催化裂化产品方案解析(doc 5页)
催化裂化—催化裂化工艺(石油加工课件)
吸收塔、解吸塔、稳定塔。完成C2以下组分与C3、C4组分的分离。
四、烟气能量回收系统
一、反应-再生系统
高低并列式提升管催化裂化装置的反应再生和分馏系统的工艺流程
一、反应-再生系统
关键控制手段
1. 沉降器顶部压力:由吸收稳定系统的气压机入口压力调节汽轮机转速控制富气流 量,以维持沉降器顶部压力恒定。 2. 再生器顶部压力:以反应器和再生器压差(通常为0.02~0.04MPa)作为调节信号, 由双动滑阀控制。 3. 催化剂循环量:由提升管反应器出口温度控制再生滑阀开度来调节;根据系统压 力平衡要求由待生滑阀开度控制汽提段料位高度。 4. 烟气中的氧含量:根据再生器稀密相温差调节主风放空量(称为微调放空),来 控制(通常要求小于0.5%),防止发生二次燃烧。
请回答
催化裂化工艺流程的四个系统分别是什么?
反应-再生系统的关键控制因素有哪些?
反应器、沉降器、再生器
提升管反应器
提升管反应器是进行催化裂化化学反应的场所,是催化裂化装置的关键设备。
折叠式提升管反应器
直管式提升管反应器
两段提升管反应器
折叠式提升管反应器:多用于同轴式和由床层反应器改为提升管的装置。 直管式提升管反应器:多用于高低并列式提升管催化裂化装置。 两段式提升管反应器:有两根短提升管串联连接而成,用于两段式提升管催化裂化装置。
双塔流程
吸收稳定系统的工艺流程
四、烟气能量回收系统
目的:最大限度地回收能量,降低装置能耗。下图为催化裂化装置烟气轮机动 力回收系统的典型工艺流程。
烟气轮机动力回收系统的典型工艺流程
思政小课堂
实现绿色生产一直是石油化工人的理想追求,在催化裂化工艺中就蕴含 着很多的绿色理念。
催化裂化讲解
催化裂化讲解装置简介本装置是根据中国石油一厂总公司中石化(85)规字10号文“关于抚顺石化公司石油一厂120×104t/a催化裂化装置初步设计的批复“由洛阳石油化工工程公司设计院1985年开始破土动工,1987年10月建成,1987年11月23日正式投产,取得开汽一次成功。
装置所用原料为沈北原油(及一部分大庆油)的直馏装置减压重含蜡油、分蜡蜡下油及焦化蜡油,并掺入一定量的蒸馏装置减压渣油以满足热平衡的需要。
装置工艺设备的主要特点如下:采用同高并列式提升管反应-前置烧焦罐两段再生工艺,再生器二密相至一密相的外循环管采用塞阀控制催化剂循环量,提升管反应器出口采用粗旋风分离器,烧焦罐稀相管出口采用T型快速分离结构,沉降器及再生器均采用外集气室。
为充分利用再生烟气能量,本装置设有能量回收机组。
该机组由A V50-12轴流式主风机、烟气轮机和电动/发电机组成。
烟机后部设有余热锅炉,产生中压蒸汽。
本装置后部设有产品精制和污水汽提装置,保证汽油、液化气的质量和排放污水符合环保要求。
工艺流程说明装置由反应、分离、吸收稳定三个系统组成。
1 反应系统混合蜡油,用泵201从原料油罐(5000t17#、16#)抽出,经顶循环回流油-原料油换热器(E201)、轻柴油-原料油换热器(E208A)、一中段回流油-原料油换热器(E202)、油浆-原料油换热器(E203)换热,使混合蜡油加热到250℃左右;减压冷渣油(130℃)由东蒸馏装置自流送入渣油罐(V201),再由减压渣油泵(P202)抽出;回炼油由分馏塔第二层塔盘自流入回炼油罐(V202),经汽提后由回炼油泵(P209)抽出,原料进入提升管反应器的四个原料喷嘴,回炼油一部分进入提升管反应器的回炼油进料的喷嘴。
或并入原料喷嘴。
油浆从分馏塔底用油浆泵(P209)抽出,阻垢剂用阻垢剂泵打入,油浆被加压送至提升管反应器的油浆进料两个喷嘴(在原料新喷嘴上)或并入原料西南喷嘴。
催化裂化控制方案
催化裂化控制方案催化裂化是炼油加工企业中提高原油加工深度,生产高辛烷值汽油,柴油和液化气的最重要的一种重油轻质化工艺过程。
它由反应再生,分馏,吸收稳定,催化剂再生和烟气轮机动力回收4个过程构成。
流程图如下:一、各个工艺过程的简介反应再生:设备由反应器,再生器联合构成,原料油经喷嘴喷入稀相提升管,在其中与催化剂接触,发生裂化反应。
