DCC工藝裝置介紹

1、中海石油海南精細(xì)化工項(xiàng)目簡(jiǎn)介中海石油海南精細(xì)化工項(xiàng)目簡(jiǎn)介 中海石油海南精細(xì)化工工程建設(shè)項(xiàng)目組中海石油海南精細(xì)化工工程建設(shè)項(xiàng)目組二零一零年七月二零一零年七月2目 錄常壓裝置簡(jiǎn)介催化裝置簡(jiǎn)介加氫裝置簡(jiǎn)介制氫裝置簡(jiǎn)介3常壓裝置簡(jiǎn)介 原油蒸餾是原油加工的第一道工序，通過(guò)蒸餾將原油分成汽油、煤油、柴油等各種油品和后續(xù)加工過(guò)程的原料。因此，原油蒸餾裝置在煉廠中占有重要的地位，被稱為煉油廠的“龍頭”。u常壓裝置的地位常壓裝置的地位 4蒸餾與精餾l將液體混合物加熱使之氣化，然后再將蒸氣冷凝和冷卻，使原液體混合物達(dá)到一定程度的分離，這個(gè)過(guò)程叫做蒸餾。蒸餾的依據(jù)是混合物中各組分沸點(diǎn)（揮發(fā)度）的不同。l蒸餾有多種形

2、式，可歸納為閃蒸（平衡汽化或一次汽化）、簡(jiǎn)單蒸餾（漸次氣化)和精餾三種。l精餾是分離液相混合物的一種很有效的方法，它是在多次部分氣化和多次部分冷凝過(guò)程的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種蒸餾方式，煉油廠中大部分的石油精餾塔，如原油精餾塔、催化裂化和焦化產(chǎn)品的分餾塔、催化重整原料的預(yù)分餾塔以及一些工藝過(guò)程中的溶劑回收塔等，都是通過(guò)精餾這種蒸餾方式進(jìn)行操作的。u原油蒸餾的基本原理及特點(diǎn)原油蒸餾的基本原理及特點(diǎn)常壓裝置簡(jiǎn)介5原油蒸餾一般包括常壓蒸飽和減壓蒸餾兩個(gè)部分。所謂原油的常壓蒸餾，即為原油在常壓（或稍高于常壓）下進(jìn)行的蒸餾，所用的蒸餾設(shè)備叫做原油常壓精餾塔（簡(jiǎn)稱常壓塔)。它具有以下工藝特點(diǎn)：l常壓塔的原料和

3、產(chǎn)品都是組成復(fù)雜的混合物原油經(jīng)過(guò)常壓蒸餾得到的是汽油、煤油、柴油等輕質(zhì)餾分油和常壓重油，這些產(chǎn)品是復(fù)雜的混合物，其質(zhì)量是靠一些質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)來(lái)控制的，如汽油餾程的干點(diǎn)不能高于205，柴油餾程的95餾出溫度不高于365等，對(duì)各產(chǎn)品的分餾精確度要求不是很高。l常壓塔是一個(gè)復(fù)合塔結(jié)構(gòu)一般的精餾塔，通常一個(gè)塔只能得到塔頂和塔底兩個(gè)產(chǎn)品。而原油常壓精餾塔是在塔的側(cè)部開(kāi)若干側(cè)線以得到如上所述的多個(gè)產(chǎn)品，就像幾個(gè)塔疊置在一起一樣，故稱之為復(fù)合塔或復(fù)雜塔。u原油常壓蒸餾及其特點(diǎn)原油常壓蒸餾及其特點(diǎn)常壓裝置簡(jiǎn)介6l常壓塔下部設(shè)置汽提段，側(cè)線產(chǎn)品設(shè)汽提塔在塔底注入水蒸氣，以降低油氣分壓，使塔底重油中的輕組分氣化，這種方

4、法稱為汽提，提高輕油拔出率；側(cè)線產(chǎn)品是從原油精餾塔的精餾段中部以液相狀態(tài)抽出，相當(dāng)于未經(jīng)提餾的液體產(chǎn)品，其中必然含有相當(dāng)數(shù)量的低沸點(diǎn)組分，為了控制和調(diào)節(jié)側(cè)線產(chǎn)品的閃點(diǎn)和改善產(chǎn)品間的分離效果，通常在常壓塔的旁邊設(shè)置若干個(gè)側(cè)線汽提塔和側(cè)線產(chǎn)品的閃點(diǎn)。l常壓塔常設(shè)置中段循環(huán)回流在原油精餾塔中，除了采用塔頂回流外，通常還設(shè)置12個(gè)中段循環(huán)回流，即從精餾塔上部的精餾段引出部分液相熱油（或者是側(cè)線產(chǎn)品），經(jīng)與其它冷流換熱或冷卻后再返回塔中，返回口比抽出口通常高23層塔板。中段循環(huán)回流的作用是，在保證各產(chǎn)品分離效果的前提下，取走精餾塔中多余的熱量。采用中段循環(huán)回流的好處是：在相同的處理量下可縮小塔徑，或者在

5、相同的塔徑下可提高塔的處理能力；可回收利用這部分溫度較高的熱源。u原油常壓蒸餾及其特點(diǎn)原油常壓蒸餾及其特點(diǎn)常壓裝置簡(jiǎn)介7u原油的預(yù)處理原油的預(yù)處理 從油井開(kāi)采出來(lái)的原油大多含有水分、鹽類和泥沙等雜質(zhì)，一般在油田脫除后外輸至煉油廠。但由于一次脫鹽、脫水不易徹底，因此，原油進(jìn)煉廠進(jìn)行蒸餾前，還需要再一次進(jìn)行脫鹽、脫水。 常壓裝置簡(jiǎn)介8u原油含鹽含水的影響原油含鹽含水的影響 原油含水l由于水的汽化潛熱很大，原油含水會(huì)增加燃料的消耗和蒸餾塔頂冷凝冷卻設(shè)備的負(fù)荷。原油含鹽主要有氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂等。l受熱后易水解，生成鹽酸，腐蝕設(shè)備；l在換熱器和加熱爐中，隨著水分的蒸發(fā)，鹽類沉積在管壁上形成鹽垢，降

6、低傳熱效率，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)t管或堵塞管路；l由于原油中的鹽類太多殘留在重餾分油和渣油中，還會(huì)影響二次加工過(guò)程及其產(chǎn)品的質(zhì)量。 常壓裝置簡(jiǎn)介9目前國(guó)內(nèi)外煉油廠對(duì)原油蒸餾前脫鹽脫水的要求是：l含鹽量小于3毫克/升；含水量小于0.2。脫鹽脫水的基本原理l原油中含有環(huán)烷酸、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)等天然“乳化劑”，它們都是表面活性物質(zhì)（油包水型）。在油中這些物質(zhì)向水界面移動(dòng)，分散在水滴的表面，引起油相表面張力降低，象一層保護(hù)膜一樣使水滴穩(wěn)定地分散在油中，從而阻止了水滴的聚集。因此，脫水的關(guān)鍵是破壞乳化劑的作用，使油水不能形成乳化液，細(xì)小的水滴就可相互聚集成大的顆粒、沉降，最終達(dá)到油水分離的目的。由于大部分鹽是溶

7、解在水中的，所以脫水的同時(shí)也就脫除了鹽分。 u電脫鹽電脫鹽 常壓裝置簡(jiǎn)介104.1 油、水、破乳劑的混合 原油相 水相小水滴結(jié)晶鹽水 破乳劑 小水滴原油相 水相11破乳的方法l加入適當(dāng)?shù)钠迫閯┖屠酶邏弘妶?chǎng)的作用。破乳劑本身也是表面活性物質(zhì)，但是它的性質(zhì)與乳化劑相反，是水包油型的表面活性劑。能迅速濃集于界面，并與乳化劑競(jìng)爭(zhēng)，最終占據(jù)界面的位置，使原來(lái)比較牢固的保護(hù)膜減弱甚至破壞，小水滴也就比較容易聚集，進(jìn)而沉降分出。電脫鹽原理l原油乳化液通過(guò)高壓電場(chǎng)時(shí)，由于感應(yīng)使水滴的兩端帶上不同極性的電荷。電荷按極性排列，因而水滴在電場(chǎng)中形成定向鍵，每?jī)蓚€(gè)靠近的水滴，電荷相等，極性相反，產(chǎn)生偶極聚結(jié)力，聚集

