催化裂化工藝培訓(xùn)

催化裂化工藝培訓(xùn)第1頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月概述催化裂化是最重要的重質(zhì)油輕質(zhì)化過(guò)程之一，在汽油柴油等輕質(zhì)油品的生產(chǎn)中占有重要地位。催化裂化工藝流程一般分為三個(gè)部分：反應(yīng)－再生系統(tǒng)、分餾系統(tǒng)、吸收穩(wěn)定系統(tǒng)。最早的催化裂化裝置出現(xiàn)于1936年。最先在工業(yè)上采用的反應(yīng)器是固定床反應(yīng)器。結(jié)構(gòu)復(fù)雜、生產(chǎn)連續(xù)性差。2第2頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月概述40年代初，移動(dòng)床催化裂化和流化床催化裂化幾乎同時(shí)發(fā)展起來(lái)。生產(chǎn)連續(xù)、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、設(shè)備簡(jiǎn)化。催化劑在催化裂化發(fā)展中起著重要作用。催化劑的發(fā)展主要經(jīng)歷了活性白土、硅酸鋁、分子篩等幾個(gè)階段。催化劑的活性、選擇性的提高以及穩(wěn)定性的增強(qiáng)，促進(jìn)了催化裝置流程設(shè)備的革新和提升管技術(shù)的發(fā)展，還促進(jìn)了再生技術(shù)的迅速發(fā)展。3第3頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月原料及產(chǎn)品原料：重質(zhì)餾分油，主要是直餾減壓餾分油（VGO），也包括焦化重餾分油（CGO，通常須加氫精制）,原料重要質(zhì)量指標(biāo)有密度、殘?zhí)?、硫含量、氮含量、重金屬含量等。產(chǎn)品：氣體（10－20％）、催化汽油（30－60％）研究法辛烷值約在80－90，安定性也較好、催化柴油（0－40％含有較多芳烴，十六烷值低，安定性較差）、重質(zhì)油（回?zé)捰停┘敖固浚?－7％，結(jié)焦在催化劑表面，只能用空氣燒去不能作為產(chǎn)品分離）。4第4頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月原料及產(chǎn)品催化裂化氣體中富含烯烴，是寶貴的化工原料和合成高辛烷值汽油的原料。如丁烯與異丁烷可合成高辛烷值汽油，一定西可合成高辛烷值組分MTBE等，丙烯作為聚丙烯和聚丙烯氰的原料，干氣中乙烯可合成苯乙烯等。從催化裂化的原料和產(chǎn)品也能看出，催化裂化過(guò)程在煉油工業(yè)以致國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。5第5頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月反應(yīng)原理烷烴：主要發(fā)生分解反應(yīng)，分解成較小的烷烴和烯烴。烯烴：1、分解反應(yīng)，分解速率高于烷烴

2、異構(gòu)化反應(yīng)：正構(gòu)－異構(gòu)、雙健向中間轉(zhuǎn)移

3、氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)：環(huán)烷烴或環(huán)烷芳烴脫氫變稠環(huán)芳烴、烯烴脫氫變二烯烴，另一些烯烴加氫飽和，轉(zhuǎn)化為烷烴。