原料为各类渣油,延迟焦化馏出油,脱沥青油,参见下图。
(以并列式催化裂化反应再生系统流程为例)分馏系统:分馏系统的任务主要是把反应器(沉降器)顶部的气态产物按沸点范围分割成富气,汽油,轻柴油,重柴油,回炼油和油浆等馏分。
吸收稳定系统:吸收稳定的主要作用是加工来自催化裂化分馏塔顶油气分离出来的石脑油和富气。
目的是保证汽油蒸汽压合格的同时,分离出干气(C2及C2以下),并回收液化气,并对送出的汽油,液化石油气和干气,以及分馏系统送出的柴油组分进行精制。
典型流程见下图。
催化剂再生和烟气轮机动力回收:催化剂再生是在再生器内把反应过程中沉积在催化剂上的焦炭烧掉,以便为反应过程提供恢复了活性的催化剂,并供给所需的热量。
烟气轮机动力回收是回收烟气中的热能,因为,再生器所带走的热量约占全装置的1/4。
下图为催化裂化装置烟气轮机动力回收系统的典型工艺流程。
热烟气从再生器进入三级旋风分离器,在其中除去烟气中绝大部分催化剂微粒后进入烟气轮机。
烟气在烟气轮中作功后,温度大约降低成120~180℃,排出的烟气可以进入CO锅炉或余热锅炉,回收剩余的热能。
综上所述,催化裂化是炼油加工业创造效益的龙头装置,虽然用常规仪表能实现对工艺过程的自动控制,但故障率高,速度慢,不能实现复杂控制、优化控制,无法发挥网络技术等高科技在现代化企业生产经营的优势。
而DCS不但可以取代常规仪表的检测、控制功能,而且还可以发挥在复杂控制、优化控制方面的优势,可以根据需要通过网络技术实施现代化企业生产经营管理。
我们浙大中自公司自90年代后期开发的Suny Tech TDCS9200 DCS系统已成功地运用在国民经济的石化、化工、电力、冶金、生化、造纸的广阔领域各个不同行业。
催化裂化产品方案分析
催化裂化产品方案分析引言催化裂化是一种重要的炼油工艺,通过在高温下将长链烃分子撕裂成较短的链烃分子来生产汽油和其他高值产品。
本文将对催化裂化产品方案进行深入分析,探讨其优势和局限性。
催化裂化产品催化裂化主要产出汽油、石脑油、石油醚等产品。
其中,汽油是最主要的产品之一,具有高辛烷值和低烯烃含量,符合现代发动机对燃料的要求。
此外,石脑油和石油醚也是重要的炼油产品,广泛应用于化工和能源行业。
优势分析1.高产率:催化裂化工艺可以高效地将长链烃裂解为短链烃,提高产品产率。
2.产品质量优良:汽油产品具有较高的辛烷值和低硫含量,符合车用燃料标准。
3.能源利用高效:催化裂化过程能有效利用原油资源,提高能源利用率。
4.多产物多用途:除汽油外,催化裂化还可以生产石脑油、石油醚等产品,应用广泛。
局限性分析1.催化剂寿命:催化裂化过程中,催化剂往往会受到各种因素的影响而失活,需要定期更换。
2.能耗较高:催化裂化是一个高温高压过程,需要消耗大量能源。
3.操作技术要求高:催化裂化设备操作技术要求高,需要专业人员进行监控和维护。
4.环保压力大:催化裂化会产生废气和废水等环境污染物,需要合理处理以保护环境。
产品方案优化建议1.研发高效催化剂:通过研发高效的催化剂,延长催化剂寿命,提高产品质量和产率。
2.节能减排:优化工艺参数,减少能耗,降低生产成本。
3.提高操作技术:加强员工培训,提高操作技术水平,确保设备安全稳定运行。
4.加强环保措施:加大对环保设施的投入,完善废气处理设施,降低环境影响。
结论催化裂化是一种重要的炼油工艺,可以高效生产汽油等产品,但也存在一定的局限性。
通过不断优化产品方案,提高工艺技术水平,可以更好地发挥催化裂化的优势,实现经济效益和环保双赢。
催化裂化过程中的异构技术与产品分析
催化裂化过程中的异构技术与产品分析催化裂化是石油炼制中最重要的过程之一,广泛应用于汽油和石脑油的生产过程中。
在催化裂化过程中,异构技术是一项关键的技术,通过控制反应条件和催化剂的选择,使得裂化产物得以不同碳数和结构分布,从而满足市场需求。
异构技术能够通过改变反应条件和催化剂组成来增加芳烃和烯烃的产量,降低脂肪烃和环烷烃的产量,从而提高汽油的辛烷值和抗爆性能。
具体来说,异构技术主要涉及以下几个方面的内容:1. 反应条件的调控:温度、压力、催化剂的添加与再生等对于催化裂化反应的影响都非常重要。