8、成較大水滴而與油層分離。 常壓裝置簡(jiǎn)介12 + + + + + + + -+ -+ -+ -+ -+ -+ -+ -+ -+ -加電聚結(jié) 在電場(chǎng)作用下，原油中的液滴沿電場(chǎng)方向極化，相鄰液滴間的聚結(jié)力為 f=6qE2 d2(d/D)4式中： f-相鄰液滴間聚結(jié)力 q-油相介電常數(shù) E-電場(chǎng)強(qiáng)度 D-相鄰液滴中心距 d-乳化液滴直徑13l原油與破乳劑、洗滌水按比例混合，經(jīng)換熱器達(dá)到一定的溫度，再經(jīng)過(guò)一個(gè)混合閥將原油、破乳劑和水充分混合后，送入一級(jí)電脫鹽罐進(jìn)行第一次脫鹽、脫水。l在電脫鹽罐內(nèi)，在破乳劑和高壓電場(chǎng)的共同作用下，乳化液被破壞，小水滴聚結(jié)成大水滴，通過(guò)沉降分離，排出污水。l一級(jí)脫后原油再與

9、破乳劑及洗滌水混合后送入二級(jí)電脫鹽罐進(jìn)行第二次脫鹽、脫水。l通常二級(jí)電脫鹽罐排出的水含鹽量不高，可將它回注到一級(jí)混合閥前，這樣既節(jié)省用水又減少含鹽污水的排出量。u電脫鹽脫水的工藝流程電脫鹽脫水的工藝流程常壓裝置簡(jiǎn)介14常壓裝置簡(jiǎn)介15原油脫前原油一級(jí)脫后二級(jí)脫后脫鹽率%含鹽毫克/升含水%含鹽毫克/升含水%含鹽毫克/升含水%江漢油24.08.84.422.13.08-87.17魯寧管輸油156.711.225.22.950.770.1998.6魯寧管輸油260.40.620130.322.10.1896.5魯寧管輸油317.30.057.30.22.130.1887.7u煉油廠脫鹽脫水效果煉油廠

10、脫鹽脫水效果 常壓裝置簡(jiǎn)介16l臥式電脫鹽罐主要由外殼、電極板、原油分配器等組成。l電極板一般是格柵狀的，有水平和垂直的兩類，采用水平的較多。l電極板一般是兩層，在兩層電極板之間形成一個(gè)強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)，該區(qū)是脫鹽、脫水的關(guān)鍵區(qū)。l在下層電極板與下面的水面之間又形成一個(gè)弱電場(chǎng)區(qū)，這個(gè)弱電場(chǎng)促使下沉水滴進(jìn)一步聚結(jié)，提高脫鹽脫水效率。l原油分配器的作用是使原油從罐底進(jìn)入后能均勻垂直地向上流動(dòng)，從而提高脫鹽脫水效果。u電脫鹽脫水的主要設(shè)備電脫鹽脫水的主要設(shè)備 常壓裝置簡(jiǎn)介17l目前煉油廠最常采用的原油蒸餾流程是雙塔流程和三塔流程。雙塔流程包括兩個(gè)部分（不包括原油的預(yù)處理）；常壓蒸餾和減壓蒸餾。三塔流程包括三

11、個(gè)部分：原油初餾、常壓蒸餾和減壓蒸餾。大型煉油廠的原油蒸餾裝置多采用三塔流程，現(xiàn)以此為例加以介紹。u原油蒸餾的工藝流程原油蒸餾的工藝流程常壓裝置簡(jiǎn)介18原油初餾 其主要作用是拔出原油中的輕汽油餾分。從罐區(qū)來(lái)的原油先經(jīng)過(guò)換熱，溫度達(dá)到80120左右進(jìn)入電脫鹽罐進(jìn)行脫鹽、脫水。脫后原油再經(jīng)過(guò)換熱，溫度達(dá)到210250，一起進(jìn)入初餾塔，塔頂出輕汽油餾分（初頂油)，塔底為拔頭原油。常壓蒸餾 其主要作用是分出原油中沸點(diǎn)低于350的輕質(zhì)餾分油。拔頭原油經(jīng)換熱、常壓爐加熱至360370，進(jìn)入常壓塔，塔頂出汽油（常頂油），各側(cè)線餾分油經(jīng)汽提塔汽提、換熱、冷卻后出裝置。各側(cè)線之間一般設(shè)12個(gè)中段循環(huán)回流。塔底是

12、沸點(diǎn)高于350的常壓重油。u原油蒸餾的工藝流程原油蒸餾的工藝流程常壓裝置簡(jiǎn)介19減壓蒸餾：其作用是從常壓重油中分出沸點(diǎn)低于500的高沸點(diǎn)餾分油和渣油。l常壓重油（也叫常壓渣油)的溫度為350左右，用熱油泵從常壓塔底部抽出送到減壓爐加熱，溫度達(dá)390400進(jìn)入減壓精餾塔。l減壓塔頂?shù)膲毫σ话闶?5千帕。減壓塔頂直接與抽真空設(shè)備聯(lián)接。l側(cè)線各餾分油經(jīng)換熱、冷卻后出裝置，作為二次加工的原料。l各側(cè)線之間也設(shè)12個(gè)中段循環(huán)回流。l塔底減壓渣油經(jīng)換熱、冷卻后出裝置，也可稍經(jīng)換熱或直接送至下道工序如焦化、溶劑脫瀝青等，作為熱進(jìn)料。u原油蒸餾的工藝流程原油蒸餾的工藝流程常壓裝置簡(jiǎn)介20u原油蒸餾工藝流程（燃

13、料型）的特點(diǎn)有以下幾個(gè)：l 初餾塔頂產(chǎn)品輕汽油是良好的催化重整原料、乙烯裂解料，也可作為汽油調(diào)合組分。l 常壓塔可設(shè)34個(gè)側(cè)線，生產(chǎn)溶劑油、煤油（或噴氣燃料）、輕柴油、重柴油等餾分。l 減壓塔側(cè)線出催化裂化或加氫裂化原料，產(chǎn)品較簡(jiǎn)單，分餾精度要求不高，故只設(shè)23個(gè)側(cè)線，不設(shè)汽提塔，如對(duì)最下一個(gè)側(cè)線產(chǎn)品的殘?zhí)恐岛椭亟饘俸坑休^高要求，需在塔進(jìn)口與最下一個(gè)側(cè)線抽出口之間設(shè)12個(gè)洗滌段。u原油蒸餾的工藝流程原油蒸餾的工藝流程常壓裝置簡(jiǎn)介21 原油常減壓蒸餾裝置是原油進(jìn)煉油廠的第一道加工工序，而設(shè)備與管線的腐蝕非常嚴(yán)重。 原油中引起設(shè)備和管線腐蝕的主要物質(zhì)是無(wú)機(jī)鹽類、各種硫化物和有機(jī)酸等。 腐蝕可以發(fā)

14、生在高溫的重油部位，如減壓爐管、塔底等，也可發(fā)生在低溫輕油部位，如塔頂管線和冷凝冷卻系統(tǒng)，尤以后者更為普遍。 引起塔頂冷凝冷卻系統(tǒng)腐蝕的根本原因在于原油中的鹽，其次是硫。在蒸餾過(guò)程中，原油中的鹽類受熱水解，生成具有強(qiáng)烈腐蝕性的HCL（遇水成鹽酸）。HCL和H2S（原油中硫化物在蒸餾過(guò)程中的分解產(chǎn)物）在蒸餾過(guò)程中隨原油的輕餾分和水分一起揮發(fā)和冷凝，在塔頂部及冷凝系統(tǒng)內(nèi)形成低溫HCl-H2S-H2O型腐蝕介質(zhì)，對(duì)初餾塔、常壓塔頂部的塔體、塔板、餾出線、冷凝冷卻器等有相變的部位產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕。u防腐蝕防腐蝕22 抑制原油蒸餾裝置中設(shè)備和管線腐蝕的主要辦法是：l 工藝防腐：對(duì)低溫的塔頂以及塔頂油氣餾出線

15、上的冷凝冷卻系統(tǒng)采取化學(xué)防腐措施，即“一脫四注”脫鹽、脫水、注堿、注中和劑、注緩蝕劑和注水。l設(shè)備防腐：對(duì)溫度大于250的塔體及塔底出口系統(tǒng)的設(shè)備和管線等高溫部位，主要是選用合適的耐蝕材料。p 原油注堿 原油經(jīng)電脫鹽后，還應(yīng)注堿，使原油中殘余的鹽不易水解為HCL，同時(shí)還能中和部分環(huán)烷酸及H2S，從而減少常壓塔頂餾出線的注中和劑量。注堿的位置可在換熱器和加熱爐之間，也可在常壓爐和常壓塔之間。值得一提的是，近些年來(lái)隨著重油加工的不斷發(fā)展，原油注堿對(duì)一些后序加工過(guò)程，尤其是催化過(guò)程影響較大，因此現(xiàn)在有些原油蒸餾裝置不再采用注堿的方式。p 塔頂餾出線注氨 塔頂系統(tǒng)還可能有殘余的氯化氫和硫化氫，仍會(huì)造成