4、芳構(gòu)化反應(yīng)：烯烴環(huán)化并脫氫生成芳烴6第6頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月反應(yīng)原理環(huán)烷烴：環(huán)烷烴的環(huán)可斷鏈生成烯烴，烯烴再進(jìn)行上述反應(yīng)。若環(huán)烷烴側(cè)鏈較長(zhǎng)，也會(huì)斷裂。環(huán)烷烴也會(huì)通過(guò)氫轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化為芳烴。芳香烴：芳核穩(wěn)定，主要是連接芳核的側(cè)鏈斷裂生成小分子烯烴。多環(huán)芳烴裂化速率很低，主要還是發(fā)生縮合反應(yīng)生成稠環(huán)芳烴。7第7頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月催化劑催化劑作用：降低異構(gòu)化、氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)反應(yīng)活化能從而提高速率，使汽油產(chǎn)品的辛烷值增高，安定性提高。催化劑組成及結(jié)構(gòu)：主要活性成分為硅酸鋁。天然活性白土和人工合成硅酸鋁都是無(wú)定型硅酸鋁，分子篩催化劑是具有固頂晶格結(jié)構(gòu)的硅酸鋁鹽，具有穩(wěn)定均以的孔結(jié)構(gòu)。分子篩根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)不同分為不同的類型，用于催化裂化的分子篩主要是Y型分子篩。8第8頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月催化劑催化劑性能：活性、穩(wěn)定性（催化劑再生）選擇性（汽油產(chǎn)率）密度（真實(shí)密度、顆粒密度、堆積密度）篩分組成、機(jī)械強(qiáng)度（保證良好流化狀態(tài)）催化裂化分子篩種類：REY型催化劑（抗重金屬能力較強(qiáng)）、USY型催化劑（焦炭選擇性優(yōu)，輕油收率高）、REHY型催化劑（輕油收率高）催化劑失活：水熱失活、結(jié)焦失活、催化劑中毒9第9頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月反應(yīng)裝置再生煙氣空氣反應(yīng)產(chǎn)物原料油a.固定床空氣原料油空氣煙氣再生催化劑待生催化劑再生器反應(yīng)器b.流化床原料油反應(yīng)產(chǎn)物空氣煙氣空氣空氣水蒸氣再生催化劑待生催化劑再生器反應(yīng)器c.移動(dòng)床反應(yīng)產(chǎn)物提升管反應(yīng)器原料油水蒸氣空氣煙氣沉降器再生劑待生劑d.提升管再生器10第10頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月反應(yīng)原則流程FTFTFIQ-20204FIQ-20201原料油自加氫裝置來(lái)原料油自罐區(qū)來(lái)D-201原料油緩沖罐D(zhuǎn)-203回?zé)捰凸?103-TI-20201322322201917321E-202A～JA-201A～JE-215A～JD-201分餾塔頂油氣分離器K-301富氣壓縮機(jī)12P-218A/BP-202A/BC-202A輕柴油汽提塔C-202B輕柴油汽提塔P-204A～CE-204A/BTI-20803FIQ-20806P-201A/BE-201A～DP-207A/BP-208A/BE-207A～D油漿出裝置油漿緊急放空出裝置輕柴油去罐區(qū)輕柴油去加氫裝置FIQ-20601TI-20605E-207D-309氣壓機(jī)級(jí)間凝液罐A-301A～DE-307P-306A/BD-301氣壓機(jī)出口冷凝罐C-101反應(yīng)沉降器14136P-303A/BC-301吸收塔C-302脫吸塔40127150C-304穩(wěn)定塔E-302A/BE-303A/BE-304A/BE-305A/BA-302A～DE-308A/BFIQ-30302穩(wěn)定汽油去雙脫裝置P-304A/BE-301AE-301B30251干氣至雙脫1103-C-303再吸收塔D-302穩(wěn)定塔頂回流罐FIQ-30404液化氣至雙脫FIQ-30403FTE-20911第11頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月上下游關(guān)系催化裂化裝置屬于重質(zhì)油輕質(zhì)化裝置，目的是將減壓餾分轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)油。其上游裝置為蠟油加氫裝置，對(duì)減壓裝置的蠟油餾分進(jìn)行加氫處理后，進(jìn)入催化裂化裝置。其下游裝置為油品改質(zhì)及精制裝置，提高油品質(zhì)量以達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的要求。12第12頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月操作條件反應(yīng)器部分：進(jìn)料預(yù)熱爐溫度：約200℃左右提升管反應(yīng)器溫度：約500℃，反應(yīng)停留時(shí)間1～2秒沉降器壓力：約0.25MPa燒焦罐溫度：約700℃再生器壓力：約0.25MPa分餾塔部分：塔底溫度約360℃左右、塔頂溫度約120℃

