催化二車間操作規(guī)程

1、1 范圍1.1 本操作規(guī)程規(guī)定了永坪煉油廠80萬噸/年催化裂化裝置各崗位正常操作法、異常操作法、裝置開、停工程序以及故障操作法。1.2 本操作規(guī)程適用于永坪煉油廠80萬噸/年催化裂化裝置全體人員。2 規(guī)范性引用文件Q/LHYW-009-2006-A陜西延長石油集團(tuán)煉化公司工藝技術(shù)管理制度Q/LHYW065-2008A陜西延長石油集團(tuán)煉化公司標(biāo)準(zhǔn)化管理制度洛陽石化設(shè)計(jì)院初步設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)（2002年）。3 裝置概況3.1 本裝置設(shè)計(jì)依據(jù)：3.1.1 陜西省經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì)關(guān)于延長油礦管理局永坪煉油廠80萬噸/年催化裂化裝置技術(shù)改造項(xiàng)目總體方案的批復(fù)，陜經(jīng)貿(mào)項(xiàng)目2001247號（2001年12月21日

2、）。3.1.2 陜西省延長石油工業(yè)集團(tuán)公司轉(zhuǎn)發(fā)省經(jīng)貿(mào)委關(guān)于延長油礦管理局永坪煉油廠80萬噸/年催化裂化裝置技術(shù)改造項(xiàng)目總體方案的批復(fù)的通知，陜油規(guī)發(fā)200122號。3.1.3 80萬噸/年催化裂化裝置設(shè)計(jì)委托書，延長油礦管理局永坪煉油廠（2001年12月26日）。3.2 設(shè)計(jì)原則：3.2.1 集國內(nèi)外各種技術(shù)之長，使裝置設(shè)計(jì)總體先進(jìn)。3.2.2 采用成熟可靠的先進(jìn)技術(shù)。3.2.3 采用能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的最簡單技術(shù)。3.2.4 采用合理的節(jié)能及各種減輕結(jié)焦危害的工藝技術(shù)。3.2.5 集中控制，為先進(jìn)控制（APC） 管控一體化創(chuàng)造條件。3.2.6 優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)及平面，節(jié)省投資，減少占地。3.2.7 充分

3、考慮對催化廣泛適應(yīng)的流態(tài)化工程設(shè)計(jì)和對原料的廣泛適應(yīng)性，達(dá)到最佳效益的目的。3.2.8 考慮必要的裕度和操作彈性。3.2.9 采用完善可靠的環(huán)保，安全衛(wèi)生及消防措施。3.3 裝置概況：永坪煉油廠80萬噸/年催化裂化裝置由洛陽設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，兩器采用同軸布置，該裝置自二00三年三月破土動(dòng)工，十二月底完工。3.3.1 原料油：延長油礦混合原油常壓重油。3.3.2 裝置規(guī)模：裝置公稱能力80×104t/a，設(shè)計(jì)點(diǎn)加工量為100×104t/a 。3.3.3 裝置組成：本裝置由反應(yīng)一再生、分餾、吸收穩(wěn)定（含氣壓機(jī)）、主風(fēng)機(jī)煙機(jī)系統(tǒng)、余熱鍋爐、余熱回收站組成。3.3.4 開工時(shí)數(shù)計(jì)算物料平

4、衡所采用的年開工時(shí)數(shù)為8000小時(shí)。3.3.5 催化劑：采用復(fù)合型分子篩催化劑。（目前為LRC99和LV33）3.3.6 生產(chǎn)方案：采用北京石油化工科學(xué)研究院MIP技術(shù)，以生產(chǎn)高辛烷值 低烯烴含量汽油組分及液化石油氣為主，同時(shí)兼顧輕柴油收率。3.3.7 自控部分采用集散控制系統(tǒng)（DCS）。3.3.8 緊急停車系統(tǒng)本裝置緊急停車系統(tǒng)（ESD）的安全聯(lián)鎖由裝置自保聯(lián)鎖、主風(fēng)機(jī)自保聯(lián)鎖、備用主風(fēng)機(jī)自保聯(lián)鎖、增壓機(jī)自保聯(lián)鎖、氣壓機(jī)自保聯(lián)鎖等部分組成。4 工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)特點(diǎn)4.1 主要設(shè)計(jì)指標(biāo)4.1.1 優(yōu)選催化劑和優(yōu)化的工程技術(shù)，使干氣產(chǎn)率<4%。4.1.2 汽油：RON90，烯烴含量35%（V

5、）。4.1.3 干氣中C3=含量1%（V），C3+含量1.5%（V）。4.1.4 催化劑自然跑損0.9kg/t。4.1.5 裝置能耗65千克標(biāo)油/噸。4.1.6 再生催化劑定碳<0.2%。4.2 主要工藝技術(shù)方案本裝置工藝技術(shù)及催化劑的選擇是建立在原料特點(diǎn)及產(chǎn)品方案要求的基礎(chǔ)上，采用LPEC成熟可靠的工程技術(shù)與石油化工科學(xué)研究院（RIPP）開發(fā)的催化裂化多產(chǎn)異構(gòu)烴（MIP）技術(shù)構(gòu)成。主要包括：4.2.1 采用RIPP成熟可靠的MIP技術(shù)該工藝技術(shù)采用新型提升管反應(yīng)器和適宜的工藝條件，在不同的反應(yīng)區(qū)實(shí)現(xiàn)裂化、氫轉(zhuǎn)移和異構(gòu)化反應(yīng)以達(dá)到降低烯烴含量、提高異構(gòu)烷烴含量的目的，在降低催化汽油烯烴含

6、量的同時(shí)，其研究法辛烷值（RON）基本不變（或略有降低），馬達(dá)法辛烷值（MON）有所提高，抗爆指數(shù)基本不變，汽油安定性得到改善，汽油硫含量降低，產(chǎn)品分布相當(dāng)或稍有改善。4.2.2 采用復(fù)合型分子篩催化劑及多種助劑為滿足本裝置多產(chǎn)高辛烷值、低烯烴含量汽油及多產(chǎn)液化石油氣的要求，設(shè)計(jì)考慮采用生產(chǎn)高辛烷值 低烯烴汽油 多產(chǎn)液化石油氣 重油裂化能力強(qiáng)的復(fù)合型分子篩催化劑。從穩(wěn)定操作、保證裝置長周期運(yùn)轉(zhuǎn)及環(huán)境保護(hù)角度出發(fā)，設(shè)計(jì)中采用CO助燃劑、油漿阻垢劑等助劑。其中CO助燃劑為實(shí)現(xiàn)完全再生提供了可靠的保證；油漿阻垢劑的應(yīng)用對于避免和減輕油漿系統(tǒng)的結(jié)垢十分有效，為該系統(tǒng)長期高效運(yùn)轉(zhuǎn)創(chuàng)造了有利條件。4.2.

