催化裂化工藝介紹(共11頁)

1、1.0催化裂化(cu hu li hu)催化裂化(cu hu li hu)是原料油在酸性(sun xn)催化劑存在下，在500左右、11053105Pa下發(fā)生裂解，生成輕質(zhì)油、氣體和焦炭的過程。催化裂化是現(xiàn)代化煉油廠用來改質(zhì)重質(zhì)瓦斯油和渣油的核心技術(shù)，是煉廠獲取經(jīng)濟效益的重要手段。催化裂化的石油煉制工藝目的：1）提高原油加工深度，得到更多數(shù)量的輕質(zhì)油產(chǎn)品；2）增加品種，提高產(chǎn)品質(zhì)量。催化裂化是煉油工業(yè)中最重要的一種二次加工工藝，是重油輕質(zhì)化和改質(zhì)的重要手段之一，已成為當(dāng)今石油煉制的核心工藝之一。1.1催化裂化的發(fā)展概況催化裂化的發(fā)展經(jīng)歷了四個階段：固定床、移動床、流化床和提升管。見下圖： 固定

2、床 移動床 流化床 提升管（并列式）在全世界催化裂化裝置的總加工能力中，提升管催化裂化已占絕大多數(shù)。1.2催化裂化(cu hu li hu)的原料和產(chǎn)品1.2.0原料(yunlio)催化裂化的原料(yunlio)范圍廣泛，可分為餾分油和渣油兩大類。餾分油主要是直餾減壓餾分油（VGO），餾程350-500，也包括少量的二次加工重餾分油如焦化蠟油等，以此種原料進行催化裂化稱為餾分油催化裂化。渣油主要是減壓渣油、脫瀝青的減壓渣油、加氫處理重油等。渣油都是以一定的比例摻入到減壓餾分油中進行加工，其摻入的比例主要受制于原料的金屬含量和殘?zhí)恐怠τ谝恍┙饘俸康偷氖灮幸部梢灾苯佑贸褐赜蜑樵?。?dāng)減

3、壓餾分油中摻入渣油使通稱為RFCC。以此種原料進行催化裂化稱為重油催化裂化。1.2.1產(chǎn)品催化裂化的產(chǎn)品包括氣體、液體和焦炭。1、氣體在一般工業(yè)條件下，氣體產(chǎn)率約為10%-20%，其中含干氣和液化氣。2、液體產(chǎn)物1）汽油，汽油產(chǎn)率約為30%-60%；這類汽油安定性較好。2）柴油，柴油產(chǎn)率約為0-40%；因含較多芳烴，所有十六烷值較低，由重油催化裂化得到的柴油的十六烷值更低，這類柴油需經(jīng)加氫處理。3）重柴油（回?zé)捰停?，可以返回到反?yīng)器內(nèi)，已提高輕質(zhì)油收率，不回?zé)挄r就以重柴油產(chǎn)品出裝置，也可作為商品燃料油的調(diào)和組分。4）油漿，油漿產(chǎn)率約為5%-10%，從催化裂化分餾塔底得到的渣油，含少量催化劑細粉

4、，可以送回反應(yīng)器回?zé)捯曰厥沾呋瘎Ｓ蜐{經(jīng)沉降出去催化劑粉末后稱為澄清油，因多環(huán)芳烴的含量較大，所以是制造針焦的好原料，或作為商品燃料油的調(diào)和組分，也可作加氫裂化的原料。3、焦炭焦炭(jiotn)產(chǎn)率約為5%-7%，重油(zhn yu)催化裂化的焦炭產(chǎn)率可達8%-10%。焦炭是縮合產(chǎn)物，它沉積在催化劑的表面上，使催化劑喪失活性，所以(suy)用空氣將其燒去使催化劑恢復(fù)活性，因而焦炭不能作為產(chǎn)品分離出來。1.3催化裂化工業(yè)裝置的組成部分催化裂化生產(chǎn)裝置主要由四個系統(tǒng)組成，即：反應(yīng)-再生系統(tǒng)、分餾系統(tǒng)、吸收穩(wěn)定系統(tǒng)和能量回收系統(tǒng)，其關(guān)系如圖：（針對RFCC裝置進行闡述）1、反應(yīng)-再生系統(tǒng)反應(yīng)-再生系