16、較嚴(yán)重的腐蝕，因此需要在塔頂餾出線注入中和劑（堿性物質(zhì)），中和氯化氫和硫化氫等酸性物質(zhì)。各煉油廠常用的中和劑是液氮或氨氣，也有用有機(jī)胺的。u防腐蝕防腐蝕23p 注緩蝕劑氨分別與HCL和H2S中和后，生成的(NH3)2S無(wú)腐蝕性，但NH3CL仍有腐蝕作用，必須注入緩蝕劑才能消除它的沉積和腐蝕。所謂緩蝕劑即具有延緩腐蝕作用的物質(zhì)，它是一種表面活性劑，能夠吸附在金屬設(shè)備表面，形成保護(hù)膜，使金屬不被腐蝕。p 塔頂餾出線注水由于NH3CL在水中的溶解度很大，所以在塔頂餾出管線注氨的同時(shí)，連續(xù)注水可洗去注氨時(shí)生成的NH3CL，也可降低常壓塔頂餾出物中HCL和H2S的濃度，以保證冷凝冷卻器的傳熱效果，防止設(shè)

17、備的垢下腐蝕。連續(xù)注水量一般為塔頂總餾出量的510。u防腐蝕防腐蝕24u裝置概況 裝置設(shè)計(jì)規(guī)模200萬(wàn)噸/年 年開(kāi)工時(shí)數(shù)為8000小時(shí) 操作彈性60%120%。u裝置組成主要由原油電脫鹽部分、原油換熱部分、初餾部分、常壓蒸餾部分、三注部分等組成。常壓裝置簡(jiǎn)介25u原料及產(chǎn)品性質(zhì)原料性質(zhì)l裝置加工原油為文昌原油和西江原油的混合原油（其中文昌油150萬(wàn)噸/年，西江油50萬(wàn)噸/年）；l文昌原油屬于低硫含酸、低重金屬含量、輕質(zhì)偏中間基的原油；l西江原油屬于低硫、中質(zhì)石蠟基原油。 常壓裝置簡(jiǎn)介26項(xiàng) 目石腦油常一線油常二線油常三線油柴油常壓渣油比重d(20/4)0.710.77120.80240.821

18、40.79890.9086特性因數(shù)K12.312.212.212.212.212.2恩氏蒸餾常壓ASTMD86IP-1481871562615%1517122323518531310%7617823425319533430%9718824827622341050%11219625529025045470%12920726230027252790%14922327931930770995%161232289327323834EP175247305340346910u主要產(chǎn)品性質(zhì)表（操作工況） 常壓裝置簡(jiǎn)介27項(xiàng) 目石腦油常一線油常二線油常三線油柴油常壓渣油比重d(20/4)0.710.77160

19、.80630.83280.80710.9197特性因數(shù)K12.312.212.212.212.212.2恩氏蒸餾常壓ASTMD86 IP-148191161299 5%1517222925119135210%7617923926920137730%9718925329523642950%11219726130826347870%13020727032029254690%15022329134533273495%162232301357352856 EP175248319371389929u主要產(chǎn)品性質(zhì)表（設(shè)計(jì)工況） 常壓裝置簡(jiǎn)介28序號(hào)餾 分名 稱收率wt%流率104t/a流率kg/h備 注一

20、原 油1文昌原油751501875002西江原油255062500合計(jì)100.00200250000二產(chǎn) 品1氣體0.440.881100加熱爐燃料2石腦油12.7625.5231900中間產(chǎn)品出廠3柴油26.8053.6067000柴油調(diào)和組分4常壓渣油60.00120.00150000DCC原料合計(jì)100.00200.00250000u物料平衡表（操作工況） 常壓裝置簡(jiǎn)介29序號(hào)餾 分名 稱收率wt%流率104t/a流率kg/h備 注一原 油1文昌原油751501875002西江原油255062500合計(jì)100.00200250000二產(chǎn) 品1氣體0.430.851065加熱爐燃料2石腦油

21、12.9325.8732335中間產(chǎn)品出廠3柴油34.0468.0885100柴油調(diào)和組分4常壓渣油52.60105.20131500DCC原料合計(jì)100.00200.00250000u物料平衡表（設(shè)計(jì)工況） 常壓裝置簡(jiǎn)介30u主要操作條件原油電脫鹽罐操作溫度140操作壓力Mpa(g)1.0初餾塔塔頂溫度128塔頂壓力MPa(g)0.05進(jìn)料溫度215塔底溫度212常壓爐入口溫度277出口溫度350出口壓力MPa(g)0.15常壓塔塔頂溫度118塔頂壓力MPa(g)0.05塔底溫度339常壓裝置簡(jiǎn)介31u裝置能耗序號(hào)項(xiàng) 目消 耗 量單位能耗Kg標(biāo)油/ t原料單位耗量小時(shí)耗量單位數(shù)量單位數(shù)量1燃

22、料氣kg/t7.47kg/h18677.52電kw.h/t5.00kw.h/h12501.331.0MPa蒸汽t/t0.01t/h3.51.24凈化風(fēng)nm3/t0.72nm3/h1800.05循環(huán)水t/t0.88t/h2200.16新鮮水t/t0.00t/h0.80.07脫硫凈化水t/t0.09t/h22.90.08熱出料-334.93104kcal/h-1.3合計(jì)8.8常壓裝置簡(jiǎn)介32工藝流程選擇原油預(yù)處理裝置按常規(guī)的常壓蒸餾進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用初餾-常壓蒸餾流程，常壓塔設(shè)三個(gè)側(cè)線，即常一線、常二線（柴油）和常三線（重柴油）。采用一級(jí)高速電脫鹽，二級(jí)交直流電脫鹽與低速電脫鹽比具有脫鹽技術(shù)先進(jìn)、脫鹽

23、效率高（單級(jí)脫鹽率可達(dá)95%），單罐處理能力大、電耗低、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。 應(yīng)用“窄點(diǎn)” 理論優(yōu)化換熱網(wǎng)絡(luò)對(duì)窄點(diǎn)溫差、熱量回收率、換熱終溫及設(shè)備投資等方面予以優(yōu)化，從而獲得優(yōu)化的換熱網(wǎng)絡(luò)，并適當(dāng)采用高效強(qiáng)化傳熱設(shè)備，以提高傳熱效率，降低設(shè)備投資。采用有效的工藝和設(shè)備防腐、抗腐措施裝置工藝設(shè)置電脫鹽、塔頂注水、塔頂注緩蝕劑和注氨措施，對(duì)不同的腐蝕部位及腐蝕形式分別選擇相適宜的耐腐蝕金屬材料，或?qū)饘俨牧线M(jìn)行有效的抗腐蝕處理。 u工藝技術(shù)方案選擇常壓裝置簡(jiǎn)介33 板式塔采用高性能塔板分餾塔作為常減壓蒸餾單元的核心設(shè)備，塔內(nèi)件綜合性能的高低，直接影響到裝置的建設(shè)投資和操作性能等。為此，初餾塔、常壓塔

24、、常壓汽提塔均采用高性能塔內(nèi)件，在保證較高分離效率的條件下節(jié)約投資。 采用裝置間熱聯(lián)合裝置的產(chǎn)品全部為中間產(chǎn)品，需經(jīng)下游裝置進(jìn)一步加工。為減少裝置間物流重復(fù)換熱和冷卻的負(fù)荷，減少操作費(fèi)用，常壓渣油在換熱至165后直接熱出料進(jìn)入下游裝置，考慮到裝置開(kāi)停工的要求，設(shè)置備用冷卻措施。 采取措施降低裝置的水消耗l 常壓渣油采用熱出料，降低冷卻負(fù)荷，節(jié)省冷卻用水。l 塔頂注水部分循環(huán)使用，節(jié)省注水用量。l 電脫鹽二級(jí)排水回注一級(jí)，節(jié)省注水量。u工藝技術(shù)方案選擇常壓裝置簡(jiǎn)介34催化裂化是目前我國(guó)最重要的二次加工工藝，是最重要的重質(zhì)油輕質(zhì)化過(guò)程之一。肩負(fù)著我國(guó)80%以上汽油與30%以上柴油的生產(chǎn)任務(wù)。同時(shí)提