通过调节反应温度和压力,可以控制裂化产物的碳数分布。
较高的温度和较低的压力可以促使重质烃的裂解,从而得到更多的轻质烃。
催化剂的添加和再生可以优化裂化反应的活性和选择性。
2. 催化剂的选择:催化剂在催化裂化过程中起到关键作用。
常用的催化剂包括钌、钴、镍等金属催化剂以及沸石等无机催化剂。
不同的催化剂具有不同的活性和选择性,可以通过选择合适的催化剂来实现异构技术。
3. 裂化产物的分离与加工:催化裂化产生的混合馏分需要经过分离和加工才能得到理想的产品。
分离过程可以通过原油精制厂的常规蒸馏塔来实现。
对于汽油产品,还需要进行进一步的脱硫、脱氮、脱硝等加工工艺。
通过异构技术,催化裂化过程可以得到优质的汽油和石脑油产品。
其中,汽油产品具有较高的辛烷值,适用于高压点火式发动机,而石脑油则可用于制备润滑油、胶粘剂、溶剂等。
异构技术在催化裂化工艺中起到了至关重要的作用,它通过调控反应条件、选择合适的催化剂以及进行有效的分离与加工,实现了裂化产物的异构化。
这项技术不仅能够满足市场对不同类型石油产品的需求,还能提高产品的品质和降低环境污染排放。
因此,催化裂化过程中的异构技术无疑是炼油行业中不可或缺的重要技术。
随着社会经济的发展和能源需求的不断增长,催化裂化技术将扮演更加重要的角色。
未来,随着技术的不断创新和改进,异构技术还有望实现更高效、更环保的催化裂化过程。
催化裂化开停工方案
50万吨/年催化裂化装置开停工方案湛江东兴石油企业有限公司目录第一章机组试运 (2)第一节三机组的试运方案 (2)第二节气压机(J-301B)试运方案 (15)第二章开停工统筹图 (23)一、催化装置开工统筹图 (23)二、催化装置停工统筹图 (24)第三章开工方案 (25)一、全面大检查 (25)二、开工水联运方案 (27)三、外取热器系统、分馏系统和稳定系统水运及蒸汽吹扫试压 (29)四、两器气密试验 (29)五、B-201点火升温,分馏、稳定收油,原料塔外循环 (31)六、赶空气,拆大盲板,分馏塔内循环,吸收稳定收汽油三塔循环. 33七、装剂、转剂、两器流化 (35)八、提升管喷油,开气压机,全面调整操作 (37)第四章两器衬里烘干方案 (41)第五章停工方案 (44)第六章开停工吹扫试压方案 (50)第一章机组试运第一节三机组的试运方案一、机组的主要性能参数1.烟气轮机(1)型号 YL-5000D(2)制造厂兰炼机械厂(3)入口流量 1017 Nm3/min(4)入口压力 0.354 MPa (绝)(5)入口温度 670℃(6)出口温度 530℃(7)额定转速 6245 r/min(8)第一临界转速: 11500 r/min(9)跳闸转速: 6432 r/min(10)总效率 77%(11)轴功率 4900Kw(12)级数: 1级(13)平均分子量: 29烟气组成V%N: 72.452O: 11.11H2CO: 0: 12.32CO2SO: 0.0032O: 4.092催化剂含量及粒度分布:含量:≤200mg/m3粒度(w%):>10μ3~54~10μ 6~172~4μ15~400~2μ 40~802.离心式压缩机(1)型号 MCL904-23(2)制造厂沈阳鼓风机厂(3)入口压力: 0.101MPa(绝)(4)入口温度: 32.5℃(5)流量(标准): 1020 Nm3/min(6)相对湿度: 83%(7)出口压力: 0.453MPa(绝)(8)出口温度: 222℃(9)轴功率: 4877KW(10)转速: 6245r/min(11)级数: 4级(12)启动时功率: 1463kW(在32.5℃, 入口蝶阀12o时)(13)第一临界转速: 3152.7 r/min(14)第二临界转速: 9473.8 r/min(15)多变效率: 85.3 %(16)分子量: 29.13.齿轮箱(1)型式:平行轴双斜齿,渐开线齿轮(2)型号: GJR-550-5500/4.211 (3)制造厂无锡创明(4)传递功率: 5500kW(正向)(5)高速: 6245r/min(6)低速: 1483r/min(7)速比: 4.211(8)工作系数: 1.4(9)临界转速:一阶高速轴: 14050 r/min低速轴: 4437 r/min4.