7、3 采用同軸式兩器本設(shè)計(jì)采用同軸式兩器布置方案，以減少設(shè)備投資，減少占地。同時(shí)該類型裝置具有技術(shù)先進(jìn)、操作簡單、抗事故能力強(qiáng)、能耗低等特點(diǎn)。4.2.4 再生工藝方案再生方案的選擇以滿足降低再生催化劑的定碳，使催化劑性能得以充分發(fā)揮，同時(shí)避免采用過于苛刻的再生條件，有利于恢復(fù)并保護(hù)催化劑活性為前提。本裝置采用單段再生，催化劑定碳<0.2%。裝置采用的單段逆流高效再生技術(shù)是目前國內(nèi)最可靠先進(jìn)的再生技術(shù)，該技術(shù)已成功應(yīng)用于約10套新建或改造的大型催化裝置。該技術(shù)由以下幾種單體技術(shù)組成：4.2.4.1 采取加CO助燃劑的完全再生方案采用該方案后，平均氧濃度的提高可使再生劑含碳明顯降低，特別對于單

8、段再生其效果更加明顯。4.2.4.2 采用較低的再生溫度較低的再生溫度有利于提高劑油比并保護(hù)催化活性，為反應(yīng)原料提供更多的活動(dòng)中心。4.2.4.3 采用逆流再生通過加高待生套筒使待生催化劑進(jìn)入密相床上部，并良好分配，然后向下流動(dòng)與主風(fēng)形成氣固逆流接觸，有利于提高總的燒焦強(qiáng)度并減輕催化劑的水熱失活。4.2.4.4 采用待生催化劑分配技術(shù)在待生套筒出口配置特殊設(shè)計(jì)的待生催化劑分配器，使待生劑均勻分布于再生密相床上部，為單段逆流高效再生提供基本的保證。4.2.4.5 采用高床層再生設(shè)置較高的密相床層，這不僅可提高氣固單程接觸時(shí)間，而且有利于CO在密相床中燃燒，并提高催化劑輸送的推動(dòng)力。4.2.4.6

9、 采用改進(jìn)的主風(fēng)分布管主風(fēng)分布的好壞直接影響再生器的流化質(zhì)量，從而影響燒焦效果。單段再生的再生器直徑較大，因此主風(fēng)分布的好壞尤為重要。為改善流化質(zhì)量，采用改進(jìn)的主風(fēng)分布管。4.2.5 反應(yīng)工藝技術(shù)方案吸收國內(nèi)外同類生產(chǎn)裝置積累的經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合本裝置具體特點(diǎn)，為進(jìn)一步改善產(chǎn)品分布，提高汽油產(chǎn)率 降低汽油烯烴含量，降低干氣及焦炭產(chǎn)率，在提升管反應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用以下一系列措施：4.2.5.1 采用RIPP的MIP技術(shù)，根據(jù)反應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)分區(qū)不同條件的化學(xué)反應(yīng)，以取得同等收率的同時(shí)，降低汽油烯烴及硫含量，滿足環(huán)保要求。4.2.5.2 采用高效霧化噴嘴并采用較高的原料油預(yù)熱溫度（200），以降低原料油進(jìn)噴嘴

10、的粘度，確保原料的霧化效果及油氣接觸效果。4.2.5.3 設(shè)置預(yù)提升段，使油氣與催化劑接觸前，以近活塞流的形式向上運(yùn)動(dòng)，為催化劑和油滴均勻接觸創(chuàng)造條件。提升介質(zhì)為自產(chǎn)干氣，以減輕催化劑水熱失活并降低蒸汽消耗。4.2.5.4 提升管出口采用粗旋。為使油氣與催化劑迅速分離，減少過裂化反應(yīng)，在提升管出口設(shè)置效率較高的粗旋風(fēng)分離器，并將粗旋氣體出口管延伸至沉降器旋風(fēng)分離器入口處，以力求減少反應(yīng)油氣反應(yīng)后的停留時(shí)間，減少熱裂化反應(yīng)。4.2.5.5 采用高效汽提技術(shù)。設(shè)計(jì)主要從改進(jìn)汽劑接觸即改進(jìn)檔板結(jié)構(gòu)，改善蒸汽分配及增加催化劑停留時(shí)間三方面入手，在較低的蒸汽耗量下取得理想的汽提效果。采取上述措施使得催化

11、劑在進(jìn)入提升管反應(yīng)器至離開沉降器汽提段的整個(gè)過程中均處于優(yōu)化狀態(tài)。通過預(yù)提升段盡可能地使催化劑流動(dòng)均勻。采用高效霧化噴嘴使催化劑與良好霧化并均勻分布的原料油霧滴接觸，達(dá)到瞬間汽化、反應(yīng)的目的。使用快分和油氣快速導(dǎo)出技術(shù)減少過裂化反應(yīng)及熱裂化反應(yīng)，使反應(yīng)油氣在高溫區(qū)的停留時(shí)間盡可能縮短。加之完善的汽提設(shè)施，從而達(dá)到提高輕質(zhì)油收率、降低汽油烯烴含量、降低干氣、焦炭產(chǎn)率的目的。4.2.5.6 合理采用外取熱技術(shù)外取熱器采用洛陽石化工程公司的專利技術(shù)氣控外循環(huán)取熱器。該取熱器不設(shè)滑閥而是通過調(diào)節(jié)流化風(fēng)或提升風(fēng)量來達(dá)到調(diào)節(jié)取熱量、控制再生溫度的目的，具有傳熱系數(shù)高 設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、抗事故能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。外取

12、熱水系統(tǒng)采用自然循環(huán)方式，節(jié)省動(dòng)力，運(yùn)行可靠。4.3 機(jī)組方案4.3.1主風(fēng)機(jī)組采用一開一備兩套機(jī)組。主機(jī)為煙氣輪機(jī)+軸流主風(fēng)機(jī)+電動(dòng)/發(fā)電機(jī)三機(jī)組；備用機(jī)為離心主風(fēng)機(jī)+電動(dòng)機(jī)。4.3.2氣壓機(jī)組采用氣壓機(jī)+中壓背壓式透平二機(jī)組配置。4.4 分餾、吸收穩(wěn)定系統(tǒng)分餾、吸收穩(wěn)定系統(tǒng)設(shè)計(jì)著眼于在保證產(chǎn)品分離精度的前提下，通過流程的合理配置降低消耗、優(yōu)化用能。4.4.1 分餾塔設(shè)四個(gè)循環(huán)回流取熱，即頂循、一中、二中及油漿，各部分取熱比例為：頂循 一中 二中 油漿20.3% 27.2% 7.4% 45.1%其中頂循熱量主要用來加熱原料、低溫?zé)崴?；一中除供穩(wěn)定塔底重沸器、解吸塔底重沸器外，多余熱量用于加熱

13、低溫?zé)崴?；油漿熱量首先用于加熱原料油，剩余部分用于發(fā)生中壓蒸汽；二中溫位高達(dá)320330，此部分熱量用于發(fā)生中壓蒸汽，既符合熱量逐級利用的原則，又保證了操作時(shí)的靈活性。4.4.2 吸收解吸部分采用雙塔流程，為滿足產(chǎn)品分餾的要求，在設(shè)計(jì)中采取如下提高分離效率的措施：4.4.2.1 適當(dāng)增加再吸收塔及穩(wěn)定塔塔盤數(shù)量。4.4.2.2 充分利用穩(wěn)定汽油熱量，使穩(wěn)定塔進(jìn)料保持合適的溫度，降低塔底重沸器熱負(fù)荷。4.4.2.3 合理選擇吸收劑進(jìn)吸收塔的位置。4 解吸塔采用冷、熱兩段進(jìn)料以降低塔底重沸器高溫位熱負(fù)荷。4.4.2.5 采用深度穩(wěn)定方案，既可多回收液化石油氣，又可降低補(bǔ)充吸收劑用量。4.5 采用多

