催化裂化吸收稳定系统[学习内容]
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5.2 催化裂化吸收稳定系统
特选内容
1
5.2.1. 前言
——FCCU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。
粗汽油
补充吸收剂
压缩富气
吸 收
段
富吸收油
一中 二中
贫气
平衡罐 解 吸 段
中沸器
特选内容
11
脱乙烷汽油
5.2.3.1 吸收塔-解吸塔
（4）双塔流程 -解吸塔冷进料
粗汽油
贫气 补充吸收剂
• 解吸塔顶温度低； • 解吸气量少； • 吸收塔的负荷小；
压缩富气 吸 收 塔
一中 二中
• 吸收效果好；
• 平衡罐冷凝负荷小；
解
吸
塔
特选内容
17
5.2.3.2 稳定塔和深度稳定
(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。
特选内容
贫气 补充吸收剂
吸
一中
收
塔 二中
解 吸
中沸器
塔
16
脱乙烷汽油
5.2.3.1 吸收塔-解吸塔
粗汽油
贫气 补充吸收剂
（8）改进双塔流程 -解吸塔双股进料 （二级冷凝）
压缩富气
吸
一中
收
塔
二中
• 平衡罐冷凝负荷很小；
• 解吸气量少；
• 解吸塔的负荷小；
• 解吸效果好；
平衡罐
平衡罐
• 避免轴向浓度返混。
（1）单塔流程
• 流程和设备简单； • 在同一塔中进行的吸收和解
吸过程要求相左,同时满足塔 顶和塔底的质量要求有困难；
• 吸收段和解吸段之间缺乏有 效的调节控制方法；
粗汽油 压缩富气
补充吸收剂
吸
收
一中
段
贫气
二中
• 吸收段对过解吸敏感。
平衡罐 解 吸 段
特选内容
9
脱乙烷汽油
5.2.3.1 吸收塔-解吸塔
（2）改进单塔流程A
• 利用了稳定汽油的热能； • 解吸气量少； • 吸收塔的负荷小； • 吸收效果好； • 设备较复杂； • 冷负荷增加。
粗汽油 压缩富气
补充吸收剂
吸
收
一中
段
贫气
二中
平衡罐
进料取热
解 吸
中沸器
段
特选内容
10
脱乙烷汽油
5.2.3.1 吸收塔-解吸塔
（3）改进单塔流程B
• 利用了稳定汽油的热能； • 解吸气量少； • 吸收塔的负荷小； • 吸收效果好； • 罐前冷负荷增加。
特选内容
18
5.2.3.2 稳定塔和深度稳定
(4) 改进深度稳定流程
补充吸收剂 稳定汽油
稳 定 塔
液化气
脱乙烷汽油
深度稳特选定内汽容油
19
5.2.4 模拟结果比较
5.2.4.1 吸收塔-解吸塔流程模拟实验结果
（1） 计算条件（1400kt/a）：
• 油气分离器：
t=36°C，P=1.32MPa
• 解吸塔进料温度： • 单塔压力：
特选内容
4
• 存在问题
负荷增加； 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； 液化气C5含量高：液化气不合格，汽油收率下降； 稳定汽油C4含量高：汽油蒸汽压不合格； 能耗高：吸收-解吸之间大量液化气循环。
特选内容
5
• 设备改造方案
吸收塔：采用高效规整填料 解吸塔：采用高效规整填料 稳定塔：采用MD和高效塔盘 再吸塔：采用高效规整填料
• 平衡罐冷凝负荷小；
• 解吸塔重沸器加热负荷降低；
解
• 冷热进料口间存在轴向浓度
吸
返混。
塔
平衡罐
特选内容
14
脱乙烷汽油
5.2.3.1 吸收塔-解吸塔
实施效果：
• 解吸塔再沸器维持原状；
• 顶温度低；
• 贫气C3+含量： 改造前 改造设计 实际
• 夏季 >10% <5%
<3%
• 冬季 > 5% <3% 1.5%
tC=36°C， th=70°C Pt=1.28Mpa(A)，DP=0.04MPa
• 双塔吸收塔压力：
Pt=1.28Mpa(A)，DP=0.02MPa
• 双塔解吸塔压力：
Pt=1.41Mpa(A)，DP=0.02MPa
• 富气（组成略）：
W=28600kg/hr
• 粗汽油：
特选内容
2
5.2.2 系统分析
• 吸收稳定过程
富气 粗汽油