电动盘车机构:(1)型式:手动结合自动脱开(2)安装位置:齿轮箱高速轴自由端(3)盘车转速: 75 r/min(4)输出扭矩: 1400 N·m(5)盘车电机(6)功率: 11 kW(7)电压: 380 V5.电动/发电机(1)型号: YFKS900-4(2)制造厂南阳防爆电机厂(3)额定功率: 5500 kW(4)额定电压: 10000 V(5)满载时定子电流: 364 A(6)满载时转速: 1483 r/min(7)满载时效率: 97%(8)满载时功率因数: 0.9(9)最大转矩/额定转矩: 1.8(10)堵转电流/额定电流: 4.2(11)绝缘等级: F级(12)冷却方式:全封闭风-水冷却6.润滑油站(1)油箱容量: 10 m3(制造厂:九江707研究所)(2)油泵(电动)①型号: SNH1300R46U12.1W23②型式:三螺杆③出口压力: 0.5 MPa④电机功率: 18.5 kW⑤转速: 1450 r/min⑥电压: 380 V⑦透平泵:缺⑧润滑油牌号: ISO VG46透平油⑨输出润滑油流量: 830 L/min⑩输出润滑油压力: 0.25 MPa(3)、双联冷油器:管式冷却器①型号:②冷却面积: 58 m2③耗水量: 75 t/h(4)、双联滤油器①型号: HRC02200.00②过滤精度: 20μm(5)电加热器①型号: HRY2-220/4②功率/电压: 3x4kW/220V③排油雾风机④功率/电压: 0.75kW/380V(6)高位油箱有效容积: 2500 L二、试车目的及试车前的准备工作:1.试车目的:(1)检查机组及辅助设备的安装质量并消除缺陷及隐患。
催化裂化工艺介绍
1。
0催化裂化催化裂化是原料油在酸性催化剂存在下,在500℃左右、1×105~3×105Pa 下发生裂解,生成轻质油、气体和焦炭的过程.催化裂化是现代化炼油厂用来改质重质瓦斯油和渣油的核心技术,是炼厂获取经济效益的重要手段。
催化裂化的石油炼制工艺目的:1)提高原油加工深度,得到更多数量的轻质油产品;2)增加品种,提高产品质量。
催化裂化是炼油工业中最重要的一种二次加工工艺,是重油轻质化和改质的重要手段之一,已成为当今石油炼制的核心工艺之一。
1。
1催化裂化的发展概况催化裂化的发展经历了四个阶段:固定床、移动床、流化床和提升管。
见下图:固定床移动床流化床提升管(并列式)在全世界催化裂化装置的总加工能力中,提升管催化裂化已占绝大多数。
1。
2催化裂化的原料和产品1。
2。
0原料催化裂化的原料范围广泛,可分为馏分油和渣油两大类。
馏分油主要是直馏减压馏分油(VGO),馏程350—500℃,也包括少量的二次加工重馏分油如焦化蜡油等,以此种原料进行催化裂化称为馏分油催化裂化。
渣油主要是减压渣油、脱沥青的减压渣油、加氢处理重油等。
渣油都是以一定的比例掺入到减压馏分油中进行加工,其掺入的比例主要受制于原料的金属含量和残炭值.对于一些金属含量低的石蜡基原有也可以直接用常压重油为原料。
当减压馏分油中掺入渣油使通称为RFCC。
以此种原料进行催化裂化称为重油催化裂化。
1。
2.1产品催化裂化的产品包括气体、液体和焦炭。
1、气体在一般工业条件下,气体产率约为10%-20%,其中含干气和液化气。
2、液体产物1)汽油,汽油产率约为30%-60%;这类汽油安定性较好。
2)柴油,柴油产率约为0—40%;因含较多芳烃,所有十六烷值较低,由重油催化裂化得到的柴油的十六烷值更低,这类柴油需经加氢处理。
3)重柴油(回炼油),可以返回到反应器内,已提高轻质油收率,不回炼时就以重柴油产品出装置,也可作为商品燃料油的调和组分。
4)油浆,油浆产率约为5%—10%,从催化裂化分馏塔底得到的渣油,含少量催化剂细粉,可以送回反应器回炼以回收催化剂。
催化裂化装置生产方法及基本原理
F=6KE2r2(r/L)4
式中:F—水滴间的聚结力
2. 反应沉降器(R22101)的藏量(WRCA22101)是通过调节待生塞阀的开度来控制调节外取热器的提升风的风量(FRCA22109)来调节。