25、供大量的液化石油氣作為寶貴的化工原料和民用燃料。從經(jīng)濟(jì)效益而言，煉油企業(yè)中一半以上的效益是靠催化裂化取得的。u概述p催化裂化工藝在石油加工的總流程中占據(jù)十分重要的地位，成為當(dāng)今石油煉制的核心工藝之一，并將繼續(xù)發(fā)揮舉足輕重的作用。催化裂解裝置簡(jiǎn)介催化裂解裝置簡(jiǎn)介35 經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，工藝技術(shù)已非常成熟。 能最大量生產(chǎn)高RON汽油組分與低碳烯烴。 原料適應(yīng)性較廣（從VGO、CGO、DAO到AR、VR）。 反應(yīng)轉(zhuǎn)化深度較高，輕油及LPG收率較高。 裝置壓力等級(jí)不高，操作條件相對(duì)緩和，投資較省 (相對(duì)加氫裂化)。 LPG中含有大量低分子烯烴，利用價(jià)值非常高，能生產(chǎn)出高附加值產(chǎn)品。 u催化裂化的技

26、術(shù)特點(diǎn)催化裂解裝置簡(jiǎn)介催化裂解裝置簡(jiǎn)介36 催化裂化產(chǎn)品富含烯烴，是寶貴的化工原料和高辛烷值汽油的組分：l 丁烯、異丁烷高辛烷值汽油l 異丁烯高辛烷值組份MTBEl 丙稀聚丙烯、聚丙烯氰l 丙烷、丁烷裂解制乙烯l 干氣中的乙烯乙苯、苯乙烯、制氫l C3/C4民用液化氣u催化裝置產(chǎn)品的用途催化裂解裝置簡(jiǎn)介催化裂解裝置簡(jiǎn)介37 余熱回收部分 吸收穩(wěn)定部分（含氣壓機(jī)組） 反應(yīng)-再生部分 鍋爐產(chǎn)汽部分 主風(fēng)機(jī)及煙氣 能量回收部分 分餾部分 催化裂化裝置組成 u裝置組成催化裂解裝置簡(jiǎn)介催化裂解裝置簡(jiǎn)介38主主 分分 餾餾 塔塔裂化氣裂化氣催化裂化反應(yīng)油氣催化裂化反應(yīng)油氣柴油柴油粗汽油粗汽油去吸收塔去吸收

27、塔提提升升管管反反應(yīng)應(yīng)器器重油重油主風(fēng)主風(fēng)再生煙氣再生煙氣催化裂解裝置簡(jiǎn)介催化裂解裝置簡(jiǎn)介油漿39反應(yīng)再生系統(tǒng)是催化裂化裝置的核心部分。l反應(yīng)系統(tǒng)作用：為高溫CAT與重質(zhì)原料油提供接觸反應(yīng)的空間和時(shí)間。l再生系統(tǒng)作用：燒去沉積在催化劑表面、內(nèi)部與孔隙內(nèi)的積碳，恢復(fù)催化劑活性分餾系統(tǒng)將溫度510反應(yīng)產(chǎn)物油氣進(jìn)入分餾塔底部，分割出中間產(chǎn)品（富氣、汽油、柴油、回?zé)捰?、油漿）。u各系統(tǒng)的作用催化裂解裝置簡(jiǎn)介催化裂解裝置簡(jiǎn)介40富氣壓縮及穩(wěn)定系統(tǒng)將裂解富氣壓縮，通過(guò)吸收解吸、穩(wěn)定等過(guò)程，將富氣分離為干氣和液化氣，提高汽油的蒸汽壓。主風(fēng)機(jī)系統(tǒng)為再生催化劑燒焦再生提供空氣。能量回收系統(tǒng)l煙氣輪機(jī)：回收高溫?zé)?/p>

28、氣的壓力能和熱能。l余熱鍋爐：回收高溫?zé)煔獾臒崮埽a(chǎn)生過(guò)熱蒸汽。l低溫?zé)崴荆夯厥辗逐s及穩(wěn)定的低溫?zé)崮埽夥盅b置使用。l外取熱器：回收反應(yīng)再生系統(tǒng)過(guò)剩熱量，維持反再系統(tǒng)的熱量平衡。u各系統(tǒng)的作用催化裂解裝置簡(jiǎn)介催化裂解裝置簡(jiǎn)介41催化裂化生產(chǎn)所用蠟油（或渣油）等大分子烴類，在高溫低壓操作條件下，通過(guò)催化裂化催化劑表面強(qiáng)酸中心的催化作用，使烴類分子發(fā)生以裂化、異構(gòu)、氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)為主的多種復(fù)雜反應(yīng)，使大分子烴類轉(zhuǎn)化為各種小分子烴類的混合物。通過(guò)后續(xù)分餾穩(wěn)定系統(tǒng)分離生產(chǎn)出干氣、液化氣、汽油、柴油及油漿等產(chǎn)品。u催化裂化反應(yīng)的原理催化裂解裝置簡(jiǎn)介催化裂解裝置簡(jiǎn)介42催化裂化的反應(yīng)機(jī)理一般用正碳離子的機(jī)

29、理來(lái)解釋。l正碳離子是烴分子中有一個(gè)碳原子的外圍缺少一對(duì)電子，而形成帶正電的離子。l催化裂化中的各類主要反應(yīng)一般都經(jīng)過(guò)原料烴分子變成正碳離子的階段，所以催化裂化反應(yīng)實(shí)際上就是各種正碳離子的反應(yīng)。正碳離子的基本來(lái)源有幾種不同的途徑：l一是酸（催化劑酸性中心）和充當(dāng)弱堿的不飽和烴反應(yīng)，烴接受質(zhì)子而形成正碳離子；l二是烷烴被酸性中心抽取一個(gè)負(fù)氫離子而形成正碳離子；l三是正碳離子和飽和烴反應(yīng)，發(fā)生類似于負(fù)氫離子轉(zhuǎn)移生成一個(gè)新的正碳離子；l四是穩(wěn)定分子碳鍵斷裂生成兩個(gè)帶相反電荷的碎片，帶正電荷的即為正碳離子。u催化裂化反應(yīng)機(jī)理p催化裂化裂化反應(yīng)過(guò)程中的氫離子來(lái)源于催化劑表面上的酸性活性中心。催化裂解裝置

30、簡(jiǎn)介催化裂解裝置簡(jiǎn)介43u催化裂化的化學(xué)反應(yīng)種類裂化反應(yīng) 原料烴分子CC鍵的斷裂，是催化裂化過(guò)程的最主要反應(yīng)類型之一。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)，通過(guò)正碳離子上的氫原子和碳原子的變位重排并實(shí)現(xiàn)烴分子的異構(gòu)。氫轉(zhuǎn)移反應(yīng) 氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)是催化裂化特有的反應(yīng)，烯烴接受一個(gè)質(zhì)子形成正碳離子，此正碳離子從“供氫”分子中抽取一個(gè)負(fù)氫離子生成一個(gè)烷烴，供氫分子則形成一個(gè)新的正碳離子并繼續(xù)反應(yīng)，氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)是實(shí)現(xiàn)裂化產(chǎn)物由烯烴轉(zhuǎn)化為飽和烴的最主要手段 。環(huán)化反應(yīng) 烯烴生成正碳離子后，可繼續(xù)環(huán)化生成環(huán)烷烴及芳烴。 其它反應(yīng) 催化裂化反應(yīng)除以上四類外，還有烷基轉(zhuǎn)移、縮合等反應(yīng)。催化裂解裝置簡(jiǎn)介催化裂解裝

31、置簡(jiǎn)介44重質(zhì)油重質(zhì)油 中間餾分中間餾分 汽油汽油 氣體氣體 縮合產(chǎn)物縮合產(chǎn)物 焦炭焦炭u催化裂化反應(yīng)特點(diǎn)平行順序反應(yīng)催化裂解裝置簡(jiǎn)介催化裂解裝置簡(jiǎn)介45u原料分子在催化劑作用下的反應(yīng)步驟 催化裂化催化劑是一種具有多孔道的固體酸顆粒，每克新鮮催化劑的內(nèi)部表面積可達(dá)250平方米以上。其活性主要來(lái)源于所含的分子篩。原料在催化劑表面進(jìn)行的反應(yīng)是氣固兩相接觸反應(yīng)，原料油在反應(yīng)前需先吸熱升溫汽化（一般在600以上），然后再擴(kuò)散到催化劑表面進(jìn)行反應(yīng)?？傮w上看，原料分子在催化劑表面完成的反應(yīng)過(guò)程可分為七個(gè)步驟 。催化裂解裝置簡(jiǎn)介催化裂解裝置簡(jiǎn)介46第一步：氣相原料分子從主氣流中擴(kuò)散到催化劑表面；第二步：原料