5、統(tǒng)是本裝置的重要組成部分。預(yù)先經(jīng)過加熱的原料油通過提升管反應(yīng)器變成反應(yīng)產(chǎn)物，即各種產(chǎn)品的混合氣體，再送到分餾系統(tǒng)處理，反應(yīng)過程中生產(chǎn)的焦炭沉積到催化劑上不斷地被送入兩個再生器進行催化劑再生，在再生器中采用強制通風(fēng)將沉積在催化劑上碳燒掉，燒焦放出的熱量使催化劑及通入的風(fēng)的溫度均大大提高，催化劑帶出的熱量提供了反應(yīng)所需的熱量，高溫空氣則送去能量回收系統(tǒng)。反應(yīng)系統(tǒng)還包括催化劑的加料和卸料系統(tǒng)以及原料油的進行最后預(yù)熱所用的加熱爐。2、分餾系統(tǒng)分餾系統(tǒng)地任務(wù)是把反應(yīng)器送來的產(chǎn)物，油氣混合物進行冷卻并分成各種產(chǎn)品，使產(chǎn)品的主要性質(zhì)合乎規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，主要設(shè)備是分餾塔。分餾塔頂分出粗汽油和最輕的氣體部分（叫

6、做富氣），都送到吸收穩(wěn)定系統(tǒng)進一步處理，而其中部和底部分別出輕柴油及油漿產(chǎn)品。分餾系統(tǒng)還包括產(chǎn)品的熱量回收系統(tǒng)（即換熱系統(tǒng)），把各個產(chǎn)品帶出的熱量先通過換熱器以預(yù)熱原料油，然后才經(jīng)冷卻器至較低溫度送出裝置。3、吸收穩(wěn)定系統(tǒng)吸收穩(wěn)定的任務(wù)(rn wu)是進行富氣的分離和使汽油質(zhì)量最后合乎要求，它包括富氣壓縮機、解吸塔、一、二級吸收塔、穩(wěn)定塔及含氰污水水解塔幾個部分。富氣首先經(jīng)過壓縮機升高壓力后送到吸收塔并在塔頂分出干氣，其余去穩(wěn)定塔分出液化氣和穩(wěn)定汽油，粗汽油先進吸收塔作吸收油用，后在穩(wěn)定塔分出，稱為穩(wěn)定汽油、達到蒸汽壓指標(biāo)合格。在生產(chǎn)操作(cozu)中這三個系統(tǒng)是緊密相聯(lián)的整體。反應(yīng)再生系統(tǒng)是

7、龍頭，部分操作的變化會很快地反映和影響到分餾和吸收穩(wěn)定系統(tǒng)，而后兩個系統(tǒng)地操作變化也會反過來影響反應(yīng)再生系統(tǒng)，不過分餾操作變化時影響面較大(jio d)，而吸收穩(wěn)定操作變化時對前兩個系統(tǒng)地影響較小。4、能量回收系統(tǒng)能量回收系統(tǒng)地任務(wù)是回收燒焦所用空氣帶出的高溫?zé)崮芗皠恿δ?，它主要由兩部分組成，旋風(fēng)和煙氣機機組。由兩個再生器出來的煙氣混合后入三級旋風(fēng)分離器，進一步降低煙氣中催化劑粉塵的濃度，由三旋出來后的煙入能量回收設(shè)備煙氣透平，進行能量回收。煙氣機機組由四部分組成：煙氣透平、軸流式風(fēng)機、蒸氣透平、電動/發(fā)電機。此四部分安裝在同一軸上，正常運行時，在衡定轉(zhuǎn)速下，由煙機及蒸氣透平驅(qū)動，軸流式風(fēng)機向

8、兩個再生器內(nèi)供風(fēng)，電動/發(fā)電機在發(fā)電狀態(tài)進行發(fā)電。1.4我國催化裂化類型序號廠名規(guī)模 萬噸/年裝置類型序號廠名規(guī)模 萬噸/年裝置類型中國石化中國石油1燕山（）FCC1大慶石化（）100MIP-CGP燕山（）80VRFCC大慶石化（）140MIP-CGP燕山（）200MIP-CGP2大慶煉化（）TMP2天津130MIP-CGP大慶煉化（）100FDFCC3石家莊（）100MIP-CGP3哈爾濱石化（）120輔助提升管石家莊（）80FCC哈爾濱石化（）60MIP-CGP4滄州（）120MIP-CGP4前郭石化80MIP-CGP滄州（）100FCC5吉林石化（）140FCC5濟南（）80FDFCC吉

9、林石化（）70FCC濟南（）140FCC6遼河石化80TSRFCC6齊魯（）140MIP-CGP7錦州石化（）DCC齊魯（）80FCC錦州石化（）140FCC7洛陽石化（）140FCC錦州石化（）100FCC洛陽石化（）140FDFCC8錦西石化（）100FCC8勝利石化（）140FCC錦西石化（）180MIP-CGP勝利石化（）60FCC9大連石化（）90FCC9金陵（）120MIP-CGP大連石化（）140FCC金陵（）100FCC大連石化（）350FCC10揚子80FCC10石油一廠100FCC11安慶（）120MIP-CGP11石油二廠（）100FCC安慶（）80DCC石油二廠（）15

