催化裂化生产中常见问题

2021/4/11
61
两段提升管催化裂化技术
2021/4/11
62
石油大学的VQS技术示意图
2021/4/11
63
UOP的旋流快分技术（VDS&VSS)
2021/4/11
64
2021/4/11
65
末端快分技术对干气产率的影响
2021/4/11
66
末端快分低转化率下高液收
2021/4/11
2021/4/11
79
KBR降低NOX排放的再生器设计
2021/4/11
80
降低NOX排放的机理（KBR)
2021/4/11
81
再生器形式对NOX排放的影响
2021/4/11
82
KBR改造设计降NOX的实例1
2021/4/11
83
KBR改造设计降NOX的实例2
2021/4/11
84
KBR超正流改造设计降NOX的效果
59
NexCC与FCC结果比较,w%
H2~C4(非烯烃） 乙烯 丙烯
正丁烯 异丁烯
汽油 重油 焦炭
NexCC 10.3 3.4 16.1 11.1 15.4 27.7 12.2 3.8
常规FCC 3.2 1.0 3.5 4.0 6.5 47.0 28.0 6.8
2021/4/11
60
双提升管催化裂化技术
2021/4/11
23
避免结焦的措施（5）
油浆在分馏塔底停留时间 <５min 分馏塔底蒸汽搅拌，＋滤焦器 合理使用终止剂，减少二次裂化 选择重油裂化能力强的催化剂，
MA>60/64
2021/4/11
24
避免结焦的措施（6）
平衡剂上的钒含量 <0.8％ 钙铁含量 <1.5％ 控制并平稳原料质量:
2021/4/11
5
结焦发生的位置
2021/4/11
6
提升管喷嘴上部结焦
2021/4/11
7
提升管喷嘴上部结焦
2021/4/11
8
提升管喷嘴上部结焦
2021/4/11
9
结焦发生的位置
2021/4/11
10
沉降器VSS密闭旋分外腔
浮 焦
2021/4/11
11
催化装置沉降器顶结焦
2021/4/11
2021/4/11
85
KBR改造设计降NOX的效果
2021/4/11
86
清洁生产的硫转移剂
1 2 3 4 5
2021/4/11
开发公司 INTERCAT DAVISON ENGELHARD
RIPP LPEC
硫转移剂 SUPER-SOX GETTER
SUPPER-DeSOx NO-SOXPC RFS-C LST-1
烟气中 有害物
质
SO2 NOx 粉尘
2021/4/11
标准规定值 排放筒高 排放量
浓度
m
kg/h mg/m3
100
200
700
100
61
420
100
278
150
71
EDV湿法脱硫和除粉尘技术
一般原则： ➢FCC原料中硫含量<0.25%--硫转移剂 ➢FCC原料中硫含量>0.50%--烟气洗涤技术 ➢FCC原料中硫含量0.25~0.50%--评估选择
特点： ➢提高转化率 ➢增加汽油产率 ➢降低干气产率 ➢在恒定转化率下,降低焦炭 ➢增加再生时间 ➢降低两器循环量 ➢减少烟气排放
2021/4/11
44
UOP的RxCAT与常规FCC的比较
剂油比 再生温度，C
转化率，lv% 汽油，lv% 焦炭，m% 碳差
常规FCC
8.27 718 Base Base 5.62 0.68
40～80
＞80
含量 (%)
16.4
54.7
9.0
19.9
2021/4/11
19
避免结焦的措施（1）
采用高效雾化喷嘴， KH, LPC, BWJ……
小喷嘴,对称安装 足够的雾化蒸汽量，>5% 适度的预热温度，<5mm2/s，预热温度>200℃
粘度，mm2/s
50 45 44 40 35 30 25 20 15 10
RxCAT技术
提升管
再生立管
15.6
7.8
722
0.35
+3.8 +4.9 5.46
0.70
2021/4/11
45
UOP的RefCAT技术示意图
技术特点： １、两个反应器独立 ２、公用一个再生器 ３、汽油回炼 ４、降烯烃，降硫、高液收
2021/4/11
46
UOP的RefCAT技术特点
2021/4/11
补水和粗汽油构成冷回流，并控制顶温 90~95℃ ，逐步停顶循，粗汽油改污油罐
顶循温度控制 105~115℃ ，排水至油水分离 罐，防止水下流