4. 反应沉降器压力正常由气压机C22301转速调节;气压机停运或压力高时可通过压缩机入口大小放火炬阀的开度大小控制。
本装置轻燃油蒸汽压夏季控制为≯67KPa,冬季控制为≯80KPa,稳定塔顶压力控制为 1.15MPa(绝)。
4. 轻燃油硫化物含量的控制
轻燃油中含有硫化氢、硫醇等活性硫化物,会使轻燃油铜片腐蚀不合格,使用这种轻燃油会严重腐蚀机器和容器,所以必须进行碱洗精制。
硫化氢和硫醇通过碱洗精制除掉,保证轻燃油硫含量合格,碱还能除掉一部分环烷酸和酚类物质。
8. 气压机出口油气分离器(V22302)的液位与脱吸塔(T22302)进料量实行串级调节。
9. 稳定塔(T22304)塔顶压力实行热旁路与卡脖子相结合的方法进行调节。
10. 余热锅炉实行三冲量调节。
第二节 质量控制
一、轻燃油质量的控制
(一). 轻燃油的质量标准
轻燃油规格见表6-1。
表 6-1 轻燃油规格
K—常数
E—电场强度
r—水滴半径
L—两滴间的中心距离
从上式可看出,r/L是影响聚结力F的重要因素,当水滴增大或水滴间距离缩小时,聚结力将急剧增大。聚结力F还与电场强度E的平方成正比。
催化裂化讲义
催化裂化讲义单位:姓名:目录1.催化裂化基本知识 (1)1.1基本催化裂化工艺 (1)1.2装置主要指标 (1)1.3产品质量控制 (3)1.4各种基本计算 (5)2.中油催化装置基本情况 (6)2.1平面布置 (6)2.2主要设备型号 (9)2.3主要控制回路 (11)2.4三大平衡 (14)3.自动保护系统(ESD) (15)4.基本开停工过程 (19)4.1开工步骤 (19)4.2停工步骤 (19)5.基本事故处理 (19)5.1紧急停工的条件: (19)5.2紧急停电 (20)5.3全厂性停电: (21)5.4仪表电全停时装置应急处理方案 (22)5.5火灾事故 (22)5.6增压机自停事故处理预案 (22)1.催化裂化基本知识1.1基本催化裂化工艺FCC(流化催化裂化)的各种工艺,基本上没有多大的区别,较大的区别在产品分布,从而对各部分的设计产生影响。
以重质油为原料多产丙烯的催化裂解技术(DCC)、多产液化气和汽油的催化裂化技术(MGG和ARGG)、多产异构烯烃的催化裂化技术(MIO)、多产丙烯和乙烯的催化热裂解技术(CPP),全大庆减压渣油催化裂化工艺(VRFCC),焦化蜡油吸附转化DNCC催化裂化技术。
MIP 多产异构烷烃DCC 深度催化裂化MGD 最大量生产液化气和柴油工艺FDFCC 灵活双效催化裂化MSR(Multi Stage Reaction)多段提升管MSR-PL 最大量丙稀、液化气MSR-LG 最大量液化气、汽油MSR-DG 最大量柴油、汽油MSR-OLD 最大量降低汽油稀烃催化裂化装置主要任务是将常压重油(渣油、蜡油)等经过反应生成高辛烷值汽油、轻柴油、液化石油气、干气、油浆,并将生成的焦炭在再生器燃烧,产生蒸汽,另外还提供近100℃的低温热源。
1.2装置主要指标1.加工能力同类装置,相同条件下(装置类型、原料和催化剂性质、加工工艺、生产方案等)一般加工量越大,综合能耗越低。
催化裂化PPT课件
①移动床催化裂化 ②流化床催化裂化 3.分子筛催化剂和提升管催化裂化
8
三:催化裂化工艺流程概述
➢催化裂化装置一般有四部分构成:反应-再生系 统,分馏系统,吸收-稳定系统和能量回收系统 ➢装置形式主要有高低并列式、同轴式等
9
1.反应—再生系统
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➢催化裂化分馏塔有以下几个特点: 进料是带有催化剂粉尘的过热油气 全塔剩余热量大而且产品的分馏精确度要求比较容易满足 塔顶回流采用循环回流而不用冷回流 ✓进入分馏塔的油气含有相当大量的不凝气和惰性气体, 它们会影响塔顶冷凝冷却器的效果 ✓提高富气压缩机的入口压力以降低气压机的功率损耗
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3.吸收—稳定系统
正碳离子不稳定,易于在带正电荷的碳 原子的β位断裂!
