催化裂化裝置簡介

1、催化裂化裝置簡介一、本裝置為中國石油天然氣華東勘察設(shè)計研究院上海分院設(shè)計，裝置設(shè)計原料加工能力為100萬噸/年，最大加工能力為120萬噸/年。裝置于2006年11月動工，2008年 7月中交，2008年9月份投料試車，于2010年3月進(jìn)行120 萬噸/年催化裂解制烯烴增產(chǎn)芳烴擴能改造。裝置原料油以 重質(zhì)燃料油和輕裂解料為主，以碳九和石腦油為輔。裝置的 主產(chǎn)品為輕燃油、混合芳烴、船燃油、丙烯、液化氣，副產(chǎn) 品為油漿、干氣。催化主裝置主要劃分為六個單元，見表1-1。表1-1 裝置單元序號單元名稱1反應(yīng)、再生、煙氣能量回收單元2分餾單元、電脫鹽單元3吸收穩(wěn)定單元4產(chǎn)品精制、堿渣處理、煙氣中和單元5氣

2、分單元6余熱鍋爐和開工鍋爐單元催化裂解制烯烴增產(chǎn)芳烴裝置所產(chǎn)液化氣經(jīng)產(chǎn)品精制脫硫、脫硫醇后作為氣分單元原料。利用各組份之間相對揮發(fā)度的不同而將各組份分開獲得高純度精丙烯的精餾過程， 同時向MTBE裝置提供碳四餾份原料。本裝置具有以下特點：1. 催化裂化裝置采用京潤石化工程有限公司的 SFCC 川專利技術(shù)和氣控內(nèi)循環(huán)外取熱器，嫁接催化裂解 技術(shù)、芳構(gòu)化技術(shù)、MIP技術(shù)，開發(fā)出催化裂解制烯烴增產(chǎn)芳烴工業(yè)技術(shù)，生產(chǎn)富含丙烯的液化氣、 混合芳烴和重芳烴， 生產(chǎn)船燃油和少量油漿，同時并盡量降低干氣和焦炭的收 率。反再部分采用國內(nèi)成熟的雙提升管同軸式單沉降器再生 催化裂化技術(shù)。兩個提升管均能實現(xiàn)高劑油比、

3、短反應(yīng)時間、高產(chǎn)品收率的目的；催化劑再生部分采用逆流再生技術(shù)，達(dá) 到催化劑定碳v 0.1 % (wt)的目標(biāo)。2. 采用鈍化劑注入系統(tǒng)，以抑制催化劑上重金屬的脫氫 反應(yīng)和生焦。3. 采用氣控串聯(lián)式外取熱器，具有取熱范圍大、調(diào)節(jié)靈 活、耗風(fēng)量小等特點。4. 分餾單元有重油和芳烴兩個分餾塔，重油分餾塔頂粗 輕燃油直接進(jìn)芳烴提升管反應(yīng)器，芳烴分餾塔的粗芳烴送吸 收穩(wěn)定系統(tǒng)，互不接觸，有利于降低油品的烯烴含量和硫含 量；兩個分餾塔均采用循環(huán)回流和低溫?zé)崴厥障到y(tǒng)回收過 剩熱量，更好地利用熱量和維持全塔能量平衡，降低裝置能 耗。5. 采用國內(nèi)首創(chuàng)的RPT原料預(yù)處理(原料脫鹽和預(yù)分離技術(shù)），以降低催化劑單

4、耗6. 吸收穩(wěn)定部分的“吸收”和“脫吸”兩個過程分別在 兩個塔內(nèi)進(jìn)行，避免相互干擾，使干氣、液化氣的產(chǎn)品質(zhì)量 得到保證。7. 提升管進(jìn)料采用多段進(jìn)料技術(shù)，提升管出口采用CAS直聯(lián)技術(shù)，可有效降低裝置反應(yīng)器結(jié)焦。8. 產(chǎn)品精制采用國內(nèi)成熟可靠的技術(shù)，輕燃油精制部分 采用預(yù)堿洗脫硫和固定床無堿脫臭型技術(shù)，液化氣精制部 分采用濕法脫硫、常規(guī)催化劑堿液脫臭技術(shù)，保證各類產(chǎn)品 質(zhì)量合格。9. 氣分單元利用催化裝置供給的大量低溫?zé)崴鳠嵩矗?從而大大減少蒸汽的消耗。10. 氣分單元采用成熟的三塔工藝流程，工藝流程簡單、 投資省、占地少。該工藝應(yīng)用廣泛，成熟可靠。11. 氣分單元原料進(jìn)塔前先與脫丙烷塔底碳四