若柴油带水，应控制水量 水洗水分析至Cl-稳定为止，一般2~5h
41
分馏塔结盐—水洗水中Cl含量变化
42
催化裂化的其它技术
2021/4/11
43
UOP的RxCAT技术
催化裂化生产中常见问题
内容
➢ 减少生焦和避免结焦 ➢ 催化裂化的尾燃现象 ➢ 分馏塔结盐现象 ➢ 催化裂化的其它技术 ➢ 催化裂化的清洁生产技术 ➢ 未来的发展方向
2021/4/11
2
生焦的利与弊
➢ 为反应提供热量 ➢ 为系统提供蒸汽 ➢ 增加能耗 ➢ 增加投资 ➢ 结焦的前提
2021/4/11
2021/4/11
30
再生器尾燃原因分析
2021/4/11
31
再生器尾燃原因分析
2021/4/11
32
再生器改造前后的效果示意
2021/4/11
33
改造前后的再生稀密相温差
2021/4/11
34
关注—加剂（活性和温度）引起的周期性尾燃
2注021：/4/若11稀相催化剂密度为15kg/m3，则其热容约为烟气的12倍
67
不同区域的产物差异
2021/4/11
68
催化裂化的清洁生产技术
2021/4/11
69
美国催化烟气排放限制
项目 SOx,μg/g NOx,μg/g CO,μg/g 颗粒物,g/kg
2021/4/11
美国 25 20 1.0(0.5) 500(150)
备注
70
中国烟气排放标准（GB16297-1996）
47
UOP的MSCC的结构示意图
2021/4/11
48
UOP的MSCC的结构示意图
2021/4/11
49
UOP的MSCC的技术特点
１、剂油垂直接触（剂向下，油水平） ２、高温、高剂油比的高苛刻度 ３、短的剂油接触时间 ４、强化一次裂化、弱化再裂化 ５、好的高价产品选择性
2021/4/11
50
UOP的MSCC示范装置结果
2021/4/11
72
湿法处理再生烟气示意图
2021/4/11
73
EDV技术特点
1、含有催化剂粉尘和SO2的烟气进入喷淋 净化塔，喷淋水由循环泵分多层喷入喷淋 塔内
2、喷淋水含有碱性试剂，如NaOH等。 在喷淋塔内气液逆流或错流接触，烟气被 多层喷淋后，吸收，冷凝，并趋于饱和吸 收
2021/4/11
(6) MS+H2O---MO+H2S
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2021/4/11
88
SO2向H2S的转移机理
2021/4/11
89
清洁生产的硫转移剂
➢再生部分需要富氧再生,将SO2氧化为SO3 ➢只有SO3才能与转移剂反应生成硫酸盐 ➢硫酸盐在还原氛围下生成金属硫化物和氧化物 ➢金属硫化物在蒸汽氛围下还原为金属氧化物 ➢贫氧再生,硫转移效果下降
87
清洁生产的硫转移剂
➢再生部分(生成SO3和硫酸盐)： (1）焦炭中的S+O2----SO2（>90%)+SO3 (<10%) (2) SO2+O2----SO3 (3) MO+SO3----MSO4 ➢反应部分(硫酸盐还原):
(4) MSO4+H2----MS+H2O (5) MSO4+H2----MO+H2S+H2O ➢汽提部分(金属硫化物水解):
（Kellogg & Mobil共同开发）
UOP的LOCC催化技术
2021/4/11
55
MAXOFIN/LOCC双反应器示意图
2021/4/11
56
MAXOFIN的技术特点
１、设立第二提升管进行汽油二次裂化 ２、使用高ZSM5 含量的助剂 ３、采用密闭式旋风分离器 ４、增产丙烯，可达18.37%
3
减少生焦
➢ 催化剂的重油转化能力 ➢ 催化剂的焦炭选择性 ➢ 催化剂的可汽提性 ➢ 喷嘴的雾化性能 ➢ 雾化、汽提蒸汽用量 ➢ 工艺参数的选择（预热温度、反应温度、反应
时间、操作方式等）
2021/4/11
4
结焦发生的位置
➢ 提升管喷嘴上部 ➢ 反应沉降器空间 ➢ 旋分器的表面 ➢ 汽提段 ➢ 转油线 ➢ 油浆循环系统
2021/4/11
57
UOP的LOCC结果对比，W%
TOTAL
2021/4/11
94.2
93.2
58
NexCC的技术特点
１、反应和再生流化床同轴套装起来 ２、外面的流化床作为再生器 ３、套在里面的是反应器 ４、反应温度600～650℃ ５、剂油比是常规FCC的2～3倍 ６、剂油接触时间1～2s