10、0輔助提升管12九江（）100FCC12蘭州石化（）FCC九江（）100MIP-CGP蘭州石化（）300FCC13武漢（）110FCC蘭州石化（）140FCC武漢（）80FCC13克拉瑪依80FCC14荊門（）80DCC14烏魯木齊（）80FCC荊門（）80FDFCC烏魯木齊（）120FCC15長嶺（）105FCC15獨山子（）60FCC長嶺（）100FDFCC獨山子（）80FCC16高橋（）100FCC16玉門油田80兩段提升管高橋（）60FCC17長慶石化140兩段提升管高橋（）140MIP-CGP18大港石化160FCC17上海石化100FCC19華北石化100輔助提升管18鎮(zhèn)海（）18

11、0MIP-CGP20呼和浩特100FDFCC鎮(zhèn)海（）300MIP-CGP21慶陽煉化60輔助提升管19福建150FCC22寧夏石化60FCC20廣州（）200MIP-CGP中海石油廣州（）100FCC1惠州煉油120MIP-CGP21茂名（）90FCC2山東濱化40FCC茂名（）100MIP-CGP3山東濱化100催化裂解22青島石化（）140MIP-CGP4山東中海石油240FCC23巴陵石化105MIP-CGP5華岳化工80FCC24海南煉化280MIP-CGP6中捷石化80FCC25青島煉化290MIP-CGP1.5催化裂化(cu hu li hu)工藝技術(shù)1.5.1催化裂化(cu hu

12、 li hu)增產(chǎn)輕質(zhì)油技術(shù)1、TSRFCC（兩段提升(tshng)管催化裂化）石油大學(xué)開發(fā)的兩段管提升管催化裂化技術(shù)，強化和改善了催化反應(yīng)過程，有效提高了反應(yīng)深度、輕質(zhì)油收率和液體產(chǎn)率，改善了產(chǎn)品質(zhì)量，顯著降低了催化汽油中的烯烴含量，增加了催化汽油中的異構(gòu)烴和芳烴的含量，提高了汽油的辛烷值。石油大學(xué)開發(fā)的兩段提升(tshng)管技術(shù)2、SCTshort contact time（短時接觸(jich)）SCT是Exxon公司(n s)開發(fā)的。主要通過FCC裝置改造：1）新型進料噴嘴Exxon公司的專利技術(shù)：改善了原料的霧化效果和劑油的接觸狀況，減少返混2）新型反應(yīng)器出口系統(tǒng)：采用封閉式耦合旋分

13、器，催化劑與裂化產(chǎn)物快速分離3）新型汽提體統(tǒng)：先進的分段汽提裝置，更好地去除催化劑上攜帶的烴類，減少生焦。3、MSCCmillisecond catalytic cracking（毫秒催化裂化）MSCC是UOP公司開發(fā)的，在MSCC過程中，催化劑向下流動形成催化劑簾，原料油水平注入與催化劑垂直接觸，實現(xiàn)毫秒催化反應(yīng)。反應(yīng)產(chǎn)物和待生催化劑水平移動，依靠重力作用實現(xiàn)油氣與催化劑的快速分離。主要通過FCC裝置改造實現(xiàn)：1）催化劑下落，原料油水平噴入2）采用外置旋風(fēng)分離器 MSCC的特點：油劑接觸時間極短；有效降低二次反應(yīng)和熱裂化反應(yīng)；提高汽油和烯烴(xtng)產(chǎn)率；降低焦炭產(chǎn)率。2、催化裂化(cu

14、hu li hu)生產(chǎn)清潔汽油技術(shù)1）催化裂化汽油(qyu)輔助反應(yīng)器改質(zhì)降烯烴技術(shù)石油大學(xué)（北京）催化汽油輔助反應(yīng)器改質(zhì)降烯烴技術(shù)，將重油提升管反應(yīng)器得到的催化粗汽油打入輔助反應(yīng)器進行改質(zhì)降烯烴并多產(chǎn)丙烯。裝置主要生產(chǎn)高辛烷值、低烯烴汽油及富含丙烯的液化石油氣和柴油。原料經(jīng)原料油霧化噴嘴進入主提升反應(yīng)器；從分餾來的回?zé)捰秃突責(zé)捰蜐{混合后分兩路經(jīng)回?zé)捰挽F化噴嘴進入主提升管反應(yīng)器，與690高溫催化劑接觸進行原料的升溫、氣化及反應(yīng)，然后進入主沉降器。主提升管反應(yīng)器的出口溫度為530。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（CSC）迅速分離后經(jīng)升氣管進入沉降器四組單級旋風(fēng)分離器，再進一步