干气 液化气 稳定汽油
ຫໍສະໝຸດ Baidu• 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 气，分离出干气，并回收液化气和稳定汽油。
特选内容
3
• 负荷大幅度增加
催化重油加工能力不断增加； 干气、液化气和稳定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 率成倍提高。
• 解吸塔重沸器加热负荷大。
解 吸 塔 平衡罐
特选内容
12
脱乙烷汽油
5.2.3.1 吸收塔-解吸塔
（5）双塔流程
-解吸塔热进料
• 利用了稳定汽油的热能； • 解吸塔顶温度高； • 解吸气量较大且液化气含量
高； • 解吸塔重沸器加热负荷大； • 吸收塔的负荷大； • 吸收效果较差； • 吸收塔冷凝负荷大。
特选内容
6
• 影响吸收效果的因素：
吸收压力； 吸收温度； 补充吸收剂量； 解吸塔理论板数； 吸收塔理论板数。
特选内容
7
5.2.3. 流程改进
系统流程图
粗汽油
补充吸收剂
吸
压缩富气
收 段
一中
二中
贫气
轻柴油
干气
再 吸 收 段
轻柴富吸收油
平衡罐
解 吸 段
特选内容
脱乙烷汽油
稳 定 塔
稳定汽油
液化气
8
5.2.3.1 吸收塔-解吸塔
粗汽油
贫气 补充吸收剂
压缩富气 吸 收 塔
一中 二中
解 吸 塔 平衡罐
特选内容
13
脱乙烷汽油
5.2.3.1 吸收塔-解吸塔
（6）双塔流程 -解吸塔冷热双股进料
粗汽油
贫气
补充吸收剂
• 利用了稳定汽油的热能；
压缩富气 吸
一中
• 解吸塔顶温度低；
收
• 解吸气量少；
塔 二中
• 吸收塔的负荷小；
• 吸收效果好；
粗汽油 压缩富气
平衡罐
补充吸收剂
吸
一中
收
塔 二中
解 吸 塔
贫气
特选内容
15
脱乙烷汽油
5.2.3.1 吸收塔-解吸塔
（7）改进双塔流程 -解吸塔冷进料 （中间再沸器）
粗汽油 压缩富气
• 利用了稳定汽油的热能； • 解吸塔顶温度低； • 解吸气量少； • 吸收塔的负荷小； • 吸收效果好； • 平衡罐冷凝负荷小； • 解吸塔重沸器加热负荷降低。 平衡罐
特选内容
1
5.2.1. 前言
——FCCU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。
粗汽油
补充吸收剂
压缩富气
吸 收
段
富吸收油
一中 二中
贫气
平衡罐 解 吸 段
中沸器
特选内容
11
脱乙烷汽油
5.2.3.1 吸收塔-解吸塔
（4）双塔流程 -解吸塔冷进料
粗汽油
贫气 补充吸收剂
• 解吸塔顶温度低； • 解吸气量少； • 吸收塔的负荷小；
压缩富气 吸 收 塔
一中 二中
• 吸收效果好；
• 平衡罐冷凝负荷小；
解
吸
塔
特选内容
17
5.2.3.2 稳定塔和深度稳定
(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。
特选内容
贫气 补充吸收剂
吸
一中
收
塔 二中
解 吸
中沸器
塔
16
脱乙烷汽油
5.2.3.1 吸收塔-解吸塔
粗汽油
贫气 补充吸收剂
（8）改进双塔流程 -解吸塔双股进料 （二级冷凝）
压缩富气
吸
一中
收
塔
二中
• 平衡罐冷凝负荷很小；
• 解吸气量少；
• 解吸塔的负荷小；
• 解吸效果好；
平衡罐
平衡罐
• 避免轴向浓度返混。
（1）单塔流程
• 流程和设备简单； • 在同一塔中进行的吸收和解
吸过程要求相左,同时满足塔 顶和塔底的质量要求有困难；
• 吸收段和解吸段之间缺乏有 效的调节控制方法；
粗汽油 压缩富气
补充吸收剂
吸
收
一中
段
贫气
二中
• 吸收段对过解吸敏感。
平衡罐 解 吸 段
特选内容
9
脱乙烷汽油
5.2.3.1 吸收塔-解吸塔
（2）改进单塔流程A
• 利用了稳定汽油的热能； • 解吸气量少； • 吸收塔的负荷小； • 吸收效果好； • 设备较复杂； • 冷负荷增加。
粗汽油 压缩富气
补充吸收剂
吸
收
一中
段
贫气
二中
平衡罐
进料取热
解 吸
中沸器
段
特选内容
10
脱乙烷汽油