32、分子沿催化劑孔道從外表面向內(nèi)表面擴(kuò)散；第三步：催化劑表面的原料分子被活性中心吸附，原料分子變得活潑，某些化合鍵開(kāi)始松動(dòng)；第四步：被催化劑活性中心吸附的原料分子進(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(lái)；第六步：產(chǎn)品分子沿催化劑孔道，由內(nèi)表面向外表面擴(kuò)散；第七步：產(chǎn)品分子從催化劑外表面擴(kuò)散到主氣流中去。u原料分子在催化劑作用下的反應(yīng)步驟 催化裂解裝置簡(jiǎn)介催化裂解裝置簡(jiǎn)介47u流化原理及基本知識(shí) 流態(tài)化及流化床 l固體顆粒懸浮于運(yùn)動(dòng)著的流體之中稱為固體的流態(tài)化，使固體小顆粒群在流體的作用下，能像流體一樣流動(dòng)。l工業(yè)上的固體流化是在容器內(nèi)進(jìn)行的，通常把容器和在其中呈流化狀態(tài)的固體顆粒合在一

33、起稱為流化床。l流化催化裂化的反應(yīng)、再生的操作狀況，催化劑在再生器和沉降器間的循環(huán)輸送及催化劑損失等，都與流化狀態(tài)有密切關(guān)系。催化裂解裝置簡(jiǎn)介催化裂解裝置簡(jiǎn)介48u條件：容器（再生器、反應(yīng)器）和分布器（分布管）特定固體顆粒（催化劑粒徑、密度等）流化介質(zhì)且具有一定的流速u 固定床：固體顆粒緊密接觸呈堆積態(tài)氣速f較小Lg f = K lgP（線性）催化裂解裝置簡(jiǎn)介催化裂解裝置簡(jiǎn)介49u固定床、流化床、輸送床的形成過(guò)程當(dāng)流體通過(guò)裝有一定固體顆粒的容器時(shí)，隨著流體速度的變化，會(huì)出現(xiàn)固定床、膨脹床、流化床和輸送床幾種狀態(tài)。 催化裂解裝置簡(jiǎn)介催化裂解裝置簡(jiǎn)介50固定、膨脹床：當(dāng)流體速度較小時(shí)，流體在固體顆

34、?？障堕g流過(guò)，固體顆粒不動(dòng)，此時(shí)床層形態(tài)固定不變，系為固定床，流體通過(guò)床層產(chǎn)生的壓降隨著線速的增加而增加，壓降與線速近似直線關(guān)系，如圖中的AB線。但隨著流體線速增加，顆團(tuán)體開(kāi)始松動(dòng)，顆粒間孔隙增大，床層略有膨脹（但并沒(méi)有流化），顆粒仍保持接觸，此時(shí)形成了膨脹床。流化床：當(dāng)流體速度進(jìn)一步增加，顆粒開(kāi)始懸浮在流體中，床內(nèi)固體顆粒開(kāi)始往各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，此時(shí)床層處于流化狀態(tài)。氣（或液）、固系統(tǒng)類似于流體，是無(wú)形的，具有流動(dòng)性，在這個(gè)階段當(dāng)流體線速進(jìn)一步增加時(shí)，床層高度增高，孔隙增大，但床層總壓降基本不變，約等于單位面積床層的質(zhì)量。如圖中的BC線。輸送床：當(dāng)流體線速繼續(xù)提高并超過(guò)固體顆粒逸出速度（圖中的C

35、點(diǎn)）時(shí)，整個(gè)床層中顆粒形成懸浮狀態(tài)的稀相，并與流體一起從床層帶出，這個(gè)階段稱為輸送階段。對(duì)應(yīng)圖中B點(diǎn)速度為臨界流化速度或起始流化速度，對(duì)于C點(diǎn)的速度為最大流化速度或終端流化速度。u固定床、流化床、輸送床的形成過(guò)程催化裂解裝置簡(jiǎn)介催化裂解裝置簡(jiǎn)介51u氣固輸送 氣固輸送l指氣體和固體顆粒在管道中能按工藝要求的方向穩(wěn)定流動(dòng)，不出現(xiàn)倒流和堵塞等不正?，F(xiàn)象。l在輸送過(guò)程中還希望固體顆粒磨損小，設(shè)備磨損輕，操作平穩(wěn)，輸送效率高和容易控制等，這是流化裝置一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。氣固輸送l一般可分為密相輸送和稀相輸送，稀相輸送也叫氣力輸送，稀相輸送和密相輸送并沒(méi)有明顯的界線。l一般認(rèn)為輸送系統(tǒng)氣固混合密度100kg/

36、m3或者是空隙率大于90叫做稀相輸送。 催化裂解裝置簡(jiǎn)介催化裂解裝置簡(jiǎn)介52輸送線路的幾種流動(dòng)情況1氣固同時(shí)向下流動(dòng)：l待生斜管（立管）l再生斜管3氣體向上、固體向下流動(dòng)：l汽提段2氣固同時(shí)向上流動(dòng)：l提升管反應(yīng)器l燒焦罐稀相管u催化劑的循環(huán)催化裂解裝置簡(jiǎn)介催化裂解裝置簡(jiǎn)介53壓力平衡是實(shí)現(xiàn)催化劑在工業(yè)裝置中循環(huán)流動(dòng)與輸送的前提。原則 推動(dòng)力=阻力關(guān)鍵 設(shè)備標(biāo)高與密度再生催化劑待生催化劑u催化劑循環(huán)流動(dòng)與壓力平衡54催化裂化裝置的三大平衡催化裂化裝置的三大平衡熱量平衡壓力平衡物料平衡催化裂解裝置簡(jiǎn)介催化裂解裝置簡(jiǎn)介55物料平衡：l入方（原料油）出方（各產(chǎn)品量之和）l了解裝置生產(chǎn)狀況，保證裝置安

37、全高效運(yùn)行。壓力平衡：l推動(dòng)力阻力l推動(dòng)力增大，影響反應(yīng)器或再生器料位下降較快，破壞壓力平衡，嚴(yán)重造成油氣互竄，發(fā)生重大安全事故。l阻力增大，影響催化劑的流化，破壞熱量平衡，易造成碳堆或死床。熱量平衡l反應(yīng)吸熱過(guò)程=再生放熱過(guò)程l通過(guò)防止超溫和保證反應(yīng)過(guò)程所需要的熱量。u催化裂化裝置的三大平衡催化裂解裝置簡(jiǎn)介催化裂解裝置簡(jiǎn)介56再生器頂部壓力（絕壓）再生器頂部壓力（絕壓）再生器稀相段靜壓再生器稀相段靜壓淹流管以上密相床層靜壓淹流管以上密相床層靜壓淹流管靜壓淹流管靜壓再斜管靜壓再斜管靜壓滑閥以下斜管的靜壓滑閥以下斜管的靜壓再生劑循環(huán) 線路壓力平衡 沉降器頂部壓力（絕壓）沉降器頂部壓力（絕壓）沉降

38、器稀相段靜壓沉降器稀相段靜壓提升管進(jìn)料口以上部分靜壓提升管進(jìn)料口以上部分靜壓預(yù)提升段靜壓預(yù)提升段靜壓快分或粗旋形成的壓降快分或粗旋形成的壓降再閥壓降再閥壓降 阻力 推動(dòng)力 催化裂解裝置簡(jiǎn)介催化裂解裝置簡(jiǎn)介57旋風(fēng)分離器是催化裂化裝置反再系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備之一，它是根據(jù)氣流高速旋轉(zhuǎn)使催化劑顆粒產(chǎn)生的離心力而實(shí)現(xiàn)催化劑顆粒與流化介質(zhì)（再生煙氣、反應(yīng)油氣等）的分離，從而實(shí)現(xiàn)催化劑的回收。工業(yè)流化床回收催化劑細(xì)粉的設(shè)備大都采用旋風(fēng)分離器，采用兩級(jí)串聯(lián)的旋風(fēng)分離器，其總回收率可達(dá)99.99%以上。旋風(fēng)分離器是由內(nèi)圓柱筒（升氣管）、外圓柱筒、與外筒下端聯(lián)結(jié)的圓錐筒及料斗、料腿和翼閥等部分組成的。u旋風(fēng)分離器應(yīng)