15、除去攜帶的催化劑細粉后離開沉降器，進入分餾塔。重油催化裂化的粗汽油由主分餾塔頂油氣分離器出來，自粗汽油泵加壓后，一部分去輔助提升反應(yīng)器，其余進吸收塔。回?zé)捚徒?jīng)噴嘴進入輔助反應(yīng)器的提升管下部，與其中的高溫再生催化劑進行接觸、氣化、混合和反應(yīng)，然后反應(yīng)油氣和催化劑進入輔助沉降器，再通過設(shè)在頂部的旋分系統(tǒng)將催化劑和反應(yīng)油氣分開，催化劑進入輔助反應(yīng)器的汽提段，與汽提蒸汽進行逆流接觸，汽提出催化劑夾帶的油氣。汽提后的催化劑由待生斜管進入再生器。改質(zhì)后的油氣經(jīng)過油氣管線進入輔助分餾塔。2）MIPMaximum iso-paraffinsMIP的設(shè)計思想是既保留提升管反應(yīng)器具有高反應(yīng)強度的特點，同時又能夠

16、進行某些二次反應(yīng)以多產(chǎn)異構(gòu)烷烴和芳烴。為此設(shè)計了一種(y zhn)新型提升管反應(yīng)器。該反應(yīng)器具一下特征：新型提升(tshng)管反應(yīng)器是在現(xiàn)有的提升管反應(yīng)器基礎(chǔ)上將反應(yīng)器分成兩個反應(yīng)區(qū)（如圖所示）第一反應(yīng)區(qū)類似現(xiàn)有的提升管反應(yīng)器，油氣和催化劑混合后，在該反應(yīng)區(qū)以一次裂解反應(yīng)為主，采用較高的反應(yīng)強度，即較高的反應(yīng)溫度和劑油比，生成較多的烯烴和處理較重的原料油，經(jīng)較短的停留時間后進入擴徑的第二反應(yīng)區(qū)下部，該反應(yīng)區(qū)與傳統(tǒng)的提升管反應(yīng)器的不同之處在于降低油氣和催化劑的流速，可以注入急冷介質(zhì)和采用其它措施，降低該區(qū)反應(yīng)溫度，以抑制二次裂化反應(yīng)，增加異構(gòu)化和氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)，從而使汽油中的異構(gòu)烷烴和芳烴含量增加

17、；物流在該反應(yīng)區(qū)停留時間較長，然后進入徑向收縮的出口區(qū)，該區(qū)也類似傳統(tǒng)的提升管反應(yīng)器頂部出口部分，物流在該區(qū)停留時間較短，也是為了抑制過裂化反應(yīng)和增加流體線速；然后物流進入分離系統(tǒng)進行氣固分離，分離出的氣相由旋風(fēng)分離器出口引出，催化劑顆粒經(jīng)汽提后進入再生器。3）CGP4）FDFCC（靈活多效催化裂化(cu hu li hu)工藝）靈活(ln hu)多效催化裂化工藝FDFCC采用(ciyng)一套設(shè)有兩根提升管反應(yīng)器的催化裂化裝置，通過雙提升管實現(xiàn)工藝操作的可選擇性，為汽油理想二次反應(yīng)提供獨立改質(zhì)空間和充分的反應(yīng)時間，從而實現(xiàn)降低催化裂化汽油的烯烴含量和硫含量，改善柴汽比，提高催化汽油的辛烷值，

18、同時增產(chǎn)液化氣和丙烯的目的。FDFCC特點是：原料適應(yīng)性強；產(chǎn)品方案調(diào)節(jié)靈活，裝置操作彈性大；催化劑適應(yīng)能力強。3、催化裂化多產(chǎn)低碳烯烴技術(shù)1）DCC（催化裂解工藝）催化裂解工藝是一項重油制取低碳烯烴技術(shù)。該工藝是由中國石化石油化工科學(xué)研究院開發(fā)的，以重質(zhì)油為原料，適用固體酸擇形分子篩催化劑，在較緩和的反應(yīng)條件下進行裂解反應(yīng)。DCC工藝具有兩種操作方式DCC-和DCC-。DCC-選用較為苛刻的操作條件，在提升管加密相流化床反應(yīng)器內(nèi)進行反應(yīng)，最大量生產(chǎn)以丙烯為主的氣體烯烴；DCC-選用較緩和的操作條件，在提升管反應(yīng)器內(nèi)進行反應(yīng)，最大量地生產(chǎn)丙烯、異丁烯和異戊烯等小分子烯烴，并同時兼產(chǎn)高辛烷值優(yōu)質(zhì)汽油。2）MIO多產(chǎn)異構(gòu)烯烴（MIO）工藝技術(shù)是石油化工科學(xué)研究院開發(fā)的最大量地生產(chǎn)異構(gòu)烯烴的新工藝技術(shù)。該工藝技術(shù)以摻煉部分