14、項(xiàng)新技術(shù)為提高裝置總體技術(shù)水平，設(shè)計(jì)中采用了多項(xiàng)洛陽石化工程公司及國內(nèi)開發(fā)的單項(xiàng)新技術(shù)、新設(shè)備、新材料。4.5.1 再生器、沉降器采用高效PV型旋風(fēng)分離器從維持反再系統(tǒng)平穩(wěn)操作，減少催化劑自然跑損的角度出發(fā)，本裝置反再系統(tǒng)中旋風(fēng)分離器均采用分離效率高的PV型旋風(fēng)分離器。4.5.2 采用臥管式三級旋風(fēng)分離器經(jīng)工業(yè)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)證明，臥管式三級旋風(fēng)離器可除去粒徑大于10u的催化劑粉塵，并且在裝置操作不正常，出現(xiàn)突發(fā)性催化劑跑損時(shí)，仍能有效地保護(hù)煙機(jī)。4.5.3 部分機(jī)泵配置變頻電機(jī)經(jīng)國內(nèi)多年工業(yè)實(shí)踐證明，機(jī)泵變頻調(diào)速技術(shù)是一種可靠、成熟、有效的節(jié)能降耗手段，因此本裝置部分負(fù)荷變化較大的機(jī)泵采用變頻調(diào)速技

15、術(shù)。4.5.4 有針對性地采用新型冷換設(shè)備分餾塔頂油氣冷凝系統(tǒng)的壓降大小直接影響氣壓機(jī)的功率消耗以及吸收系統(tǒng)的操作。因此，分餾塔頂?shù)蜏責(zé)峄厥障到y(tǒng)采用低壓降折流桿式冷凝器。為強(qiáng)化傳熱效果,解吸塔底重沸器、穩(wěn)定塔底重沸器采用傳熱系數(shù)高、操作穩(wěn)定、彈性大的T型翅片管重沸器。4.5.5 單、雙動(dòng)滑閥及塞閥均采用電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)和冷壁式閥體結(jié)構(gòu)。4.6 主要設(shè)備選擇4.6.1 反應(yīng)一再生部分：4.6.1.1 提升管反應(yīng)器采用折疊式提升管，分為兩段，下段為預(yù)提升段，上段為進(jìn)料及反應(yīng)段，反應(yīng)段包括兩個(gè)反應(yīng)區(qū)。提升管直徑分別為1.05m、1.20m、3.20m 1.20m，分別內(nèi)襯125mm 100mm隔熱耐磨襯

16、里。提升管反應(yīng)器進(jìn)料設(shè)兩排各6臺CCK型高效霧化噴嘴，出口采用兩組粗旋風(fēng)分離器。4.6.1.2 沉降器及汽提段沉降器置于再生器之上，直徑為6.4m，內(nèi)襯100mm無龜甲網(wǎng)襯里，采用單級4組PV型旋風(fēng)分離器。 汽提段直徑3.2m，設(shè)8層改進(jìn)型環(huán)形檔板，整個(gè)汽提段插入再生器中，外襯100mm隔熱耐磨襯里。 4.6.1.3 再生器采用大小筒結(jié)構(gòu)，稀、密相直徑分別為11.3m、8.4m(內(nèi)徑11.05m、8.15m)采用125mm厚，無龜甲網(wǎng)單層隔熱耐磨襯里，主要內(nèi)構(gòu)件包括7組兩級PV型旋負(fù)分離器，主風(fēng)分布管、待生塞閥套筒及特殊設(shè)計(jì)的待生催化劑分配器、內(nèi)外取熱器等。 4.6.1.4 外取熱器設(shè)一臺氣控

17、外循環(huán)式翅片管外取熱器，直徑2m，內(nèi)襯100mm隔熱耐磨襯里，汽水循環(huán)系統(tǒng)采用自然循環(huán)方式，正常取熱量為13665kW。 4.6.1.5 三級旋風(fēng)分離器采用一臺臥管式三級旋風(fēng)分離器。4.6.2 塔類 4.6.2.1 分餾塔分餾塔直徑5000 mm，采用34層雙溢流新型高效塔盤。 4.6.2.2 輕柴油汽提塔直徑1400mm，采用6層單溢流高效浮閥塔盤。 4.6.2.3 吸收塔直徑2200mm，采用40層雙溢流高效浮閥塔盤。 4.6.2.4 解吸塔直徑2800mm，采用40層雙溢流高效浮閥塔盤。 4.6.2.5 再吸收塔直徑1400mm，采用30層單溢流高效浮閥塔盤。 4.6.2.6

18、穩(wěn)定塔直徑2400mm/2800mm，采用52層雙溢流高效浮塔盤。4.6.3 機(jī)組：4.6.3.1 主風(fēng)機(jī)組：主風(fēng)機(jī)組采用煙機(jī)+主風(fēng)機(jī)+電動(dòng)/發(fā)電機(jī)三機(jī)組配置，主風(fēng)機(jī)為軸流式風(fēng)機(jī)。煙機(jī)采用單線懸臂式。電動(dòng)/發(fā)電機(jī)為鼠籠式異步電動(dòng)/發(fā)電機(jī)。主風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)流量2500 Nm3/min，設(shè)計(jì)出口壓力0.4MPa（絕）。主風(fēng)機(jī)組正常發(fā)電914kW。 4.6.3.2 備用主風(fēng)機(jī)組 備用主風(fēng)機(jī)組采用主風(fēng)機(jī)+電動(dòng)機(jī)兩機(jī)組配置。主風(fēng)機(jī)為離心式風(fēng)機(jī)，主風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)流量1600 Nm3/min，設(shè)計(jì)出口壓力0.32 MPa（絕）。 4.6.3.3 增壓機(jī)組采用增壓機(jī)+電動(dòng)機(jī)兩機(jī)組配置 增壓機(jī)流量550 Nm3/min，入

19、口壓力0.21MPa（絕），出口壓力1.6MPa（絕）。汽輪機(jī)正常耗汽41.5t/h。 4.6.3.4 冷換設(shè)備 對于一般的冷換設(shè)備以選用BES BJS系列為主；對于熱水與油品換熱的換熱器均選用BIU系列；對壓降及油氣冷卻要求較嚴(yán)的部位，如分餾塔頂、氣壓機(jī)出口系統(tǒng)，采用低壓降 高效率的波紋管折流桿冷凝器。 4.6.3.5 油泵 本裝置所選油泵以能滿足大流量要求，較高效率的AY型離心泵為主，電機(jī)均選用YB系列電機(jī)。對負(fù)荷變動(dòng)較大的油泵電機(jī)設(shè)置變頻調(diào)速器。 4.6.3.6 余熱鍋爐 設(shè)置一臺余熱鍋爐，由過熱段，蒸發(fā)段及省煤段組成，并設(shè)置了給水預(yù)熱器，余熱鍋爐不補(bǔ)燃。5 工藝流程說明5.1 工藝流程

20、說明裝置由反應(yīng)再生、分餾、 吸收穩(wěn)定（含氣壓機(jī)），主風(fēng)機(jī)煙機(jī)系統(tǒng)、余熱鍋爐 余熱回收站組成，各部分流程敘述如下：5.1.1 反應(yīng)一再生部分常壓重油從裝置外進(jìn)入原料油泵（P2201A，B），通過原料油泵升壓后經(jīng)原料油頂循環(huán)油換熱器（E2201A，B），原料油輕柴油換熱器（E2211AB），一中段油原料油換熱器（E2212AB）換熱至152，最終經(jīng)油漿原料油換熱器（E2202）加熱至200左右，然后與從分餾來的回?zé)捰秃突責(zé)捰蜐{混合后分六路經(jīng)原料油霧化噴嘴進(jìn)入提升管第一反應(yīng)器。第一反應(yīng)器出口設(shè)置兩組終止反應(yīng)的冷卻汽油和冷卻水，以便在必要時(shí)控制第二反應(yīng)器的入口溫度。第二反應(yīng)器在提升管中部，反應(yīng)在第二反