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➢正碳离子学说解释了催化裂化反应中的许多现象
★裂化气中C1、C2少而C3、C4多 ★裂化产物中异构烃多
提供H+
★异构烷烃、烯烃、环烷烃、带侧链的芳烃的反应速 度高
➢正碳离子学说还说明了催化剂的作用
➢正碳离子学说也有不完善的地方
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烃类的催化裂化同热裂化的比较
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➢初次反应产物再继 续进行的反应叫做二 次反应
➢二次反应并非对我 们的生产都有利,应 适当加以控制
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➢为了获得较高轻质油收率,不追求反应深度过大,而是在 适当反应深度的基础上对未反应原料进行回炼 ➢“未反应原料”是指反应产物中沸点范围与原料相当的那 一部分,称回炼油或循环油 ➢目前我国的催化裂化装置采用的反应温度一般比国外低
25
➢芳香基原料油、催化裂化循环油或油浆(其中含有较多的稠 环芳烃)较难裂化,要选择合适的反应条件或者先通过预处理 来减少其中的稠环芳烃而使其成为优质的裂化原料,如循环 油可作如下处理:
催化裂化技术介绍及改造指南
催化裂化技术介绍MIP-CGPMIP-CGP:即增产丙烯、多产异构化烷烃的清洁汽油生产技术,该技术是中国石化石油化工科学院(石科院)在多产异构烷烃的催化裂化技术基础上开发出来的一种生产汽油组成满足欧ⅲ排放标准并增产丙烯的催化裂化工艺。
该工艺技术以重质油为原料,采用由串联提升管反应器构成的新型反应系统,在不同的反应区内设计与烃类反应相适应的工艺条件并充分利用专用催化剂结构和活性组元。
烃类在新型反应区内可选择性地转化,生成富含异构烷烃的汽油和丙烯,在生产清洁汽油的同时为石油化工装置提供更多的丙烯原料。
该工艺具有以下特点:①采用串联提升管反应器形式的反应系统,优化催化裂化的一次反应和二次反应,从而减少干气和焦炭产率,有利于产物分布的改善;②设计两个反应区,第一反应区以裂化反应为主;第二反应区以氢转移反应和异构化反应为主,适度二次裂化;③第一反应区反应温度更高,反应时间更短;第二反应区反应温度略低,主要以延长反应时间来促进二次反应,在二次裂化反应和氢转移反应的双重作用下,汽油从烯烃转化为丙烯和异构烷烃,汽油中的烯烃含量大幅度下降,同时汽油的辛烷值保持不变或略有增加;④专用催化剂具有强化不同反应区反应的功能,更好地满足该工艺生产方案的要求;⑤调变催化剂的裂化反应活性和氢转移反应活性以增加液化气的产率和液化气中的丙烯含量,从而提高丙烯产率和降低汽油烯烃含量。
基于上述特点,原料油在第一反应区内一次裂化反应深度增加,从而生成更多的富含烯烃的汽油和富含丙烯的液化气;在第二反应区内,汽油中的烯烃发生氢转移、异构化反应和二次裂化反应,从而降低汽油中的烯烃含量和增加液化气产率和丙烯产率。
多产柴油和液化气的MGD技术MGD 技术是中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院(RIPP)开发的以重质油为原料,利用常规催化裂化装置同时多产液化气和柴油,并可显著降低汽油烯烃含量的工艺技术。
该技术与常规催化裂化技术相比,具有以下特点:(1)采用粗汽油控制裂化技术,增加液化气产率,降低汽油烯烃含量,调节裂化原料的反应环境以增加柴油馏份的生成和保留。
经典:催化裂化(分析的很全面)
强吸热反应:分解、脱氢反应,热效应很大; 放热反应:氢转移、缩合、异构化是放热反应,但
其热效应小;
催化裂化反应总体表现为吸热反应。
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随着反应深度的增加,各种反应所占的比例有变化,其
中放热反应所占的比例上升,故总的热效应有所降低。
反应热,kJ/kg产物
800
700
600
500
400
300
生成小分子的烷烃和烯烃,生成的烷烃还可以进一步 分解成更小的分子。