左右、分餾塔壓力約0.23MPa吸收塔、再吸收塔、穩(wěn)定塔：塔底溫度、塔頂溫度、塔壓力13第13頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月公用工程(1)電本裝置的使用電壓等級(jí)分為10KV、6KV、380V和220V四個(gè)等級(jí)，總耗電量約8650.74KW。其中主風(fēng)機(jī)使用10KV、耗電量約1989KW,功率大于160KW的電機(jī)使用6KV，如循環(huán)熱水泵\提升管進(jìn)料泵、粗汽油泵、回?zé)捰捅?、油漿泵、吸收塔底泵、增壓機(jī)組等總耗電量約3532.5KW，功率小于160KW使用380V，照明使用220V，380/220共耗電量約3129.24KW。（2）水新鮮水：進(jìn)裝置新鮮水自系統(tǒng)管網(wǎng)引進(jìn)，主要用于裝置內(nèi)的生活用水。裝置日常生產(chǎn)過(guò)程及停工過(guò)程的頂油用水使用再生水。14第14頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月公用工程循環(huán)水：本裝置循環(huán)水用水引自系統(tǒng)，循環(huán)水可分為以下幾個(gè)部分：一是工藝物料冷卻用水，是裝置循環(huán)水的主要用水部分。二是機(jī)組用水。主要包括主風(fēng)機(jī)組、備用主風(fēng)機(jī)組、富氣壓縮機(jī)組、增壓機(jī)組的潤(rùn)滑油冷卻水，主風(fēng)機(jī)、備用主風(fēng)機(jī)的主電機(jī)冷卻水，煙機(jī)機(jī)座冷卻水，氣壓機(jī)組的汽輪機(jī)汽封冷卻器用水，滑閥控制柜冷卻水。三是水封罐水封用水，主要包括煙機(jī)出口水封罐、煙氣旁路放空水封罐、余熱鍋爐入口煙氣水封罐用水，及熱工系統(tǒng)排污冷卻水。四是機(jī)泵冷卻水。主要包括各熱油泵的機(jī)座冷卻水，機(jī)泵端面冷卻水等。五是采樣冷卻水：主要包括裝置內(nèi)各熱油采樣器，熱工系統(tǒng)的爐水及蒸汽采樣器等。15第15頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月公用工程除氧水：本裝置所用除氧水分為兩個(gè)等級(jí)。高壓除氧水進(jìn)裝置鍋爐作為生產(chǎn)蒸氣的汽包給水。另外，用于調(diào)節(jié)余鍋過(guò)熱蒸汽溫度及減溫減壓器的降溫除氧水，則由進(jìn)裝置的高壓除鹽水總管上直接引出。低壓除氧水由系統(tǒng)除氧水站提供，進(jìn)裝置后主要用于換熱水系統(tǒng)的補(bǔ)充水。16第16頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月公用工程除鹽水：自系統(tǒng)管網(wǎng)引進(jìn)的除鹽水主要用于滑閥控制柜的冷卻水及特殊情況下富氣水洗水的補(bǔ)充水。伴熱水由系統(tǒng)熱水站引進(jìn)，主要用于裝置分餾塔頂油氣分離罐脫水包、氣壓機(jī)出口油氣分離器脫水包、穩(wěn)定塔頂回流罐脫水包、火炬氣分液罐脫液包及各滑閥控制柜的伴熱，冷卻后的伴熱水自流回?zé)崴尽Ｋ戳鞒蹋簽榱藴p少結(jié)垢與腐蝕，本裝置設(shè)了水洗流程，富氣水洗水來(lái)自上游酸性水汽提裝置的凈化污水，也可使用除鹽水管網(wǎng)來(lái)的除鹽水17第17頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月公用工程

（3）蒸汽全裝置設(shè)有兩個(gè)等級(jí)的蒸汽：3.5MPa蒸汽和1.0MPa蒸汽。正常生產(chǎn)期間的自產(chǎn)3.5MPa中壓蒸汽和1.0MPa低壓蒸汽均高于裝置消耗，需分別往全廠蒸汽管網(wǎng)輸送。

