3.1吸收塔吸收塔- -解吸塔解吸塔（5 5）双塔流程双塔流程- -解吸塔热进料解吸塔热进料 利用了稳定汽油的热能；利用了稳定汽油的热能；利用了稳定汽油的热能；利用了稳定汽油的热能； 解吸塔顶温度高；解吸塔顶温度高；解吸塔顶温度高；解吸塔顶温度高； 解吸气量较大且液化气含量高；解吸气量较大且液化气含量高；解吸气量较大且液化气含量高；解吸气量较大且液化气含量高； 解吸塔重沸器加热负荷大；解吸塔重沸器加热负荷大；解吸塔重沸器加热负荷大；解吸塔重沸器加热负荷大； 吸收塔的负荷大；吸收塔的负荷大；吸收塔的负荷大；吸收塔的负荷大； 吸收效果较差；吸收效果较差；吸

11、收效果较差；吸收效果较差； 吸收塔冷凝负荷大。吸收塔冷凝负荷大。吸收塔冷凝负荷大。吸收塔冷凝负荷大。脱乙烷汽油脱乙烷汽油粗汽油粗汽油吸吸收收塔塔补充吸收剂补充吸收剂贫气贫气一中一中二中二中解解吸吸塔塔平衡罐平衡罐压缩富气压缩富气5.2.3.15.2.3.1吸收塔吸收塔- -解吸塔解吸塔（6 6）双塔流程双塔流程- -解吸塔冷热双股进料解吸塔冷热双股进料 利用了稳定汽油的热能；利用了稳定汽油的热能；利用了稳定汽油的热能；利用了稳定汽油的热能； 解吸塔顶温度低；解吸塔顶温度低；解吸塔顶温度低；解吸塔顶温度低； 解吸气量少；解吸气量少；解吸气量少；解吸气量少； 吸收塔的负荷小；吸收塔的负荷小；吸收塔

12、的负荷小；吸收塔的负荷小； 吸收效果好；吸收效果好；吸收效果好；吸收效果好； 平衡罐冷凝负荷小；平衡罐冷凝负荷小；平衡罐冷凝负荷小；平衡罐冷凝负荷小； 解吸塔重沸器加热负荷降低；解吸塔重沸器加热负荷降低；解吸塔重沸器加热负荷降低；解吸塔重沸器加热负荷降低； 冷热进料口间存在轴向浓度返冷热进料口间存在轴向浓度返冷热进料口间存在轴向浓度返冷热进料口间存在轴向浓度返混混混混。脱乙烷汽油脱乙烷汽油粗汽油粗汽油吸吸收收塔塔补充吸收剂补充吸收剂一中一中二中二中解解吸吸塔塔平衡罐平衡罐压缩富气压缩富气贫气贫气5.2.3.15.2.3.1吸收塔吸收塔- -解吸塔解吸塔实施效果：实施效果： 解吸塔再沸器维持原状

13、；解吸塔再沸器维持原状；解吸塔再沸器维持原状；解吸塔再沸器维持原状； 顶温度低；顶温度低；顶温度低；顶温度低； 贫气贫气贫气贫气C3+含量：含量：含量：含量： 改造前改造前改造前改造前 改造设计改造设计改造设计改造设计 实际实际实际实际 夏季夏季夏季夏季 10% 5% 10% 5% 10% 5% 10% 5% 5% 5% 5% 5% 3% 1.5%脱乙烷汽油脱乙烷汽油粗汽油粗汽油吸吸收收塔塔补充吸收剂补充吸收剂一中一中二中二中解解吸吸塔塔平衡罐平衡罐压缩富气压缩富气贫气贫气5.2.3.15.2.3.1吸收塔吸收塔- -解吸塔解吸塔（7 7）改进双塔流程改进双塔流程- -解吸塔冷进料解吸塔冷进料

14、（中间再沸器）（中间再沸器） 利用了稳定汽油的热能；利用了稳定汽油的热能；利用了稳定汽油的热能；利用了稳定汽油的热能； 解吸塔顶温度低；解吸塔顶温度低；解吸塔顶温度低；解吸塔顶温度低； 解吸气量少；解吸气量少；解吸气量少；解吸气量少； 吸收塔的负荷小；吸收塔的负荷小；吸收塔的负荷小；吸收塔的负荷小； 吸收效果好；吸收效果好；吸收效果好；吸收效果好； 平衡罐冷凝负荷小；平衡罐冷凝负荷小；平衡罐冷凝负荷小；平衡罐冷凝负荷小； 解吸塔重沸器加热负荷降低。解吸塔重沸器加热负荷降低。解吸塔重沸器加热负荷降低。解吸塔重沸器加热负荷降低。粗汽油粗汽油吸吸收收塔塔补充吸收剂补充吸收剂贫气贫气一中一中二中二中解