39、用原理催化裂解裝置簡(jiǎn)介催化裂解裝置簡(jiǎn)介58 120萬(wàn)噸/年 60-120%8000小時(shí)裝置年開(kāi)工時(shí)數(shù)操作彈性裝置規(guī)模催化裂解裝置簡(jiǎn)介催化裂解裝置簡(jiǎn)介59反應(yīng)部分l采用石油化工科學(xué)研究院開(kāi)發(fā)的DCC工藝（Deep Catalytic Cracking，簡(jiǎn)稱DCC） ，設(shè)第二反應(yīng)器回?zé)捿p汽油和碳四組分，提高LPG和丙烯的產(chǎn)率。再生部分l采用LPEC的專利技術(shù)快速床-湍流床主風(fēng)串聯(lián)再生技術(shù)。分餾部分l采用常規(guī)分餾技術(shù)，高效浮閥塔盤(pán)，設(shè)三路循環(huán)回流。吸收穩(wěn)定部分l采用五塔流程，增加汽油分餾塔，吸收塔采用四段回流；解吸設(shè)中段重沸器。余熱回收部分l采用模塊式余熱鍋爐、下流式外取熱器；l設(shè)置低溫?zé)峄厥照九c氣

40、分裝置熱聯(lián)合。三機(jī)組l采用煙機(jī)-軸流機(jī)-電動(dòng)/發(fā)電機(jī)同軸方案。u工藝技術(shù)方案 催化裂解裝置簡(jiǎn)介催化裂解裝置簡(jiǎn)介60催化裂解（Deep Catalytic Cracking，簡(jiǎn)稱DCC）是石油化工科學(xué)研究院開(kāi)發(fā)的以重質(zhì)烴為原料、以丙烯為主要目的產(chǎn)品、副產(chǎn)輕芳烴的化工型煉油工藝技術(shù)。該技術(shù)在1990年進(jìn)行了首次工業(yè)試驗(yàn)，1991通過(guò)中石化總公司組織的鑒定，1992年獲中石化總公司科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)。1994年開(kāi)始進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化技術(shù)轉(zhuǎn)讓。1995年獲中國(guó)專利金獎(jiǎng)，1996年獲國(guó)家發(fā)明一等獎(jiǎng)。是我國(guó)獨(dú)立開(kāi)發(fā)首創(chuàng)、擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的的煉油化工成套技術(shù)。uDCC工藝技術(shù)簡(jiǎn)介催化裂解裝置簡(jiǎn)介催化裂解裝置簡(jiǎn)介61根據(jù)

41、DCC工藝的要求，并結(jié)合本裝置具體特點(diǎn)，為進(jìn)一步改善產(chǎn)品分布，提高液化氣產(chǎn)率、降低焦炭產(chǎn)率，在反應(yīng)器設(shè)計(jì)中采用以下一系列措施。采用預(yù)提升技術(shù)：使催化劑在與原料油接觸之前具有合適的速度和密度，以有利于油氣的充分接觸。選用霧化效果好的原料油噴嘴，并適當(dāng)提高原料油預(yù)熱溫度，降低進(jìn)噴嘴的原料油粘度，確保原料油的霧化效果及油氣接觸效果。汽提段采用高效汽提技術(shù)：汽提段經(jīng)過(guò)對(duì)擋板結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，可提高汽提效率并降低汽提蒸汽用量，同時(shí)適當(dāng)加大催化劑再汽提段的停留時(shí)間。采用輕烴回?zé)捁に嚕夯責(zé)捀缓N組分的碳四和輕汽油產(chǎn)品，以提高液化氣和丙烯產(chǎn)率。u本項(xiàng)目DCC工藝技術(shù)特點(diǎn)催化裂解裝置簡(jiǎn)介催化裂解裝置簡(jiǎn)介62u再生部

42、分工藝技術(shù)方案 采用的快速床-湍流床主風(fēng)串聯(lián)再生技術(shù)。l很高的總燒焦強(qiáng)度。l良好的再生效果。l合理的催化劑輸送系統(tǒng)。 l主風(fēng)分配采用新型的主風(fēng)分布管，不僅主風(fēng)分布均勻，抗磨損，而且使用壽命長(zhǎng)。l采用完全燃燒方式，主風(fēng)量可以不隨處理量及原料變化而調(diào)整，使再生器及主風(fēng)機(jī)組總處于最佳工況下運(yùn)行，操作簡(jiǎn)單?？焖俅?湍流床主風(fēng)串聯(lián)再生技術(shù)主要特點(diǎn)如下：催化裂解裝置簡(jiǎn)介催化裂解裝置簡(jiǎn)介63 主風(fēng)機(jī)-煙氣能量回收機(jī)組：l主風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)主風(fēng)量（濕基）3185m3n/min，出口壓力0.32MPa（絕）l主風(fēng)機(jī)組配置為軸流主風(fēng)機(jī)煙氣輪機(jī)+電動(dòng)/發(fā)電機(jī)三機(jī)組l煙機(jī)設(shè)計(jì)流量3063m3n/min，入口壓力0.23MPa

43、（絕）l主風(fēng)機(jī)耗功：9621kW/10088kW（正常）/（最大）l煙機(jī)輸出功率：9400kW、配套電機(jī)：14000 kW，機(jī)組正常工況耗電1000 kW備用主風(fēng)機(jī)組l配置為電機(jī)+軸流壓縮機(jī)，風(fēng)量2550m3n/min，出口壓力0.32MPa（絕）l電機(jī)耗功：7752kW，配套電機(jī)：9000 kW。u三機(jī)組部分l采用離心式壓縮機(jī)l設(shè)計(jì)富氣量11681350m3n/minl入口壓力0.13MPa（絕），出口壓力1.6MPa（絕）l由中壓背壓式蒸汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)，耗汽量：140t/h（正常）/160t/h（最大）。富氣壓縮機(jī)組催化裂解裝置簡(jiǎn)介催化裂解裝置簡(jiǎn)介64反應(yīng)再生部分滑閥l雙動(dòng)滑閥一臺(tái)，再生單動(dòng)滑

44、閥2臺(tái)、待生單動(dòng)滑閥一臺(tái)，外循環(huán)單動(dòng)滑閥一臺(tái)、外取熱單動(dòng)滑閥一臺(tái)煙機(jī)-主風(fēng)機(jī)蝶閥l煙機(jī)入口高溫閘閥、高溫蝶閥各一臺(tái)，主風(fēng)機(jī)出口、備用主風(fēng)機(jī)出口、主風(fēng)主管單向閥各一臺(tái)富氣壓縮機(jī)部分l氣壓機(jī)出口閘閥一臺(tái)，氣壓機(jī)入口蝶閥一臺(tái)，氣壓機(jī)入口放火炬蝶閥一臺(tái)u特殊閥門(mén)p本裝置特殊閥門(mén)共14臺(tái)催化裂解裝置簡(jiǎn)介催化裂解裝置簡(jiǎn)介65產(chǎn)汽系統(tǒng)l根據(jù)催化余熱資源的溫位情況，高溫位的熱源發(fā)生蒸汽。l油漿、外取熱器、再生煙氣（余熱鍋爐）溫位較高，共產(chǎn)生中壓過(guò)熱蒸汽45t/h。低溫?zé)峄厥障到y(tǒng)l分餾、穩(wěn)定系統(tǒng)存在大量溫位在100-150的低溫?zé)嵩?。l低溫?zé)嵩纯蓪?5熱媒水720t/h在裝置內(nèi)加熱到95.3，供氣分裝置使用。u

45、熱量回收方案催化裂解裝置簡(jiǎn)介催化裂解裝置簡(jiǎn)介66DCC裝置原料為文昌原油、西江原油混合常壓渣油（大于310），原料油組成為文昌原油：西江原油3：1。主要性質(zhì)如下表所示：項(xiàng)目數(shù)值原料油，104t/a120餾程范圍，310密度(20)，g/cm30.9165硫含量，g/g2142氫含量，w%12.9氮含量，g/g3269殘?zhí)?，w%6.50鎳含量，g/g9.40釩含量，g/g0.63四組分分析，w%飽和烴61芳烴23膠質(zhì)+瀝青質(zhì)13u裝置原料催化裂解裝置簡(jiǎn)介催化裂解裝置簡(jiǎn)介67u產(chǎn)品收率及去向名稱收率w%104t/a產(chǎn)品去向干氣6.88.16脫硫后作為苯乙烯裝置的原料液化石油氣35.142.12脫硫