3.5MPa的過(guò)熱蒸汽由反再外取熱器、分餾循環(huán)油漿蒸汽發(fā)生器及余熱鍋爐產(chǎn)生飽和蒸汽，經(jīng)余熱鍋爐與高溫再生煙氣換熱后過(guò)熱為過(guò)熱中壓蒸汽，一部分供裝置內(nèi)氣壓機(jī)組的汽輪機(jī)使用，其余蒸汽向管網(wǎng)輸出。18第18頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月公用工程

（3）蒸汽

1.0MPa蒸汽由汽輪機(jī)背壓或經(jīng)設(shè)于余熱鍋爐區(qū)域的減溫減壓器產(chǎn)生，供全裝置的日常用汽，主要有原料霧化蒸汽、預(yù)提升蒸汽、開(kāi)工提升蒸汽、沉降器汽提蒸汽、沉降器防焦蒸汽、主風(fēng)事故蒸汽、松動(dòng)蒸汽、催化劑罐抽真空蒸汽、煙機(jī)輪盤(pán)冷卻蒸汽、分餾塔底攪拌蒸汽、柴油汽提塔汽提蒸汽、吹掃蒸汽、伴熱蒸汽、服務(wù)蒸汽、消防蒸汽等。19第19頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月公用工程

（4）風(fēng)本裝置使用的工業(yè)風(fēng)、儀表風(fēng)取自系統(tǒng)管網(wǎng)，來(lái)源于空壓站，壓力不低于0.5MPa。工業(yè)風(fēng)主要用于管線、設(shè)備吹掃，用量600Nm3/h。儀表風(fēng)主要供儀表使用，用量為400Nm3/h。本裝置使用的氮?dú)鈦?lái)源于0.8MPa的氮?dú)夤芫W(wǎng)。主要用于常壓塔頂壓縮機(jī)、減壓塔頂壓縮機(jī)氮封和輕污油罐壓油，用量為32Nm3/h。20第20頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月公用工程

（5）燃料氣本裝置正常期間不使用燃料氣，開(kāi)工烘襯里或吸收穩(wěn)定系統(tǒng)開(kāi)工充壓用燃料氣可從系統(tǒng)瓦斯管網(wǎng)或雙脫裝置引入，引入的瓦斯先經(jīng)壓控閥（PV-30801），再進(jìn)燃料氣分液罐，底部凝液自壓至分餾塔頂油氣分離罐（D201），頂部脫液后燃料氣送至輔助燃燒室供開(kāi)工使用，日常生產(chǎn)過(guò)程中也可將反應(yīng)系統(tǒng)的儀表反吹介質(zhì)改為燃料氣，以減少干氣中的惰性組份。另外，地下輕污油罐的壓油用燃料氣也引至該分液罐。21第21頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月公用工程（6）封油本裝置中存在重油原料、重油泵及重油換熱器，為此裝置設(shè)置了封油沖洗油系統(tǒng)。來(lái)自裝置內(nèi)的貧吸收油或輕柴油，分為四路：第一路經(jīng)操作閥組直接返回D205；第二路用于重油的置換頂油；第三路用于重油泵的置換頂油；第四路：反－再系統(tǒng)做燃燒油；

22第22頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月公用工程（6）封油分餾塔、回?zé)捰凸?、原料油罐等部位，做為重油設(shè)備的儀表沖洗油；提升管進(jìn)料泵、二中回?zé)捰捅?、油漿泵及一中泵做機(jī)泵封油。系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)閥（PIC-30501）設(shè)在封油線上，經(jīng)壓控閥返回的封油先經(jīng)封油冷卻器（E-211）冷卻后返回封油罐，以控制封油溫度。另外，在封油線上設(shè)有至分餾一中回流進(jìn)塔線間的跨線，用于封油系統(tǒng)的柴油置換。23第23頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)