21、應(yīng)器床層內(nèi)進(jìn)行，反應(yīng)床層的補(bǔ)充催化劑由沉降器來的待生催化劑提供。第一反應(yīng)器和第二反應(yīng)器的反應(yīng)溫度分別為505和485。反應(yīng)后的油氣與待生催化劑在提升管出口經(jīng)粗旋風(fēng)分離器迅速分離后經(jīng)升氣管進(jìn)入沉降器四組單級旋風(fēng)分離器，再進(jìn)一步除去攜帶的催化劑細(xì)粉后離開沉降器，進(jìn)入分餾塔（T2201）。積炭的待生催化劑自粗旋料腿及沉降器單級旋風(fēng)分離器料腿進(jìn)入汽提段，在此與蒸汽逆流接觸以汽提催化劑所攜帶的油氣，汽提后的催化劑沿待生立管下流，經(jīng)待生立管 待生塞閥 待生催化劑分配器進(jìn)入再生器（R2102），在再生器內(nèi)與向上流動(dòng)的主風(fēng)逆流接觸，完成催化劑的燒焦再生。再生催化劑經(jīng)再生立、斜管及再生滑閥進(jìn)入提升管反應(yīng)器底部，

22、在干氣的提升下，完成催化劑加速 分散過程，然后與霧化原料接觸。再生器燒焦所需的主風(fēng)由主風(fēng)機(jī)提供，主風(fēng)自大氣進(jìn)入主風(fēng)機(jī)（B2101），升壓后經(jīng)主風(fēng)管道、輔助燃燒室及主風(fēng)分布管進(jìn)入再生器。再生器產(chǎn)生的煙氣經(jīng)7組兩級旋風(fēng)分離器分離催化劑后，再經(jīng)三級旋風(fēng)分離器（CY2104）進(jìn)一步分離催化劑后進(jìn)入煙氣輪機(jī)（BE2101）膨脹作功以驅(qū)動(dòng)主風(fēng)機(jī)（B2101）。從煙氣輪機(jī)出來的煙氣余熱鍋爐進(jìn)一步回收煙氣的熱能。使煙氣溫度降至180以下，最后經(jīng)煙囪排入大氣。當(dāng)煙機(jī)停運(yùn)時(shí)，主風(fēng)由備用主風(fēng)機(jī)提供，此時(shí)再生煙氣經(jīng)三級旋風(fēng)分離器分離催化劑后由雙動(dòng)滑閥及降壓孔板（V2114）降壓后再進(jìn)入余熱鍋爐。開工用的催化劑由冷催化

23、劑罐（V2101）或熱催化劑罐（V2103）用非凈化壓縮空氣輸送至再生器，正常補(bǔ)充催化劑，可由催化劑小型加料線輸送至再生器，CO助燃劑按照規(guī)定比例混入新鮮劑，裝入新鮮劑罐。5.1.2 分餾部分由沉降器來的反應(yīng)油氣進(jìn)入分餾塔底部，通過人字型擋板與循環(huán)油漿逆流接觸，洗滌反應(yīng)油氣中催化劑并脫除過熱，使油氣呈“飽和狀態(tài)”進(jìn)入分餾塔進(jìn)行分餾。分餾塔頂油氣經(jīng)分餾頂油氣熱水換熱器（E2203AF）換熱后，再經(jīng)分餾塔頂油氣干式空冷器（E2204AL）及分餾塔頂油氣冷凝冷卻器（E2205AF）冷至40，進(jìn)入分餾塔頂油氣分離器（V2203）進(jìn)行氣 液 水三相分離。分離出的粗汽油經(jīng)粗汽油泵（P2202AB）分成兩路

24、 一路作為吸收劑打入吸收塔（T2301），另一路作為反應(yīng)終止劑打入提升管第二反應(yīng)器入口。富氣進(jìn)入氣壓機(jī)（C2301）。含硫的酸性水用富氣水洗泵（P2211A，B）抽出，一路作為富氣洗滌水送至氣壓機(jī)出口管線，另一路作為急冷介質(zhì)送至提升管二反入口。輕柴油自分餾塔十五 十七層自流至輕柴油汽提塔（T2202）,汽提后的輕柴油由輕柴油泵（P2205AB）抽出后，經(jīng)原料油輕柴油換熱器（E2211A，B）輕柴油富吸收油換熱器（E2207A，B），輕柴油熱水換熱器（E2208A，B），輕柴油空冷器（E2209A，B）換熱冷卻至60，再分成兩路：一路作為產(chǎn)品出裝置，另一路經(jīng)貧吸收油冷卻器（E2210A，B）使其

25、溫度降至40送至再吸收塔（T2303）作再吸收劑?；?zé)捰妥苑逐s塔三十三層自流至回?zé)捰凸蓿╒2202），經(jīng)二中及回?zé)捰捅茫≒2208A，B）升壓后一路與回?zé)捰蜐{混合進(jìn)入提升和反應(yīng)器，另一路返回分餾塔三十三層。第三路作為二中段循環(huán)回流。分餾塔多余熱量分別由頂循環(huán)回流，一中段循環(huán)回流，二中段循環(huán)回流及油漿循環(huán)回流取走。頂循環(huán)回流自分餾塔第四層塔盤抽出，用頂循環(huán)油泵（P2204A，B）升壓，經(jīng)原料油頂循環(huán)油換熱器（E2201A，B），頂循環(huán)回流熱水換熱器（E2206A，B）溫度降至90返回分餾塔第一層。一中段回流油自分餾塔第二十一層抽出，用一中循環(huán)油泵（P2207A，B）升壓，經(jīng)穩(wěn)定塔底重沸器（E23

26、10），解吸塔底重沸器（E2306B），一中段回流油原料油換熱器（E2212A，B），一中段回流油熱水換熱器（E2217）換熱，將溫度降至200返回分餾塔十六層 十八層。二中段油自分餾塔第三十三層與回?zé)捰鸵煌槌鲋罺2202，經(jīng)二中及回?zé)捰捅茫≒2208A，B）升壓，分餾二中段循環(huán)油經(jīng)蒸汽發(fā)生器（E2214）發(fā)生3.5MPa級飽和蒸汽，溫度降至280返回分餾塔第二十八層、三十層。油漿自分餾塔底分為兩路，一路由循環(huán)油漿泵（P2209A，B）抽出后經(jīng)油漿原料油換熱器（E2202），循環(huán)油漿蒸汽發(fā)生器（E2215A，B）發(fā)生3.5MPa級飽和蒸汽將溫度降至290后，分上下兩路返回分餾塔。另一路由產(chǎn)品

27、油漿泵（P2210A，B）抽出后再分為兩路，一路作為回?zé)捰蜐{與回?zé)捰突旌虾笾苯铀椭撂嵘芊磻?yīng)器（R2101），另一路經(jīng)產(chǎn)品油漿冷卻器（E2213AD）冷卻至90，作為產(chǎn)品油漿送出裝置，為防止油漿系統(tǒng)設(shè)備及管道結(jié)垢，設(shè)置油漿阻垢劑加注系統(tǒng)。桶裝阻垢劑先經(jīng)化學(xué)藥劑吸入泵（P2102）打進(jìn)化學(xué)藥劑罐（V2116），然后由化學(xué)藥劑注入泵（P2101A，B）連續(xù)注入循環(huán)油漿泵（P2209A，B）入口管線。5.1.3 吸收穩(wěn)定部分：從V2203來的富氣進(jìn)入氣壓機(jī)（C2301）一段進(jìn)行壓縮，然后由氣壓機(jī)中間冷卻器冷至40，進(jìn)入氣壓機(jī)中間分離器進(jìn)行氣，液分離。分離出的富氣再進(jìn)入氣壓機(jī)二段。二段出口壓力（絕）為