46、后作為氣體分餾裝置的原料裂解石腦油29.235.04作為（調(diào)合汽油）產(chǎn)品出廠裂解輕油15.919.08作為加氫裝置的原料油漿4.25.04作為燃料油產(chǎn)品出廠焦碳8.810.56再生燃燒補(bǔ)充熱量合計(jì)100120其中丙烯15.518.6催化裂解裝置簡(jiǎn)介催化裂解裝置簡(jiǎn)介68項(xiàng) 目單 位數(shù) 值反應(yīng)壓力（沉降器頂）MPa（G）0.12再生器頂壓力MPa（G）0.16第一反應(yīng)器提升管出口溫度530第二反應(yīng)器提升管出口溫度590第三反應(yīng)器出口溫度534二密相溫度690分餾塔頂壓力MPa（G）0.08分餾塔頂溫度97.2塔頂冷回流返回溫度 40頂循回流抽出溫度111頂循回流返回溫度85中段回流抽出溫度259中

47、段回流返回溫度170循環(huán)油漿抽出溫度330u主要操作條件催化裂解裝置簡(jiǎn)介催化裂解裝置簡(jiǎn)介69本工藝需配套使用專用催化劑，牌號(hào)為MMC-2，由石油化工科學(xué)研究院研制、中國(guó)石化催化劑齊魯分公司生產(chǎn)。u催化劑性質(zhì)項(xiàng)目質(zhì)量指標(biāo)化學(xué)組成，w%Al2O349.03.0Na2O0.30孔體積，mL/g0.26比表面，m2/g200表觀堆密度，g/cm30.720.85磨損指數(shù)，w%/h2.0粒度分布，%040m180149m90平均粒徑，m5580裂解活性指數(shù)*，w%65MMC-2MMC-2新鮮催化劑主要質(zhì)量指標(biāo)新鮮催化劑主要質(zhì)量指標(biāo)催化裂解裝置簡(jiǎn)介催化裂解裝置簡(jiǎn)介70 PLY型高效旋風(fēng)分離器 冷壁式電液特

48、閥 高效大三級(jí)旋風(fēng)分離器 新型無(wú)龜甲網(wǎng)單層隔熱耐磨襯里 變頻調(diào)速機(jī)泵 新型的冷換設(shè)備(折流桿、波紋管、T型管等)u采用的其它新技術(shù)催化裂解裝置簡(jiǎn)介催化裂解裝置簡(jiǎn)介71柴油加氫裝置簡(jiǎn)介柴油加氫裝置簡(jiǎn)介加氫精制工藝是在一定的溫度和壓力、有催化劑和氫氣存在的條件下，使油品中的各類非烴化合物發(fā)生氫解反應(yīng)，進(jìn)而從油品中脫除，以達(dá)到精制油品的目的。加氫精制主要用于油品的精制，其主要目的是通過(guò)精制來(lái)改善油品的使用性能。加氫精制處理的油品很多，如一次加工或二次加工得到的汽油、噴氣燃料、柴油等，也可處理催化裂化原料、重油或渣油等。加氫精制還具有產(chǎn)品質(zhì)量好、液體收率高等優(yōu)點(diǎn)。加氫精制已成為煉油廠中廣泛采用的加工過(guò)

49、程，也正在取代其它類型的油品精制方法。u概述72目前我國(guó)加氫精制技術(shù)主要用于二次加工汽油和柴油的精制，例如用于改善焦化柴油的顏色和安定性。提高渣油催化裂化柴油的安定性和十六烷值。從焦化汽油制取乙烯原料或催化重整原料。用于某些原油直餾產(chǎn)品的改質(zhì)和劣質(zhì)渣油的預(yù)處理。減壓渣油經(jīng)加氫預(yù)處理，脫除大部分的瀝青質(zhì)和金屬，可直接作為催化裂化原料。u概述柴油加氫裝置簡(jiǎn)介柴油加氫裝置簡(jiǎn)介73加氫精制過(guò)程中的主要化學(xué)反應(yīng)是加氫脫硫、加氫脫氮、加氫脫氧、烯烴的加氫飽和以及加氫脫金屬等。含硫、含氮、含氧等非烴化合物與氫發(fā)生氫解反應(yīng)，分別生成相應(yīng)的烴和硫化氫、氨和水，很容易從油品中除去。u加氫精制的基本原理柴油加氫裝置

50、簡(jiǎn)介柴油加氫裝置簡(jiǎn)介脫硫：脫氮：烯烴飽和：74加氫精制催化劑的種類很多，目前廣泛采用的有：l氧化鋁為載體的鉬酸鈷（Co-Mo）l氧化鋁為載體的鉬酸鎳（Ni-Mo）l氧化鋁為載體的鈷酸鎳（Mo-Co-Ni）l氧化鋁-氧化硅為載體的鉬酸鎳(Ni-M0)加氫精制催化劑必須經(jīng)歷l使用前的預(yù)硫化，以提高催化劑的活性，延長(zhǎng)其使用壽命；l使用一段時(shí)間后進(jìn)行再生，在控制嚴(yán)格的再生條件下，燒去催化劑表面沉積的焦炭。u加氫精制催化劑柴油加氫裝置簡(jiǎn)介柴油加氫裝置簡(jiǎn)介75除重油（或渣油）加氫處理有的采用沸騰床或懸浮床反應(yīng)器外，加氫精制一般都采用固定床反應(yīng)器。加氫精制的工藝流程因原料而異，但基本原理是相同的，包括反應(yīng)系

51、統(tǒng)、生成油換熱、冷卻、分離系統(tǒng)和循環(huán)氫系統(tǒng)三部分。u加氫精制工藝裝置柴油加氫裝置簡(jiǎn)介柴油加氫裝置簡(jiǎn)介76原料油與新氫、循環(huán)氫混合，并與反應(yīng)產(chǎn)物換熱后，以氣液混相狀態(tài)進(jìn)入加熱爐，加熱至反應(yīng)溫度進(jìn)入反應(yīng)器。反應(yīng)器進(jìn)料可以是氣相（精制汽油時(shí)），也可以是氣液混相（精制柴油或比柴油更重的油時(shí)）。反應(yīng)器內(nèi)的催化劑一般是分層填裝，以利于注冷氫來(lái)控制反應(yīng)溫度（加氫精制是放熱反應(yīng)）。循環(huán)氫與油料混合物通過(guò)每段催化劑床層進(jìn)行加氫反應(yīng)。u反應(yīng)系統(tǒng)柴油加氫裝置簡(jiǎn)介柴油加氫裝置簡(jiǎn)介77反應(yīng)產(chǎn)物從反應(yīng)器的底部出來(lái)，經(jīng)過(guò)換熱、冷卻后，進(jìn)入高壓分離器。在冷卻器前要向產(chǎn)物中注入高壓洗滌水，以溶解反應(yīng)生成的氮和部分硫化氫。反應(yīng)產(chǎn)

52、物在高壓分離器中進(jìn)行油氣分離，分出的氣體是循環(huán)氫，其中除了主要成分氫外，還有少量的氣態(tài)烴(不凝氣)和未溶于水的硫化氫。分出的液體產(chǎn)物是加氫生成油，其中也溶解有少量的氣態(tài)烴和硫化氧，生成油經(jīng)過(guò)減壓再進(jìn)入低壓分離器進(jìn)一步分離出氣態(tài)烴等組分，產(chǎn)品去分餾系統(tǒng)分離成合格產(chǎn)品。u生成油換熱、冷卻、分離系統(tǒng)柴油加氫裝置簡(jiǎn)介柴油加氫裝置簡(jiǎn)介78從高壓分離器分出的循環(huán)氫經(jīng)儲(chǔ)罐及循環(huán)氫壓縮機(jī)后，小部分（約30%）直接進(jìn)入反應(yīng)器作冷氫，其余大部分送去與原料油混合，在裝置中循環(huán)使用。為了保證循環(huán)氫的純度，避免硫化氫在系統(tǒng)中積累，常用硫化氫回收系統(tǒng)。一般用乙醇胺吸收除去硫化氫，富液(吸收液)再生循環(huán)使用，解吸出來(lái)的硫化