5.2.3.1 吸收塔-解吸塔
（3）改进单塔流程B
• 利用了稳定汽油的热能； • 解吸气量少； • 吸收塔的负荷小； • 吸收效果好； • 罐前冷负荷增加。
特选内容
18
5.2.3.2 稳定塔和深度稳定
(4) 改进深度稳定流程
补充吸收剂 稳定汽油
稳 定 塔
液化气
脱乙烷汽油
深度稳特选定内汽容油
19
5.2.4 模拟结果比较
5.2.4.1 吸收塔-解吸塔流程模拟实验结果
（1） 计算条件（1400kt/a）：
• 油气分离器：
t=36°C，P=1.32MPa
• 解吸塔进料温度： • 单塔压力：
特选内容
4
• 存在问题
负荷增加； 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； 液化气C5含量高：液化气不合格，汽油收率下降； 稳定汽油C4含量高：汽油蒸汽压不合格； 能耗高：吸收-解吸之间大量液化气循环。
特选内容
5
• 设备改造方案
吸收塔：采用高效规整填料 解吸塔：采用高效规整填料 稳定塔：采用MD和高效塔盘 再吸塔：采用高效规整填料
• 平衡罐冷凝负荷小；
• 解吸塔重沸器加热负荷降低；
解
• 冷热进料口间存在轴向浓度
吸
返混。
塔
平衡罐
特选内容
14
脱乙烷汽油
5.2.3.1 吸收塔-解吸塔
实施效果：
• 解吸塔再沸器维持原状；
• 顶温度低；
• 贫气C3+含量： 改造前 改造设计 实际
• 夏季 >10% <5%
<3%
• 冬季 > 5% <3% 1.5%
tC=36°C， th=70°C Pt=1.28Mpa(A)，DP=0.04MPa
• 双塔吸收塔压力：
Pt=1.28Mpa(A)，DP=0.02MPa
• 双塔解吸塔压力：
Pt=1.41Mpa(A)，DP=0.02MPa
• 富气（组成略）：
W=28600kg/hr
• 粗汽油：
特选内容
2
5.2.2 系统分析
• 吸收稳定过程
富气 粗汽油
干气 液化气 稳定汽油
ຫໍສະໝຸດ Baidu• 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 气，分离出干气，并回收液化气和稳定汽油。
特选内容
3
• 负荷大幅度增加
催化重油加工能力不断增加； 干气、液化气和稳定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 率成倍提高。
• 解吸塔重沸器加热负荷大。
解 吸 塔 平衡罐
特选内容
12
脱乙烷汽油
5.2.3.1 吸收塔-解吸塔
（5）双塔流程
-解吸塔热进料
• 利用了稳定汽油的热能； • 解吸塔顶温度高； • 解吸气量较大且液化气含量
高； • 解吸塔重沸器加热负荷大； • 吸收塔的负荷大； • 吸收效果较差； • 吸收塔冷凝负荷大。
特选内容
6
• 影响吸收效果的因素：
吸收压力； 吸收温度； 补充吸收剂量； 解吸塔理论板数； 吸收塔理论板数。
特选内容
7
5.2.3. 流程改进
系统流程图
粗汽油
补充吸收剂
吸
压缩富气
收 段
一中
二中
贫气
轻柴油
干气
再 吸 收 段
轻柴富吸收油
平衡罐
解 吸 段
特选内容
脱乙烷汽油
稳 定 塔
稳定汽油
液化气
8
5.2.3.1 吸收塔-解吸塔
粗汽油
贫气 补充吸收剂
压缩富气 吸 收 塔
一中 二中
解 吸 塔 平衡罐
特选内容
13
脱乙烷汽油
5.2.3.1 吸收塔-解吸塔
（6）双塔流程 -解吸塔冷热双股进料
粗汽油
贫气
补充吸收剂
• 利用了稳定汽油的热能；
压缩富气 吸
一中
• 解吸塔顶温度低；
收
• 解吸气量少；
塔 二中
• 吸收塔的负荷小；
• 吸收效果好；
粗汽油 压缩富气
平衡罐
补充吸收剂
吸
一中
收
塔 二中
解 吸 塔
贫气
特选内容
15
脱乙烷汽油
5.2.3.1 吸收塔-解吸塔
（7）改进双塔流程 -解吸塔冷进料 （中间再沸器）
粗汽油 压缩富气
• 利用了稳定汽油的热能； • 解吸塔顶温度低； • 解吸气量少； • 吸收塔的负荷小； • 吸收效果好； • 平衡罐冷凝负荷小； • 解吸塔重沸器加热负荷降低。 平衡罐