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烷烃反应特点:
异构烷烃的反应速度比正构烷烃快
烷烃分解时,分子中碳链两端的碳碳键很少发生分解
烷烃的裂化可写成通式:
C nH 2 n 2 C m H 2 m C P H 2 P 2
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(2). 烯烃 烯烃是一次分解反应的产物,很活泼,反应速度快,在
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单程转化率:指总进料(包括新鲜原料、回炼油、回炼油
浆)一次通过反应器的转化率
反映了反应条件
的苛刻程度
单程转 气 总 化 体 汽 进 率 焦 油 料 1 炭 0 %0
总转化率:以新鲜原料为基准不考虑回炼油和回炼油浆
总转化 气新 率 体 汽 鲜 油 焦 原 炭 1料 0% 0
回炼比:回炼油量(包括回炼油和回炼油浆等)比新鲜原
第九章 催化裂化
Catalytic Cracking
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第一节 概述
燃料生产中一个重要的问题
如何将原油中的重质馏分油甚至渣油转化成轻
质燃料产品
重质油轻质化
从大分子分解为较小的分子
主要依靠分解反应(热反应和催化反应)
从低H/C的组成转化成较高H/C的组成
脱 碳(溶剂脱沥青、催化裂化、焦炭化等) 加 氢(加氢裂化)
催化裂化产品方案分析
催化裂化产品方案分析高低并列式特点是反应时间短,减少了二次反应;催化剂循环使用滑阀操纵,比较灵活。
同轴式装置形式特点是:①反应器与再生器之间的催化剂输送使用塞阀操纵;②使用垂直提升管与90°耐磨蚀的弯头;③原料用多个喷嘴喷入提升管。
五、工艺流程5.1反应部分原料经换热后与回炼油混合经对称分布物料喷嘴进入提升管,并喷入燃油加热,上升过程中开始在高温与催化剂的作用下反应分解,进入沉降器下段的气提段,经汽提蒸汽提升进入沉降器上段反应分解后反应油气与催化剂的混合物进入沉降器顶部的旋风分离器(通常为多组),经两级分离后,油气进入集气室,并经油气管道输送至分馏塔底部进行分馏,分离出的催化剂则从旋分底部的翼阀排出,到达沉降器底部经待生斜管进入再生器底部的烧焦罐。
5.2再生部分再生器阶段,催化剂因在反应过程中表面会附着油焦而活性降低,因此务必进行再生处理,首先主风机将压缩空气送入辅助燃烧室进行高温加热,经辅助烟道通过主风分布管进入再生器烧焦罐底部,从反应器过来的催化剂在高温大流量主风的作用下被加热上升,同时通过器壁分布的燃油喷嘴喷入燃油调节反应温度,这样催化剂表面附着的油焦在高温下燃烧分解为烟气,烟气与催化剂的混合物继续上升进入再生器继续反应,油焦未能充分反应的催化剂经循环斜管会重新进入烧焦罐再次处理。
最后烟气及处理后的催化剂进入再生器顶部的旋风分离器进行气固分离,烟气进入集气室汇合后排入烟道,催化剂进入再生斜管送至提升管。
5.3烟气利用再生器排除的烟气通常还要经三级旋风分离器再次分离回收催化剂,高温高速的烟气要紧有两种路径,一、进入烟机,推动烟机旋转带动发电机或者鼓风机;二、进入余热锅炉进行余热回收,最后废气经工业烟囱排放。
六、进展七、其它资料催化剂硅酸铝管。
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催化裂化产品方案分析
催化裂化是石油炼制过程之一,是在热和的作用下使发生裂化反应,转变为裂化气、汽油和等的过程。
催化裂化原料是原油通过原油(或其他过程)分馏所得的重质;或在重质馏分油中掺入少量渣油,或经脱后的脱沥青渣油;或全部用常压渣油或。
在反应过程中由于不挥发的类碳物质沉积在上,缩合为,使催化剂活性下降,需要用空气烧去(见催化剂再生),以恢复催化活性,并提供裂化反应所需热量。
催化裂化是从重质油生产的主要过程之一。
所产汽油高(马达法80左右),裂化气(一种)含、、异构烃多。
催化裂化技术由E.J.胡德利研究成功,于1936年由美国索康尼真空油公司和合作实现工业化,当时采用,反应和催化剂再生交替进行。