15、解吸吸塔塔平衡罐平衡罐压缩富气压缩富气脱乙烷汽油脱乙烷汽油中沸器中沸器 5.2. 5.2.3.13.1吸收塔吸收塔- -解吸塔解吸塔（8 8）改进双塔流程改进双塔流程- -解吸塔双股进料解吸塔双股进料（二级冷凝）（二级冷凝） 平衡罐冷凝负荷很小；平衡罐冷凝负荷很小；平衡罐冷凝负荷很小；平衡罐冷凝负荷很小； 解吸气量少；解吸气量少；解吸气量少；解吸气量少； 解吸塔的负荷小；解吸塔的负荷小；解吸塔的负荷小；解吸塔的负荷小； 解吸效果好；解吸效果好；解吸效果好；解吸效果好； 避免轴向浓度返混。避免轴向浓度返混。避免轴向浓度返混。避免轴向浓度返混。补充吸收剂补充吸收剂一中一中二中二中粗汽油粗汽油吸吸收

16、收塔塔贫气贫气压缩富气压缩富气解解吸吸塔塔平衡罐平衡罐平衡罐平衡罐(1)深度稳定要求：稳定汽油中C4-1%(wt)；稳定汽油中C5维持一定的蒸汽分压。(2)操作要求：塔底C5蒸汽分压不可过高，否则影响再吸收塔负荷；(3)补充吸收剂要求：C4-尽量低并以C6-C9组分为主（理想组分）；塔底C5蒸汽分压不可过高。5.2.3.2稳定塔和深度稳定稳定塔和深度稳定(4)改进深度稳定流程5.2.3.2稳定塔和深度稳定稳定塔和深度稳定补充吸收剂补充吸收剂稳稳定定塔塔液化气液化气深度稳定汽油深度稳定汽油脱乙烷汽油脱乙烷汽油稳定汽油稳定汽油1.5.2.4 模拟结果比较模拟结果比较（1 1）计算条件计算条件（14

17、001400ktkt/a/a）：）： 油气分离器：油气分离器：油气分离器：油气分离器： t=36Ct=36C，P=1.32MPaP=1.32MPa 解吸塔进料温度：解吸塔进料温度：解吸塔进料温度：解吸塔进料温度：t tCC=36C=36C， t th h=70C =70C 单塔压力：单塔压力：单塔压力：单塔压力： Pt=1.28Mpa(A)Pt=1.28Mpa(A)，D D D DP=0.04MPaP=0.04MPa 双塔吸收塔压力：双塔吸收塔压力：双塔吸收塔压力：双塔吸收塔压力： Pt=1.28Mpa(A)Pt=1.28Mpa(A)，D D D DP=0.02MPaP=0.02MPa 双塔解

18、吸塔压力：双塔解吸塔压力：双塔解吸塔压力：双塔解吸塔压力： Pt=1.41Mpa(A)Pt=1.41Mpa(A)，D D D DP=0.02MPaP=0.02MPa 富气（组成略）：富气（组成略）：富气（组成略）：富气（组成略）：W=28600kg/hr W=28600kg/hr 粗汽油：粗汽油：粗汽油：粗汽油： W=63000kg/hr W=63000kg/hr 补充吸收剂：补充吸收剂：补充吸收剂：补充吸收剂：W=25000kg/hrW=25000kg/hr 解吸塔底质量控制：解吸塔底质量控制：解吸塔底质量控制：解吸塔底质量控制： CC2 20.1%(mol)0.1%(mol) 吸收塔一中、

19、二中热负荷：吸收塔一中、二中热负荷：吸收塔一中、二中热负荷：吸收塔一中、二中热负荷：Q=-1.2MkJ/hrQ=-1.2MkJ/hr 5.2.4.15.2.4.1吸收塔吸收塔- -解吸塔流程模拟实验结果解吸塔流程模拟实验结果 传统单塔流程传统单塔流程 双塔冷进料流程双塔冷进料流程 双塔热进料流程双塔热进料流程 双塔双股进料流程双塔双股进料流程 改进单塔流程改进单塔流程A A贫气及贫气及CC3 3含量比较含量比较：流量流量t/hrt/hr，温度温度 C C ，CC3 3体积体积分数分数， % % 解吸气性质比较解吸气性质比较：流量流量t/hrt/hr，CC3 3流量流量t/hrt/hr ， CC4 4流流量量t/hrt/hr ，温度温度 C C ， % % 热负荷比较热负荷比较：富气换热富气换热MkJMkJ/hr/hr，解吸加热解吸加热 MkJMkJ/hr/hr，解吸再沸解吸再沸MkJMkJ/hr/hr 5.2.4.25.2.4.2 吸收稳定系统双塔流程模拟结果吸收稳定系统双塔流程模拟结果质量控制指标为：脱乙烷汽油中质量控制指标为：脱乙烷汽油中C C2 20.1% 0.1% (mol)(mol)， 液化气中液化气中C C5 50.1%(mol)0.1%(mol)，稳定汽稳定汽油中油中C C4 40.5%(wt) 中间再沸器和双股进料冷进料和热进料。