2021/4/11
74
EDV技术特点
3、该液体含有催化剂粉尘、NaHSO3, Na2SO3和Na2SO4 4、部分饱和液被排除，送到PTU处理装 置进行处理
2021/4/11
75
PURGE TREATMENT UNIT FLOWSHEET
2021/4/11
76
PTU技术特点
1、来自EDV的废液，进入澄清池，除去粉 尘。
35
分馏塔结盐分析
分馏塔结盐--现象
分馏塔压降增加，增值达 20~40kpa
柴油抽不出来，冲塔 塔顶温度难以控制，无法正常操作 产品不合格
37
分馏塔结盐—原因（1）
原料中有 Cl，N化物的存在 Cl 的盐水解生成HCl N化物在FCC条件下生成NH3 NH3和HCl在低温部位生成NH4Cl
汽油高RON99、高芳71%
2021/4/11
53
HS-FCC中试结果
干气 丙烯 丁烯 汽油 LCO+HCO 焦炭
2021/4/11
常规FCC 4.6 10.7 16.1 45.4
9.4+6.6 3.1
HSFCC 5.5 18.4 17.8 34.0
9.3+7.1 3.5
54
Kellogg的MAXOFIN催化技术
38
分馏塔结盐--原因（2）
通常分离塔顶条件下，水的露点在 90℃以上，而顶回流返塔温度较低 ~80℃ ，形成局部析水，溶盐
NH4Cl溶于水，并随水向下流动 随温度升高，脱水，析盐，堵塞降液
管和塔盘
39
分馏塔结盐—处理（水洗）
40
分馏塔结盐—处理（水洗）
进料量以维持操作为准，分馏塔底液面由油浆 外甩量控制
密度<0.935g/cm3，H>12.0%, UOPK>12.0, CR<7% 加强管理，确保操作平稳
2021/4/11
25
催化裂化的尾燃现象
2021/4/11
26
再生器尾燃原因分析
2021/4/11
27
再生器尾燃原因分析
2021/4/11
28
再生器尾燃原因分析
2021/4/11
29
再生器尾燃原因分析
5 0
80
22.9
13.6
8.8
6.2
4.6
3.6
2.9
2.4
2
100 120 140 160 180 200 220 240 260
温度，C
2021/4/11
20
避免结焦的措施（2）
适度的预提升线速，2~4m/s、 >300g/cm3
较高的剂油混合温度， > 540 ℃ 缩短油气在沉降器的停留时间，<5s 采用先进的快分技术，VQS、VSS、软连
接……
2021/4/11
21
避免结焦的措施（3）
足够的防焦蒸汽，不留死区、死角 开工喷油温度要够， > 530 ℃
最好用蜡油开工，逐步置换 提出口温度不宜过低， > 480 ℃ 提高衬里水平，无热点，避免露点冷凝 提高检修水平，清焦彻底
2021/4/11
22
避免结焦的措施（4）
大油气管线线速35～45m/s 分馏塔底 <350 ℃ 油浆密度<1.1g/cm3 油浆线速 >1.5m/s 用好油浆阻垢剂
干气 液化气
汽油 LCO 油浆 焦炭
2021/4/11
常规FCC 7.4 21.5 50.4 21.6 9.1 5.8
MSCC 3.6 20.5 57.0 20.6 9.0 5.5
51
UOP的MSCC与TCC对比
2021/4/11
52
沙特-日本的HS-FCC技术
１、下行式反应器 ２、高反应温度550~650C ３、高剂油比15~25 ４、短剂油接触时间0.5S ５、高丙烯17~25%，
2、含有亚硫酸盐的液体送到氧化池，用 空气氧化，以减少COD。
2021/4/11
77
低温氧化脱NOx技术（LoTOx）
2021/4/11
78
低温氧化脱NOx技术（LoTOx）
在烟气中注入O3以氧化不溶于水的低价态 的氮氧化物转化成溶于水的高价态的氮氧 化物，从而通过湿洗法将氮氧化物从烟气 中除去。
12
结焦发生的位置
2021/4/11
13
结焦发生的位置
2021/4/11
14
汽提段格栅上的大焦块
2021/4/11
15
结焦发生的位置
2021/4/11
16
旋分器锥体外壁结焦
2021/4/11
17
结焦发生的位置
2021/4/11
18
沉降器焦块中催化剂筛分
筛分 数据 (μm)
0～20
20～40