28、1.6MPa氣壓機(jī)二段出口富氣與解吸塔頂氣及富氣洗滌水匯合后，先經(jīng)壓縮富氣干式空冷器（E2301AD）冷 凝冷卻后與吸收塔底油匯合進(jìn)入壓縮富氣冷卻器（E2302AD）進(jìn)一步冷至40后，進(jìn)入氣壓機(jī)出口油氣分離器（V2302）進(jìn)行氣 液 水分離。經(jīng)V2302分離后的氣體進(jìn)入吸收塔（T2301）進(jìn)行吸收，作為吸收介質(zhì)的粗汽油及穩(wěn)定汽油分別自第六層及第一層進(jìn)入吸收塔，吸收過程放出的熱量由兩個(gè)中段回流取走，其中一中回流自第十八層塔盤流入吸收塔一中回流泵（P2303A，B），升壓后經(jīng)吸收塔一中回流油冷卻器（E2303A，B）冷至38返回吸收塔第十九層塔盤；二中回流自第二十八層塔盤抽出，由吸收塔二中回流泵（

29、P2304）打至吸收塔二中段回流油冷卻器（E2304A，B）冷至38返回吸收塔第二十九層塔盤。經(jīng)吸收后的貧氣至再吸收塔（T2303），用輕柴油作吸收劑進(jìn)一步吸收后，干氣分兩路，一路至提升管反應(yīng)器作預(yù)提升介質(zhì)，一路至干氣管網(wǎng)，作為工廠燃料氣。凝縮油由解吸塔進(jìn)料泵（P2301A，B）從氣壓機(jī)出口油氣分離器（V2302）抽出后分兩路；一路經(jīng)解吸塔進(jìn)料換熱器（E2305）加熱進(jìn)入解吸塔第九層，另一路直接進(jìn)入解吸塔頂部，由解吸塔底重沸器（E2306）提供熱源，以解吸出凝縮油中C2組分。脫乙烷汽油由解吸塔（T2302）底抽出，經(jīng)穩(wěn)定塔進(jìn)料泵（P2305A，B）升壓后再經(jīng)穩(wěn)定塔進(jìn)料換熱器（E2307）與穩(wěn)定

30、汽油換熱，送至穩(wěn)定塔（T2304）進(jìn)行多組分分餾，穩(wěn)定塔底重沸器（E2310）由分餾塔一中段回流油提供熱量。液化石油氣從穩(wěn)定塔頂餾出，經(jīng)穩(wěn)定塔頂油氣干式空冷器（E2308AD），穩(wěn)定塔頂冷凝器（E2309AD）冷至40后進(jìn)入穩(wěn)定塔頂回流罐（V2303）。然后經(jīng)穩(wěn)定塔頂回流油泵（P2306A，B）抽出后一部分作為穩(wěn)定塔頂回流，其余作為液化石油氣產(chǎn)品送至產(chǎn)品精制裝置脫硫 脫硫醇。穩(wěn)定汽油自穩(wěn)定塔底先經(jīng)穩(wěn)定塔進(jìn)料換熱器（E2307） 解吸塔進(jìn)料換熱器（E2305）分別與脫乙烷汽油 凝縮油換熱后，再經(jīng)穩(wěn)定汽油熱水換熱器（E2311）。穩(wěn)定汽油空冷器（E2312A，B）穩(wěn)定汽油冷卻器（E2313A，B）

31、冷卻至40，一部分至產(chǎn)品精制裝置脫硫醇；一另部分由穩(wěn)定汽油泵（P2307A，B）加壓后進(jìn)入吸收塔（T2301）作補(bǔ)充吸收劑。氣壓機(jī)出口油氣分離器（V2302）分離出的酸性水，自壓送至污水汽提裝置。5.1.4 產(chǎn)汽系統(tǒng)、余熱鍋爐及余熱回收5.1.4.1 產(chǎn)汽系統(tǒng)、余熱鍋爐及余熱回收自系統(tǒng)來的61t/h除鹽水（已真空除氧）被穩(wěn)定汽油、熱媒水加熱至84.4,然后送至除氧器（DE2501），除鹽水除氧后經(jīng)中壓給水泵（P2501A，B，C）加壓進(jìn)余熱鍋爐（B2501）省煤器預(yù)熱至198，預(yù)熱后的除氧水分別送至余熱鍋爐（B2501）汽包、外取熱器汽包（V2401），循環(huán)油漿蒸汽發(fā)生器汽包（V2402）及分

32、餾二中蒸汽發(fā)生器汽包（V2403）。裝置共產(chǎn)中壓飽和蒸汽61.1t/h,其中外取熱器（R2102）產(chǎn)9.1t/h，循環(huán)油漿蒸汽發(fā)生器（E2215A，B）產(chǎn)27.3t/h，分餾二中蒸汽發(fā)生器（E2214）產(chǎn)8.7t/h，余熱鍋爐（B2501）產(chǎn)17t/h，其中47.5t/h中壓飽和蒸汽送至再生器內(nèi)取熱器及余熱鍋爐過熱至430為蒸汽輪機(jī)供汽。全裝置產(chǎn)62.1t/h中壓蒸汽，氣壓機(jī)組的汽輪機(jī)消耗41.5t/h，某余經(jīng)減溫減壓器減壓至1.0MPa蒸汽管網(wǎng)和汽輪機(jī)排出的1.0MPa蒸汽匯合，除供裝置自用外，其余排入系統(tǒng)管網(wǎng)。裝置開工時(shí)用的中壓過熱蒸汽由開工鍋爐B2502供給，開工用的1.0MPa蒸汽由系

33、統(tǒng)管網(wǎng)供給。為了保證裝置生產(chǎn)的安全可靠性，在中壓蒸汽管網(wǎng)與低壓蒸汽管網(wǎng)之間設(shè)置了減溫減壓設(shè)施，主要有以下作用：裝置多余自產(chǎn)中壓過熱蒸汽減溫減壓；中壓飽和蒸汽減溫減壓。自煙機(jī)來的500再生煙氣正常情況下進(jìn)入余熱鍋爐（B2501），溫度降至198后排至煙囪。余熱鍋爐（B2501）投入運(yùn)行前再生煙氣可經(jīng)旁通線排至煙囪。5.1.4.2 低溫?zé)峄厥照Ｇ闆r下，裝置內(nèi)利用分餾塔頂、頂循環(huán)油、輕柴油等加熱60熱煤水至104共計(jì)450t/h，該部分熱水用于預(yù)熱320t/h去除鹽水站的新鮮水后，用空冷器E2501AN冷卻到60，經(jīng)熱水泵（P2504A，B）升壓后再回到裝置取熱，加熱至104。整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)成閉式循