5、餾分換熱，再由熱水加熱至泡點后進(jìn)塔，充分利用能量，降低能耗。12. 裝置的控制系統(tǒng)采用美國 EMERSON公司DeltaV的 DCS集散控制系統(tǒng)，實現(xiàn)全方位的監(jiān)控、監(jiān)測和現(xiàn)代化的管理，提高裝置的可靠性，提高產(chǎn)品收率和質(zhì)量。二、催化裂化裝置包括 RPT原料預(yù)處理單元、反應(yīng)一再 生單元、分餾和吸收穩(wěn)定 （含氣壓機）單元、產(chǎn)品精制一堿 渣處理一煙氣中和單元、氣分單元、主風(fēng)機一煙機單元、余 熱鍋爐單元和余熱回收站、開工蒸汽鍋爐單元等。（一）、催化裂化裝置主要指標(biāo)1. 液化氣產(chǎn)率25 % （wt）2. 輕燃油：辛烷值（RONC> 93,烯烴W 35% （v）。3. 再生催化劑定碳V 0.1 % （

6、wt）4. 裝置能耗V 75kg標(biāo)油/t原料。5. 丙烯（純度99.65vol %）6. 丙烷（純度92vol %（二）、催化裂化裝置主要工藝技術(shù)方案針對原料性質(zhì)和多產(chǎn)丙烯芳烴生產(chǎn)方案要求，采用SFCC雙提升管雙反應(yīng)多產(chǎn)丙烯芳烴專利工藝技術(shù)，采用芳 構(gòu)化擇型催化和 MIP反應(yīng)技術(shù)。利用富含烯烴的重油裂解輕 組分催化生產(chǎn)芳烴并聯(lián)產(chǎn)丙烯是一種的新型組合工藝，該工 藝在合適的工藝條件下通過催化劑裂解反應(yīng)和芳構(gòu)化反應(yīng)， 生產(chǎn)芳烴和丙烯。其工藝特點為：以混合料為原料，在第一反應(yīng)器內(nèi)較高的反應(yīng)溫度、較深的反應(yīng)深度，較低的油氣分壓，較高的劑油比，并在添加了擇型分子篩的專用催化劑的作用下進(jìn)行催化裂化反應(yīng) 和芳

7、構(gòu)化反應(yīng)、異構(gòu)化反應(yīng)、歧化反應(yīng)，生產(chǎn)較多的丙烯及 輕質(zhì)芳烴。在第二反應(yīng)器內(nèi)，第一反應(yīng)反應(yīng)生成的輕組分在芳構(gòu) 化催化劑HZSM-5作用下，利用第一提升反應(yīng)段和MIP反應(yīng)段分別發(fā)生歧化反應(yīng)、異構(gòu)化反應(yīng)、芳構(gòu)化反應(yīng)，進(jìn)一步生 產(chǎn)出混合芳烴和重芳烴，同時利用循環(huán)反應(yīng)大劑油比和反應(yīng) 時間，進(jìn)一步增產(chǎn)丙烯和芳烴。重油反應(yīng)系統(tǒng)和芳烴反應(yīng)系統(tǒng)分列。重油反應(yīng)系統(tǒng)包括重油提升管反應(yīng)器、沉降器和分餾系統(tǒng)；輕油芳構(gòu)化反應(yīng) 系統(tǒng)包括提升管反應(yīng)器、 MIP反應(yīng)器、循環(huán)反應(yīng)器、沉降器 和芳烴分餾塔。重油提升管生成的輕燃油在分餾塔餾出后送 至輕油芳構(gòu)化提升管反應(yīng)器系統(tǒng)回?zé)?。兩個系統(tǒng)串并聯(lián)操 作。再生催化劑降溫，提高劑油比，降

