催化裂化

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催化裂化

催化裂化装置工艺技术

催化裂化装置年处理能力100万吨。本装置由反应-再生、烟机组、富气压缩机组、分馏、吸收稳定、汽油精制、干气-液态脱硫等单元组成。装置共分为两个系统操作:反应-再生系统:包括反应-再生、机组单元;分离系统:包括分馏、吸收稳定、汽油精制、干气液态烃脱硫单元。

一、催化裂化装置的工艺特点

1.催化裂化装置对原料油性质的适应性能强,因而原料油来源广泛,不仅能处理直馏重质馏分油,还能处理二次加工馏分,如焦化蜡油、脱沥青油等,同时还可掺炼常压重油及减压渣油。该装置具有原料油馏程宽,组成复杂的特点。

2. 采用新型的分子筛催化剂,催化剂的活性高,氢转移反应能力强,同时具有良好的稳定性和抗金属污染性能。可以有效的降低汽油中的烯烃含量,保证汽油辛烷值和装置的目的产品收率。

3. 采用高效雾化喷嘴,操作弹性大、雾化效果好,蒸汽用量小,促进了油品与催化剂的良好接触与混合,降低了焦炭产率、改善了产品分布。

4. 采用高效再生技术,保证了再生烧焦效果,有利于提高再生催化剂活性。

5. 在能量回收利用上,采用烟机和余热锅炉充分回收装置余热。分别驱动主风机供主风和发生3.9MPa高压蒸汽,充分合理利用能源,降低装置的能耗。

6. 产品的生产方案具有很大的灵活性,可实现多产汽油、多产柴油、多产液态性等不同的生产工艺方案。

二、催化裂化装置原料和产品

(一)原料

催化裂化装置原料主要是减三线、减四线蜡油和加氢蜡油HGO,一般来讲,衡量原料油性质指标有:馏份组成、烃类族组成、残碳、重金属、硫氮含量等五个方面。

(l) 馏份组成:馏份组成可以辨别原料的轻重和沸点范围的宽窄,在组成类型相近时,馏份越轻,越不易裂化,馏份越重,越容易裂化,因为轻组分多,不但裂化条件苛刻,而且减少了装置处理能力,同时降低汽油的辛烷值。重组分多,使重金属含量增加及焦炭产率增加,轻质油收率下降,还会使催化剂中毒。

(2) 烃类族组成:原料油的烃类族组成说明了原料油被催化剂吸附反应的快慢。催化裂化反应,主要为吸附——反应——脱附三大过程,稠环芳香基最易吸附,但同时反应速度最慢,烯烃反应速度最快,但吸附能力最差,而环烷基较易吸附,同时反应速度较快、汽油产率高,辛烷值高,气体产率低,芳香基原料最难裂化,汽油产率低且生焦多。

(3) 残炭:残炭和原料的组成,馏分宽窄和胶质、沥青质的含量有关,原料残碳值高,则生焦多,导致热量过剩。

(4) 重金属:重金属指Fe、Ni、Cu、V、Na等,如重金属在催化裂化催化剂表面上沉积会造成重金属污染,会降低催化剂的选择性,导致催化剂中毒,其结果是焦炭产率增大,液体产品产率下降,产品的不饱和度增加,气体中的C3和C4的产率降低,特别明显的是氢气产率增加,我装置为消除重金属污染,使用了钝化剂,可以较好地抑制催化剂中毒现象的发生。

(5) 硫氮含量:原料中含硫化合物对催化剂活性没有影响,但硫会增加对设备的腐蚀,使产品硫含量增加,同时环境污染,原料中含

氮化合物,特别是碱性氮化物含量多时,会引起催化剂中毒,使其失去活性。

(二)产品

本装置主要产品有汽油、轻柴油、液态烃、干气;副产品油浆和焦炭。

1.汽油质量标准

2.轻柴油的质量标准

轻柴油一般用于1000r/min以上高速燃料机作燃料,广泛用于拖拉机、大型载重汽车、船只、排灌机械等,本装置生产的轻柴油十六

烷值偏低,安定性差,不能作为商品油出厂,只能作为粗柴油原料或与其他柴油调合成0#柴油出厂。

3.液态烃的质量标准

催化裂化产生的液态烃可作民用燃料,因其中烯烃含量高,可作为生产各种有机溶剂,合成橡胶,合成纤维,合成树脂等基本有机化工产品的原料。以及各种高辛烷值汽油组分,如叠合油、烷基化油和甲基叔丁基醚。本装置液态烃送气体分离装置后,可分离出液态烃中的丙烯,进一步可生产聚丙烯等有机化工产品。