34、環(huán)系統(tǒng)，將來有了新的熱用戶后，可以方便地回收這部分熱量。5.2 生產(chǎn)工序及原理5.2.1 工序名稱二套催化裝置由下列五個(gè)主要工序組成：反應(yīng)一再生系統(tǒng)，三機(jī)系統(tǒng)、分餾系統(tǒng)、吸收穩(wěn)定系統(tǒng)、熱工系統(tǒng)。熱工系統(tǒng)蒸汽 余熱 輕柴油熱水 吸收穩(wěn)定系統(tǒng)分餾系統(tǒng) 煙 余 氣 熱 干氣反應(yīng)再生系統(tǒng) 混合油氣 粗汽油 液化石油氣 穩(wěn)定汽油 回?zé)捰?回?zé)捰蜐{ 催 產(chǎn)品油漿 富 化 氣 劑 原料油三機(jī)系統(tǒng) 主風(fēng) 壓縮富氣 增壓風(fēng) 再生煙氣5.2.2 各生產(chǎn)工序的任務(wù)5.2.2.1 反應(yīng)再生系統(tǒng)的任務(wù)5.2.2.1.1 根據(jù)原料和催化劑性質(zhì)及生產(chǎn)方案，選擇合適的操作條件，以達(dá)到適宜的反應(yīng)深度，提高主要產(chǎn)品的收率，降低催

35、化劑消耗及裝置能耗。5.2.2.1.2 反應(yīng)再生系統(tǒng)的操作因素多、變化快、影響面大，操作中必須密切注意和善于分析各參數(shù)之間的變化和相互影響，重點(diǎn)掌握壓力 熱量和物料的平衡。5.2.2.1.3 操作中應(yīng)抓住主要矛盾，精心調(diào)節(jié)，避免油氣互串、死床、噎塞、倒流、碳堆、二次燃燒、主風(fēng)機(jī)飛動(dòng)等事故的發(fā)生，確保安全生產(chǎn)。5.2.2.2 分餾系統(tǒng)的任務(wù)5.2.2.2.1 根據(jù)裝置處理量和反應(yīng)深度來調(diào)整操作，保證粗汽油，輕柴油等各產(chǎn)品質(zhì)量合格。5.2.2.2.2 掌握好全塔熱平衡和物料平衡，重點(diǎn)要選擇好適宜的頂循環(huán)回流，一中段循環(huán)回流 二中段循段回流和油漿循環(huán)回流的取熱比例，注意全塔壓降，防止回流泵抽空，保證

36、組分切割。5.2.2.2.3 掌握好分餾塔和塔頂油氣分離器液面，做到不液封、不憋壓，確保安全生產(chǎn)。5.2.2.3 吸收穩(wěn)定系統(tǒng)的任務(wù)吸收穩(wěn)定系統(tǒng)的任務(wù)是把從分餾系統(tǒng)分出的富氣和粗汽油進(jìn)一步分離為干氣、液化石油氣和穩(wěn)定汽油等合格產(chǎn)品，要求如下：5.2.2.3.1 干氣主要是C1 C2組分，C33%(V)5.2.2.3.2 液化石油氣是C3 C4組分，C23.0%（V）C53.0%（V）5.2.2.3.3 穩(wěn)定汽油的蒸汽壓合格。5.2.2.4 三機(jī)系統(tǒng)的任務(wù)三機(jī)系統(tǒng)是催化裂化裝置最主要的輔助系統(tǒng)，雖然此系統(tǒng)不出產(chǎn)品。但是此工序的各項(xiàng)任務(wù)是催化裂化裝置重要的組成部分，其主要任務(wù)為：5.2.2.4.1

37、 將空氣加壓后，送往反應(yīng)一再生系統(tǒng)作流化燒焦用。5.2.2.4.2 將主風(fēng)增壓后，送往外取熱作流化風(fēng)、提升風(fēng)及送往待生套筒作流化風(fēng)。5.2.2.4.3 利用凈化煙氣的熱能、動(dòng)能在煙機(jī)中膨脹作功，輔助電機(jī)/發(fā)電機(jī)帶動(dòng)主風(fēng)機(jī)。5.2.2.4.4 把催化裂化反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體、升壓輸送到吸收穩(wěn)定系統(tǒng)，以提高輕質(zhì)油收率和氣體的利用。5.2.2.5 熱工系統(tǒng)的任務(wù)充分利用高溫位熱源。利用再生煙氣、再生器余熱、循環(huán)油漿、二中循環(huán)等高溫位熱源發(fā)生中壓蒸汽并逐漸級利用。5.2.3 各生產(chǎn)工序的原理5.2.3.1反應(yīng)再生系統(tǒng)的原理5.2.3.1.1 催化裂化反應(yīng)的特點(diǎn)石油餾分油的催化裂化。是在催化劑的作用下，選擇

38、適當(dāng)?shù)牟僮鳁l件，使其進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成氣體、汽油、柴油、焦炭等過程。催化裂化反應(yīng)是在催化劑表面上進(jìn)行的，盡管原料與催化劑接觸時(shí)間短，但一次反應(yīng)和二次反應(yīng)都涉及到了原料進(jìn)入反應(yīng)器及先吸熱氣化成氣體，然后經(jīng)過七個(gè)步驟才變成產(chǎn)品離開催化劑，不過這些步驟進(jìn)行的很快。第一步：氣體狀態(tài)原料分子從主氣流中擴(kuò)散到催化劑表面；第二步：原料分子沿催化劑孔道向催化劑內(nèi)部擴(kuò)散；第三步：靠近催化劑表面的原料分子被催化劑活性中心吸附，原料分子變得活潑，某些化學(xué)鍵開始松動(dòng)；第四步：被吸附的原料分子在催化劑表面進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)；第五步：產(chǎn)品分子從催化劑表面上脫附下來；第六步：產(chǎn)品分子沿催化劑孔道向外進(jìn)行擴(kuò)散；第七步：產(chǎn)品分子擴(kuò)散

39、到主氣流中去。從催化裂化反應(yīng)過程來看，原料分子首先是能被催化劑活性中心吸附，才能進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，因此原料中各烴分子反應(yīng)結(jié)果不僅取決于反應(yīng)速度，更重要的是取決于吸附能力。對于碳原子數(shù)相同的烴類分子，被吸附的難易程度大致如下：稠環(huán)芳烴>稠環(huán)環(huán)烷烴>烯烴>單烷基側(cè)鏈的單環(huán)芳烴>環(huán)烷烴>烷烴在同一族烴中，大分子吸附能力比小分子強(qiáng)。如果按化學(xué)反應(yīng)的高低順序排列，大致情況如下：烯烴>大分子單烷基側(cè)鏈的單環(huán)芳烴>異構(gòu)烷烴及環(huán)烷烴>小分子單烷基側(cè)鏈的單環(huán)芳烴>正構(gòu)烷烴>稠環(huán)芳烴。吸附在催化劑表面上各類烴分子的多少，除與吸附能力有關(guān)外，也和原料中含各類烴

40、類的多少有關(guān)。如果原料中含芳烴較多，特別是稠環(huán)芳烴和小分子單烷基側(cè)鏈（<C2）的單環(huán)芳烴，它們的吸附能力最強(qiáng)而化學(xué)反應(yīng)速度卻最低，長時(shí)間地停留在催化劑上，不易脫附，甚至縮合成焦炭，使催化劑失去活性。在催化裂化生產(chǎn)中，常常從幾種主要產(chǎn)物的產(chǎn)率來考查石油餾分的催化裂化反應(yīng)，所以對重質(zhì)石油餾分的催化裂化，可以用圖11來作大致的描述。 重質(zhì)石油餾分 中間餾分 汽油 氣體 縮合產(chǎn)物 焦炭圖11石油餾分的催化裂化反應(yīng)（虛線表示不重要的反應(yīng)）由圖11可見到，原料同時(shí)朝著幾個(gè)方向進(jìn)行反應(yīng)，這種反應(yīng)叫平行反應(yīng)。同時(shí)隨著反應(yīng)深度的加深，中間產(chǎn)物又會(huì)繼續(xù)反應(yīng)，這種反應(yīng)叫順序反應(yīng)，所以，催化裂化反應(yīng)是屬于平行順