8、低干氣產(chǎn)率。采用兩臺并聯(lián)的串聯(lián)式外取熱器。采用兩臺并聯(lián)的串聯(lián)式外取熱器專利技術(shù)。該取熱器通過調(diào)節(jié)流化風(fēng)量來達(dá)到 調(diào)節(jié)取熱量、控制再生溫度的目的，具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方 便、調(diào)節(jié)靈活、運行可靠等特點。外取熱器取熱管采用專利 技術(shù)的肋片管，具有傳熱系數(shù)高、設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、抗事故能力強（取熱管斷水不易破裂漏水）等優(yōu)點。外取熱水系統(tǒng)采用自然循環(huán)方式，節(jié)省動力，運行可靠。采用蘭化選擇型催化裂解催化劑和ZSM-5選擇型芳構(gòu)化催化劑，并添加原位晶化和丙烯助劑最新技術(shù)。采用711所余熱鍋爐回收技術(shù)，降低裝置能耗。采用嘉利特公司雙殼體高溫耐磨泵，提高裝置安全性、可靠性。（9）.靈活的工藝條件和操作方式?？赏ㄟ^調(diào)整工

9、藝操作條件靈活地實現(xiàn)生產(chǎn)各種產(chǎn)品方案的轉(zhuǎn)化。（三八復(fù)合分子篩催化劑及多種助劑為滿足本裝置多產(chǎn)液化氣及芳烴的要求，設(shè)計考慮采用 生產(chǎn)芳烴、多產(chǎn)液化氣、重油裂化能力強的復(fù)合型分子篩催 化劑，推薦采用丙烯增產(chǎn)催化助劑。從穩(wěn)定操作、保證裝置 長周期運轉(zhuǎn)及環(huán)境保護(hù)角度出發(fā)，設(shè)計中考慮添加CO助燃劑、油漿阻垢劑等助劑。其中CO助燃劑為實現(xiàn)完全再生提供了可靠的保證；油漿阻垢劑的應(yīng)用對于避免或減輕油漿系 統(tǒng)的結(jié)垢十分有效，為油漿系統(tǒng)長期高效運轉(zhuǎn)創(chuàng)造了有利條 件。（四）、同軸式反應(yīng)一再生器本設(shè)計采用同軸式兩器布置方案。以減少設(shè)備投資、減 少占地。同時該類型裝置具有工藝成熟、技術(shù)先進(jìn)、操作簡 單、抗事故能力強、能

10、耗低等特點。(五八再生工藝技術(shù)該技術(shù)由以下幾種單體技術(shù)組成：1. 采取加CO助燃劑的完全再生方案，可使再生催化劑 含碳明顯降低，再生劑定碳v 0.1 % (wt)。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)催化劑活性， 為反應(yīng)進(jìn)料提供更多的催化劑活性中心。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，然后向下流動與主風(fēng)形成氣固逆流接觸，有利于提 高總的燒焦強度并減輕催化劑的水熱失活。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。5. 采用高床

11、層再生。設(shè)置較高的密相床層，不僅可提高氣固相單程接觸時 間，而且有利于 CO在密相床中燃燒，還可以提高催化劑輸 送的推動力。6. 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，為改善流化質(zhì)量， 采用改進(jìn)的主風(fēng)分布管滿足長周期運行的要求。(六)、反應(yīng)工藝技術(shù)吸收國內(nèi)外同類生產(chǎn)裝置積累的經(jīng)驗，并結(jié)合本裝置具 體特點，為進(jìn)一步改善產(chǎn)品分布，提高丙烯和輕燃油產(chǎn)率、 降低干氣及焦碳產(chǎn)率。在提升管反應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計中采用了以下 技術(shù)：1. 芳烴反應(yīng)部分采用 SFCC反應(yīng)提升管技術(shù)，芳烴提升 管中部設(shè)催化劑分配器，利用芳烴提升管待生催化劑相對較 低的溫度和相對較高的剩余活性，分別返回重油提升管、芳 烴提升管下部與再生催化劑混合，達(dá)到降低重油提升管、芳烴提升管的起始溫度，實現(xiàn)大劑油比、油劑低溫接觸的條件， 降低干氣產(chǎn)率，生產(chǎn)較