53、氫送到制硫裝置回收硫磺，凈化后的氫氣循環(huán)使用。u循環(huán)氫系統(tǒng)柴油加氫裝置簡(jiǎn)介柴油加氫裝置簡(jiǎn)介79反應(yīng)溫度：l加氫反應(yīng)是放熱反應(yīng)，提高溫度對(duì)加氫反應(yīng)化學(xué)平衡是不利的，但有利于脫氫和裂化反應(yīng)。l在一定范圍內(nèi)提高溫度，可以加快反應(yīng)速度。l隨著運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的延續(xù)，催化劑活性下降，也需提高溫度予以補(bǔ)償，但是溫度過(guò)高，超過(guò)416，易產(chǎn)生過(guò)多的裂化反應(yīng)，增加催化劑積炭，產(chǎn)品液收率低。l較低的溫度，從化學(xué)平衡的角度來(lái)看是有利的，但溫度低，反應(yīng)速度慢，如果反應(yīng)溫度太低，會(huì)造成反應(yīng)速度太慢，而失去經(jīng)濟(jì)意義。 u影響加氫精制效果的主要因素影響加氫效果的主要因素有反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力、氫油比、空速及催化劑活性等。柴油加氫裝置

54、簡(jiǎn)介柴油加氫裝置簡(jiǎn)介80l在加氫過(guò)程中，有效的壓力不是總壓而是氫分壓。l由于加氫反應(yīng)是體積縮小的反應(yīng)，提高壓力，有利于加氫反應(yīng)的進(jìn)行，還可以減少縮合和迭合反應(yīng)，并改善碳平衡有利于減少催化劑結(jié)焦，而且反應(yīng)速度將隨著氫分壓上升而上升。l反應(yīng)壓力高會(huì)促進(jìn)加氫裂化反應(yīng)的進(jìn)行，選擇性變差，因而造成液收率下降，耗氫增加，氫純度降低。l過(guò)高的壓力會(huì)增加設(shè)備投資和操作費(fèi)用，同時(shí)對(duì)設(shè)備制造也帶來(lái)一定的困難。壓力柴油加氫裝置簡(jiǎn)介柴油加氫裝置簡(jiǎn)介u影響加氫精制效果的主要因素81l空速提高意味著加大處理量，提高空速，則油品在催化劑表面的停留時(shí)間會(huì)變短，精制效果相應(yīng)變差。l降低空速即減少加工量，精制效果相對(duì)上升，但停留

55、時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)造成裂化反應(yīng)加劇，增加耗氫和催化劑積炭，同時(shí)也降低了裝置的實(shí)際處理能力。氫油比l大量的氫氣通過(guò)反應(yīng)器可以把反應(yīng)的生成熱攜帶出來(lái)，起著保護(hù)催化劑的作用，保證反應(yīng)器內(nèi)溫度平衡。l提高氫油比，有利于加氫反應(yīng)，因?yàn)闅錃馀c原料的分子比增加了，原料分子濃度增加，則有利于反應(yīng)向生成物方向進(jìn)行，既提高了產(chǎn)品質(zhì)量，又減少了催化劑結(jié)焦。l氫油比過(guò)大，原料與催化劑接觸時(shí)間縮短，反過(guò)來(lái)又不利于加氫反應(yīng)，加氫深度下降，系統(tǒng)壓降也增加。 空速柴油加氫裝置簡(jiǎn)介柴油加氫裝置簡(jiǎn)介u影響加氫精制效果的主要因素82 30萬(wàn)噸/年 60-110%8000小時(shí)裝置年開(kāi)工時(shí)數(shù)操作彈性裝置規(guī)模柴油加氫裝置簡(jiǎn)介柴油加氫裝置簡(jiǎn)介8

56、3裝置原料油為DCC裝置的裂解柴油。 分析項(xiàng)目單位裂解柴油密度g/cm30.94餾程IBP18350%26590%343EBP361族組成飽和烴w%24.4總芳烴w%75.2膠質(zhì)w%0.4總硫ppm3500總氮ppm2500十六烷指數(shù)25雙環(huán)以上芳烴w%45溴價(jià)gBr/100g6-7u原料油柴油加氫裝置簡(jiǎn)介柴油加氫裝置簡(jiǎn)介84裝置主要產(chǎn)品為精制柴油和粗汽油，精制柴油產(chǎn)品作為工廠調(diào)和組分，預(yù)期產(chǎn)品性質(zhì) 項(xiàng) 目初 期末 期餾分石腦油柴油石腦油柴油密度(20)，g/cm30.7130.9100.7110.912硫含量，g/g5301045氮含量，g/g530010350多環(huán)芳烴2525餾程（ASTM

57、 D86），IBP501774917550%12525612425590%165338164337FBP180360180360閃點(diǎn)，5555十六烷指數(shù)3332十六烷值3232u精制產(chǎn)品柴油加氫裝置簡(jiǎn)介柴油加氫裝置簡(jiǎn)介85u產(chǎn)品分布，w%（對(duì)原料油）項(xiàng) 目初期末期入方，%原料油100100氫氣（化學(xué)氫耗）0.740.70小計(jì)100.74100.70出方，%H2S0.370.37NH30.270.26C1 C40.230.63粗汽油0.570.97精制柴油99.3098.47小計(jì)100.74100.70柴油加氫裝置簡(jiǎn)介柴油加氫裝置簡(jiǎn)介86u 產(chǎn)品流向精制柴油至罐區(qū)，調(diào)和柴油產(chǎn)品汽油至罐區(qū)，調(diào)和汽

58、油產(chǎn)品含硫氣體至氣柜回收作為燃料含硫污水至硫磺回收裝置柴油加氫裝置簡(jiǎn)介柴油加氫裝置簡(jiǎn)介87本裝置選擇石油化工科學(xué)研究院（RIPP）加氫精制技術(shù)。反應(yīng)部分采用冷高分流程。采用爐前混氫方案，提高換熱器效率和減緩結(jié)焦程度。采用熱壁加氫反應(yīng)器，反應(yīng)器內(nèi)設(shè)兩個(gè)催化劑床層，床層間設(shè)冷氫箱。反應(yīng)器入口溫度通過(guò)調(diào)節(jié)反應(yīng)進(jìn)料加熱爐燃料氣量來(lái)控制。采用雙殼程、螺紋鎖緊環(huán)換熱器，提高換熱效率，減少換熱面積，節(jié)省投資。分餾部分采用單塔汽提流程，塔頂設(shè)注緩蝕劑設(shè)施，以減輕塔頂流出物中硫化氫對(duì)塔頂系統(tǒng)的腐蝕，柴油汽提塔采用蒸汽作為熱源。u工藝技術(shù)特點(diǎn)柴油加氫裝置簡(jiǎn)介柴油加氫裝置簡(jiǎn)介88u主要操作條件項(xiàng) 目初期末期入口氫分

59、壓，MPa6.4體積空速，h-11.5反應(yīng)器入口氫油體積比400第一床層入口/出口308/346359/389第二床層入口/出口340/367375/405第一床層溫升3830第二床層溫升2730總溫升6560催化劑床層平均溫度345385柴油加氫裝置簡(jiǎn)介柴油加氫裝置簡(jiǎn)介89反應(yīng)器l反應(yīng)器為熱壁板焊結(jié)構(gòu)。l根據(jù)Nelson曲線，在目前的操作條件下，選用2.25Cr-1Mo。l為防止高溫H2SH2腐蝕，反應(yīng)器內(nèi)壁堆焊TP.309L+TP.347，堆焊層厚度為6.5mm。l反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)有入口擴(kuò)散器、頂部分配盤(pán)、冷氫箱、再分配盤(pán)和出口收集器。l熱電偶套管位于筒體側(cè)面，有兩個(gè)催化劑卸料口，一個(gè)在側(cè)面，

60、一個(gè)設(shè)在底封頭上。l加氫反應(yīng)器直徑為2800mm，重約120噸，采用整體運(yùn)輸?shù)姆绞?。?guó)內(nèi)制造。u主要設(shè)備選擇柴油加氫裝置簡(jiǎn)介柴油加氫裝置簡(jiǎn)介90l共有4臺(tái)高壓換熱器，采用U型管結(jié)構(gòu)。l反應(yīng)流出物/混合進(jìn)料換熱器在高溫中壓和含氫介質(zhì)中操作,且在工藝流體中含有H2S等腐蝕介質(zhì)，主體材料選用12Cr2Mo1R加堆焊TP309L+TP347，管子選用0Cr18Ni10Ti.。l反應(yīng)流出物/低分油進(jìn)料換熱器為管程高壓、殼程低壓換熱器，管箱和管束選用15CrMo，殼程選用16MnR。l根據(jù)國(guó)內(nèi)的制造經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際運(yùn)行情況，管箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為螺紋鎖緊環(huán)，最大直徑為1600mm，國(guó)內(nèi)制造廠已有相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)，可以在國(guó)內(nèi)生