41、序反應(yīng)，平行順序反應(yīng)的最主要特點(diǎn)是反應(yīng)深度對各產(chǎn)品產(chǎn)率的分配有重要影響，圖11中，如果我們需要的目的產(chǎn)品是汽油，那么，如果反應(yīng)深度不夠，則中間餾分（柴油）的產(chǎn)率較高，而汽油產(chǎn)率卻并不高；如果反應(yīng)深度太大，則生成的汽油也將進(jìn)一步裂化成氣體，所以氣體的產(chǎn)率將大大增加，同時(shí)焦炭的產(chǎn)率也將大大增加，而汽油產(chǎn)率也并不高，因此，催化裂化需要根據(jù)不同的目的產(chǎn)物控制到適宜的反應(yīng)深度。5.2.3.1.2 催化裂化的化學(xué)反應(yīng)種類催化裂化過程中的化學(xué)反應(yīng)并不是單一的烴類裂化反應(yīng)，而是多種化學(xué)反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。在催化裂化條件下，各種化學(xué)反應(yīng)的快慢、多少和難易程度不同。由于催化裂化原料組成的不同，使化學(xué)反應(yīng)變的更復(fù)雜。現(xiàn)就

42、其主要化學(xué)反應(yīng)介紹如下：a 裂化反應(yīng)催化裂化過程的主要反應(yīng)是裂化反應(yīng)，催化裂化這一名稱就由此而得，它的反應(yīng)速度比較快，裂化反應(yīng)是CC 鍵的斷裂，同類烴分子量越大，反應(yīng)速度越快；烯烴比烷烴更易裂化；環(huán)烷烴裂化時(shí)，既能脫掉側(cè)鏈，也能開環(huán)生成烯烴；芳烴環(huán)很穩(wěn)定，單環(huán)芳烴不能脫甲基，只有三個(gè)碳以上的側(cè)鏈才容易脫掉，稠環(huán)芳烴能脫掉部分甲基，與熱裂化反應(yīng)不同的是芳烴的側(cè)鏈斷裂都發(fā)生在與苯環(huán)相連接的部位，整個(gè)側(cè)鏈脫掉，叫做脫烷基，側(cè)鏈越長，取代深度越深，反應(yīng)速度就越快。b 異構(gòu)化反應(yīng)異構(gòu)化反應(yīng)是催化裂化的重要反應(yīng)，它是在分子量大小不變的情況下，烴類分子發(fā)生結(jié)構(gòu)和空間位置的變化，異構(gòu)化反應(yīng)一般有以下幾種情況：

43、骨架異構(gòu)，如正丁烷成了異丁烷；烯烴的鍵轉(zhuǎn)移，如丁烯-1變成了丁烯-2；烯烴空間結(jié)構(gòu)變化，如順丁烯-2成為反丁烯-2。由于異構(gòu)化反應(yīng)，結(jié)果使催化裂化產(chǎn)品含有較多的異構(gòu)烴，而異構(gòu)烴的汽油辛烷值較高，所以催化裂化汽油的辛烷值比熱裂化的要高。c 氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)即某一烴分子上的氫脫下來，立即加到另一個(gè)烯烴分子上，使這一烯烴分子得到飽和。氫轉(zhuǎn)移是催化裂化特有的反應(yīng)，反應(yīng)速度比較快，帶側(cè)鏈的環(huán)烷烴是氫的主要來源。氫轉(zhuǎn)移不同于一般的氫分子參加的脫氫和加氫反應(yīng)，它是活潑的氫原子從一個(gè)烴分子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)烴分子上去，使烯烴飽和，二稀烴變成單烯烴或飽和烴，環(huán)烷烴變成環(huán)烯烴進(jìn)而變成芳烴，所以催化裂化產(chǎn)品安定性較好

44、。伴隨著氫轉(zhuǎn)移的反應(yīng)便是大分子烯烴、環(huán)烷烴和芳烴的縮合反應(yīng)，其反應(yīng)結(jié)果是這些分子不斷放出氫，最終變成焦炭，沉積在催化劑表面上，使催化劑降低活性。d 芳構(gòu)化反應(yīng)芳構(gòu)化反應(yīng)是烷烴，烯烴環(huán)化，生成環(huán)烷烴及環(huán)烯烴，然后進(jìn)一步進(jìn)行氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)，不斷放出氫原子，最后生成芳烴的反應(yīng)過程。芳構(gòu)化是催化裂化的重要反應(yīng)之一，由于芳構(gòu)化反應(yīng)，使其汽油柴油含芳烴量較多。e 甲基轉(zhuǎn)移反應(yīng)甲基轉(zhuǎn)移反應(yīng)是在兩個(gè)芳烴之間進(jìn)行的， 一個(gè)芳烴脫去甲基，另一芳烴得到甲基，成為二甲基產(chǎn)物，這個(gè)反應(yīng)也叫歧化反應(yīng)。f 疊合反應(yīng)疊合反應(yīng)是在烯烴與烯烴之間進(jìn)行的，其反應(yīng)結(jié)果是生成大分子烯烴。g 烷基化反應(yīng)烯烴與芳烴的加合反應(yīng)叫烷基化反應(yīng)。烯烴

45、主要是加在稠環(huán)芳烴上，進(jìn)一步脫氫，生成焦炭。疊合反應(yīng)和烷基化反應(yīng)，在催化裂化操作條件下，即在約500和常壓下進(jìn)行。這兩個(gè)反應(yīng)比例不大。催化裂化原料油中各類單體烴的催化裂化反應(yīng)，一般按如下規(guī)律進(jìn)行：烷烴主要是發(fā)生裂化反應(yīng)，分解成較小分子的烷烴和烯烴。生成的烷烴又可以繼續(xù)分解成更小的分子，烷烴裂化時(shí)多從中間的CC鍵處斷裂，而且分子越大越易斷裂，異構(gòu)烷烴的反應(yīng)速度又比正構(gòu)烷烴的快。烯烴裂化反應(yīng)，分解為兩個(gè)較小分子的烯烴，烯烴的裂化反應(yīng)速度比烷烴的大的多，大分子烯烴的裂化反應(yīng)速度比小分子的快，異構(gòu)烯烴的裂化速度比正構(gòu)烯烴的快。異構(gòu)化反應(yīng) 氫轉(zhuǎn)移反應(yīng) 芳構(gòu)化反應(yīng)。環(huán)烷烴環(huán)烷烴的環(huán)可斷裂生成烯烴，烯烴再繼