由于高压缩比的需要较高辛烷值汽油,催化裂化向移动床(反应和催化剂再生在中进行)和流化床(反应和催化剂再生在中进行)两个方向发展。
移动床催化裂化因设备复杂逐渐被淘汰;流化床催化裂化设备较简单、处理能力大、较易操作,得到较大发展。
60年代,出现分子筛催化剂,因其活性高,裂化反应改在一个管式反应器(反应器)中进行,称为提升管催化裂化。
1958年在兰州建成移动床催化裂化装置,1965年在抚顺建成流化床催化裂化装置,1974年在玉门建成提升管催化裂化装置。
1984年,中国催化裂化装置共39套,占原油加工能力23%。
反应机理:与按机理进行的热裂化不同,催化裂化是按机理进行的,催化剂促进了裂化、和芳构化反应,裂化产物比热裂化具有更高的经济价值,气体中C3和C4较多,异构物多;汽油中异构烃多,极少,较多。
其主要反应包括:①分解,使重质烃转变为轻质烃;②异构化;③氢转移;④芳构化;⑤、生焦反应。
异构化和芳构化使低辛烷值的直链烃转变为高辛烷值的异构烃和芳烃。
装置类型:流化床催化裂化装置有多种类型,按反应器(或沉降器)和再生器布置的的不同可分为两大类:①反应器和再生器分开布置的并列式;②反应器和再生器架叠在一起的同轴式。
并列式又由于反应器(或沉降器)和再生器位置高低的不同而分为同高并列式和高低并列式两类。
同高并列式主要特点是:①催化剂由U型管密相输送;②反应器和再生器间的催化剂循环主要靠改变两端的催化剂密度来调节;③由反应器输送到再生器的催化剂,不通过再生器的分布板,直接由
密相提升管送入分布板上的流化床可以减少分布板的磨蚀。
高低并列式特点是反应时间短,减少了二次反应;催化剂循环采用滑阀控制,比较灵活。
同轴式装置形式特点是:①反应器和再生器之间的催化剂输送采用塞阀控制;②采用垂直提升管和90°耐磨蚀的弯头;③原料用多个喷嘴喷入提升管。
五、工艺流程
催化裂化的流程主要包括三个部分:①原料油催化裂化;②催化剂再生;③产物分离。
原料喷入提升管反应器下部,在此处与高温催化剂混合、气化并发生反应。
反应温度480~530℃,压力0.14MPa(表压)。
反应油气与催化剂在沉降器和 (简称旋分器),分离后,进入塔分出汽油、和重质回炼油。
裂化气经压缩后去气体分离系统。
结焦的催化剂在再生器用空气烧去焦炭后循环使用,再生温度为600~730℃。
5.1反应部分
原料经换热后与回炼油混合经对称分布物料喷嘴进入提升管,并喷入燃油加热,上升过程中开始在高温和催化剂的作用下反应分解,进入沉降器下段的气提段,经汽提蒸汽提升进入沉降器上段反应分解后反应油气和催化剂的混合物进入沉降器顶部的旋风分离器(一般为多组),经两级分离后,油气进入集气室,并经油气管道输送至分馏塔底部进行分馏,分离出的催化剂则从旋分底部的
翼阀排出,到达沉降器底部经待生斜管进入再生器底部的烧焦罐。
5.2再生部分
再生器阶段,催化剂因在反应过程中表面会附着油焦而活性降低,所以必须进行再生处理,首先主风机将压缩空气送入辅助燃烧室进行高温加热,经辅助烟道通过主风分布管进入再生器烧焦罐底部,从反应器过来的催化剂在高温大流量主风的作用下被加热上升,同时通过器壁分布的燃油喷嘴喷入燃油调节反应温度,这样催化剂表面附着的油焦在高温下燃烧分解为烟气,烟气和催化剂的混合物继续上升进入再生器继续反应,油焦未能充分反应的催化剂经循环斜管会重新进入烧焦罐再次处理。
最后烟气及处理后的催化剂进入再生器顶部的旋风分离器进行气固分离,烟气进入集气室汇合后排入烟道,催化剂进入再生斜管送至提升管。
5.3烟气利用
再生器排除的烟气一般还要经三级旋风分离器再次分离回收催化剂,高温高速的烟气主要有两种路径,一、进入烟机,推动烟机旋转带动发电机或鼓风机;二、进入余热锅炉进行余热回收,最后废气经工业烟囱排放。
六、发展
长期以来,流化床催化裂化原料主要为原油蒸馏的馏出油(柴油、减压馏出油等)和热加工馏出油,原料中镍、钒(会使)含量一般均小于0.5ppm。
在以减压渣油作催化裂化原料时,通常要在进入催化裂化装置前,用各种方法进行原料预处理,除去其中大部分、等和沥青质。
70年代以来,由于节约石油资源引起商品渣油需求下降。
因此,流化床催化裂化装置掺炼减压渣油或直接加工常压渣油已相当普遍。
主要措施是:采用抗中毒催化剂;在原料中加入等。