46、續(xù)進(jìn)行上述各項(xiàng)反應(yīng)。芳烴多環(huán)芳烴的裂化反應(yīng)速度很低，它們的主要反應(yīng)是縮合稠環(huán)芳烴，最后生成焦炭，同時(shí)放出氫使烯烴飽和。5.2.3.1.3 催化裂化反應(yīng)機(jī)理為了了解催化裂化反應(yīng)是怎樣進(jìn)行的，并解釋某些現(xiàn)象，如氣體中C3、C2多，汽油中異構(gòu)烴多等，就需要進(jìn)一步討論烴類的反應(yīng)過程，即反應(yīng)機(jī)理。至目前為止，陽碳離子學(xué)說（又稱碳離子學(xué)說）被認(rèn)為是解釋催化裂化反應(yīng)機(jī)理比較好的一種學(xué)說。所謂陽碳離子，是指表面缺少一對價(jià)電子的碳原子形成的烴離子，如：H H RR：C+ R：C：CH3 R：C+ 等H + R陽離子不能自由存在，它只能吸附在催化劑表面進(jìn)行反應(yīng)。一般認(rèn)為在裂解過程中不易形成陽碳離子，因?yàn)闊崃呀馐且?/p>

47、般的氣相熱反應(yīng)，其結(jié)果是烴分子均勻斷裂成自由基，只有不均勻斷裂才能生成陽碳離子，但是不均勻斷裂比均勻斷裂需要的能量大得多，故不易發(fā)生，在酸性催化劑存在的情況下，生成陽碳離子所需的能量就小得多了。陽碳離子是催化劑與烴分子作用形成的。一是催化劑活性中心給出質(zhì)子，使烯烴質(zhì)子化，生成陽碳離子，如： 酸性中心 R-CH=CH2+H2 R-CH+-CH3+Z- 給出質(zhì)子質(zhì)子加在烯烴上有一個(gè)規(guī)律，即加在含氫原子較多的碳原子一方，這樣含氫少的碳原子缺少一對電子，形成陽碳離子。二是抽出氫化物生成陽碳離子，如： 氫化物抽出 R-CH2-CH3+A+ R-CH+-CH3+AH從上述情況看，要生成陽碳離子，必須具備兩

48、個(gè)條件：一是要有烯烴，烯烴來源于原料中，或者是熱裂解生成的； 二是要有給出質(zhì)子的酸性催化劑。質(zhì)子是指失去電子狀態(tài)的氫原子，用H+表示。必須清楚，催化劑給出的質(zhì)子并沒有脫離催化劑自由行動(dòng)，而是烯烴被吸附在催化劑表面上，在一定條件下形成陽碳離子。陽碳離子的形成已作了簡要介紹，陽碳離子反應(yīng)過程比較復(fù)雜，其反應(yīng)特點(diǎn)如下：a、陽碳離子的生成可以通過烯烴與質(zhì)子結(jié)合，小的陽碳離子與烯烴再結(jié)合，生成較大的陽碳離子，如：R+CH2=CH2 R-CH2-CH2+b、陽碳離子能自動(dòng)異構(gòu)化，伯碳離子自動(dòng)轉(zhuǎn)化為仲碳，趨向更穩(wěn)定。陽碳離子穩(wěn)定性順序?yàn)椋菏逄?gt;仲碳>伯碳，離子異構(gòu)化表現(xiàn)為一對價(jià)電子的轉(zhuǎn)移，或者連

49、同所聯(lián)系的氫和甲基一起移動(dòng)，如： CH3R-CH2-CH2-CH+-CH3 R-CH2-C-CH3 +c、陽碳離子與烴分子相遇，奪取烴分子的氫，生成新的陽碳離子，即陽碳離子的形成與陽碳離子的取代，形成鏈反應(yīng)， 如：R+RH RH+R+d、陽碳離子可以失去生成烯烴，此質(zhì)子交還給催化劑酸性中心或給其他烯烴，生成新的陽碳離子，而它自己成為烯烴產(chǎn)物，如： R-CH2-CH+-R R-CH=CH-R+H+e、大的陽碳離子位分解，生成一個(gè)烯烴和一個(gè)小陽碳離子，即進(jìn)行裂化反應(yīng)，如： CH3-CH+ CH2 CH2-CH2-CH2-CH3 CH3-CH=CH2+CH3-CH2-CH2-CH2+f、陽碳離子自身

50、反應(yīng)，構(gòu)成環(huán)化作用，如：CH2+- CH2- CH2- CH2-CH=CH2+A+ +AH下面以正十六烯為例來說明催化裂化的反應(yīng) H nC16H32+H+ C5H11-C C10H21 + H或nC16H32+ C3H7+ C3H11-C C10H21+ C3H6 + 大陽碳離子進(jìn)行裂化反應(yīng)，位斷裂： H HC5H11-C CH2CH2-C8H17 -C5H11-C= CH2 +CH2-C8H17 +伯陽碳離子不穩(wěn)定。轉(zhuǎn)化為仲陽碳離子，然后按位裂化，一直反應(yīng)下去，到不能裂化為止。最后小陽碳離子把質(zhì)子H+還給催化劑，自己成為烯烴。CH2-C8H17 CH3CH-C7H15 CH3 CH= CH2

51、+ CH2- C5H11+ + 最后，生成的C3H7+或C4H9+給出質(zhì)子。C3H7+ C3H6+H+（催化劑）因此，催化裂化的氣體中C3、C4多。 5.2.3.1.4 原料組成及雜質(zhì)對催化裂化反應(yīng)的影響催化裂化裝置加工的原料一般是重質(zhì)餾分油。但是當(dāng)前一些裝置所用原料日趨變重，摻煉重油的比例逐漸增多，有的則直接用常壓重油做為催化裂化的原料。a 催化裂化原料在族組成相近的情況下，沸點(diǎn)越高越易裂化，原料裂化的難易程度可用特性因素來說明：芳烴含量高，特性因素小，表示原料難裂化。在相同的轉(zhuǎn)化率下，石蠟基原料的汽油產(chǎn)率較高，氣體產(chǎn)率較低，氣體中氫與甲烷較多，氣體中主要成份是C3 C4；對于芳香基原料；汽

52、油的產(chǎn)率居中，焦炭產(chǎn)率較高，氣體中氫與甲烷更多些。原料中如果稠環(huán)芳烴多，則這些稠環(huán)芳烴吸附能力強(qiáng)，生焦多，反應(yīng)速度慢，影響其它烴類的反應(yīng)，所以不希望原料中含較多的稠環(huán)芳烴。b 堿性氮的影響催化裂化用的催化劑是酸性催化劑，它是通過酸性中心與烴分子結(jié)合進(jìn)行催化裂化反應(yīng)的，堿性氮會(huì)引起催化劑中毒使活性下降，降低催化裂化反應(yīng)速度。c 硫的影響原料中含硫量對催化裂化反應(yīng)影響不大，原料中含硫量在0.31.6%范圍內(nèi)變化，沒發(fā)現(xiàn)裂化速度有明顯改變。但在此一提的是，含硫量高對設(shè)備的腐蝕將是十分厲害的。d 金屬污染原料中含有微量金屬Fe、Ni、Cu、V、Na等，這些微量金屬不斷進(jìn)入反應(yīng)器，沉積在催化劑的表面上，積累到一定程度就引起催化劑中毒，中毒的程度用污染指數(shù)來表示，污染指數(shù)單位是ppm，計(jì)算公式：污染指數(shù)=1000（14 Ni+4 V+ Fe+ Cu）公式中的金屬含量均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)新鮮催化劑污染指數(shù)<75；平衡催化劑污染指數(shù)<150就算干凈的；如果污染指數(shù)超過750，即污染較重；嚴(yán)重污染時(shí)，污染指數(shù)可達(dá)9001500。催化劑污染重時(shí)，表現(xiàn)出催化裂化反應(yīng)的選擇性變差，結(jié)果是焦炭產(chǎn)率增加，液體產(chǎn)品收率下降，不飽和程度增加，氣體產(chǎn)