4.干气质量标准

催化裂化的干气可作工业燃料,也可作合成氨、环氧乙烷、乙二醇等原料。质量指标为干气中C3以上组分含量控制(C3≧3%);H2S及总硫量控制小于200ppm。

5.油浆的性质及用途

催化裂化产生的油浆一般不作为产品,油浆中含催化剂粉末,可进行回炼。如果除去催化剂粉末,作为焦化原料,可生产优质焦——针状焦。油浆如果用抽提方法抽提出大部分芳烃,再让抽余油返回催化,即可减少生焦量,被抽出的芳烃又可作为化工原料。

(三)产品质量控制

1.汽油质量的控制

(1)辛烷值的控制

①反应时间对汽油辛烷值的影响

缩短反应时间可减少二次反应,烯烃饱和为二次反应,因此缩短接触时间可得到高质量的含烯烃汽油,使辛烷值增加。

②反应温度对汽油辛烷值的影响

温度一定时,转化率越大,汽油辛烷值越高。转化率一定时,汽

油辛烷值随反应温度的升高而增加,因为随反应温度升高,氢转移速度和裂解速度的比值下降,烯烃含量随温度升高而增加.实验证明,反应温度每增加10℃,ROH增加0.7~0.9。

③剂油比对汽油辛烷值的影响

增加剂油比或减小空速,都增加了反应强度,而使裂化转化率增加,随着转化率增加,ROH及MOH均成直线上升,在转化率65~80%范围内,转化率每上升10%,ROH可增加0.6~2.0。

④再生剂含炭量对汽油辛烷值的影响

在其它操作多数不变,将再生催化剂含炭量从 0.07%增加到0.5%时,转化率下降,但汽油辛烷值增加,再生剂含量每增加0.1%(重),汽油ROH约增加0.5。

(2)汽油干点的控制

汽油干点控制以分馏塔顶温度为主要控制指标,通过调整顶循环、冷回流来改变塔顶温度,以达到控制汽油干点的目的,由于粗汽油干点比稳定汽油高,调整粗汽油干点使控制来得更加及时,且同样能达到控制稳定汽油干点的目的,因此控制粗汽油干点而不是稳定汽油干点,本装置汽油于点控制为不大于205℃。

(3)汽油蒸汽压的控制

汽油馏程中规定10%馏出温度不高于某一数值,目的是保证发动机的启动性能,但10%馏出温度过低时将导致供油系统中产生气阻现象,而此现象和汽油的饱和蒸汽压有密切关系,因此必须控制汽油的饱和蒸汽压。

本装置通过调节稳定塔压力、回流比、进料位置(稳定塔有三处进料口)以及塔底重沸器返塔温度来控制汽油蒸汽压,同时还需考虑到液态烃携带C5的可能。

本装置汽油蒸汽压夏季控制为≧67KPa,冬季控制为80KPa,稳定塔顶压力控制为1.1MPa(绝)。

(4)汽油硫化物含量的控制

汽油中含有硫化氢、硫醇等活性硫化物,会使汽油铜片腐蚀不合格,使用这种汽油会严重腐蚀机器和容器,所以必须进行碱洗精制。

硫化氢很容易用碱洗除去,硫醇碱洗剂只能除掉一部分,碱还能除掉一部分环烷酸和酚类物质。

2.轻柴油的质量控制

(1)轻柴油凝固点的控制

轻柴油凝固点是由分馏塔第十八塔层盘上气相温度控制的,本装置轻柴油凝固点控制在<-10℃。

(2)轻柴油的闪点控制

轻柴油的闪点通过轻柴油汽提塔的液位与汽提蒸汽量来调节,低液位和大蒸汽量对控制闪点有利,但液位过低轻柴油汽提塔塔底易抽空,蒸汽量过大,会增加汽提塔顶负荷且造成液面波动,影响操作,本装置柴油闪点控制为≦85℃。

(3)轻柴油的十六烷值控制

本装置有两套生产方案,一套为不掺炼渣油,一套为掺炼10%渣油,随着进料中渣油量的增加,轻柴油质量将变差,主要表现在:胶质升高,油品安定性变差,颜色变深,十六烷值降低等几方面。

催化裂化生产的轻柴油含有较多的芳烃,十六烷值较直馏柴油低得多,只有31左右,不能作为商品油出厂,需要与直馏柴油等调合后才能作为柴油发动机的燃料。

3.液态烃质量控制

(1)液态烃C2含量控制

影响因素:脱吸效果,液态烃冷后温度,脱吸塔压力,压力高,稳定塔进料很容易带来C2组分。

调节方法:根据液态烃C2含量多少,调节脱吸效果。

(2)液态烃C5含量控制

影响因素:

①稳定塔(T-304)顶温下降,稳定汽油气化少,液态烃中C5含量低。

②T-304顶压升高,液态烃中C5组分压到稳定汽油中,液态烃中C5含量下降。

③塔底再沸器出口温度,当塔负荷小,适当提高温度,有利于汽液接触。

④塔顶回流量增大,液态烃中C5含量下降。

⑤进料位置对液态烃C5含量影响。

调节方法:

①塔顶温度(即调节重沸器出口温度)。

②塔顶压力。

③进料位置一般不作为正常调节手段。

(3)液态烃中H2S含量及总硫量由脱硫效果决定。

液态烃中硫含量由脱硫塔的压力、温度;再生塔贫胺液含硫量;胺液循环量;富液脱气罐脱气效果控制。

4.干气质量控制

(1)干气中C3以上组分含量控制(C3≧3%)。

影响因素:

①富气流量、性质及温度。

②吸收剂流量和温度。

③粗汽油流量和温度。

④贫吸收油流量。2,3,4项反映吸收能力的高低,汽液两相温差大,蒸汽压大,推动力大,有利于C3的吸收。

⑤脱吸气流量大,将导致吸收塔(T-301)负荷增大,吸收效果差,不利于控制干气质量。

⑥吸收塔、再吸收塔压力高,有利于吸收C3以上的组分。

⑦吸收塔一、二中回流量大,温度下降,有利于吸收。

调节方法:

①改变吸收剂量。

②改变贫吸收油量。

(2)干气中H2S及总硫量控制由脱硫效果决定

干气含硫量主要由下列条件控制:脱硫塔的压力、温度;再生塔的液面、温度、压力;胺液循环量;富液脱气罐的脱气效果。

三、催化裂化工艺技术

(一)反应-再生

反应-再生单元在装置中有着举足轻重的地位,反应-再生单元的任务是将原料油在反应器内同高温催化剂进行混合接触发生一系列裂解、异构化、氢转移、芳构化反应,最终使原料油生成焦炭、汽油、柴油、气体、油浆等的混合反应油气作为分馏塔的进料,同时在再生器中将参加反应后附有焦炭的催化剂在主风作用下进行烧焦,使催化剂再生,恢复活性、烧焦放出大量的热量,除供反应需热外,余热为能量回收系统回收利用。能量回收系统包括烟机组与余热锅炉两部分,烟机利用高温烟气膨胀做功带动主风机供主风,余热锅炉利用催化剂、油浆、烟气的三部分余热发生3.9MPa蒸汽,从而进一步节约能源。反-再系统的稳定运行是整个催化裂化装置稳定运行的前提和保证,不但影响后续各岗位的生产、同时对装置的心脏设备——三机组及富气压缩机组的运行产生重要影响。能量回收系统的正常高效运行,对装置的节能降耗有着极其重要的作用,优化反应-再生系统的工艺操作,降低催化剂等各项物耗,提高轻质油收率,改善产品分布及产品质量有着极其重要的意义。

1.催化裂化反应机理

催化裂化反应机理常用碳离子学说来说明。

碳离子又称正碳离子,是烃分子中有一个碳原子外围缺少一对电子而形成的带正电的离子,例如这种离子不能在溶液中离解出来自由存在,只能吸附在催化剂表面上参加化学反应,不能脱离催化剂自由存在。

中性分子最初形成碳离子,首先要有烯烃,烯烃来自于催化裂化的原料油或一次产物中,其中要有质子,质子由催化剂的活性部分提供,可以是失去由于后带正电的氢质子,用〔H+〕表示。

烯烃双键断开其中一个键,并与质子(H)结合,就形成碳离子,如:

碳离子外层电子缺少一对电子,是不完全的外层电子结构,所以很不稳定,不能单独存在,总想索取个别碳原子中的电子对,转化成稳定的有完全外层结构的碳原子,与此同时又生成别的碳离子,所以碳离子又很不稳定,也要继续反应下去,实现这种转化需要活化能很低,从而加快了整个反应速度,直到碳离子放出一个质子还原成中性分子为止,才能使反应中断。

今以十六烯-6的催化裂化反应为例,说明碳离子的若干规则。

第一步:十六烯-6催化剂表面获得质子,生成碳离子:

第二步:十六烯-6遇见已经存在的碳离子,反再生成别的碳离子:

别的碳离子又要索取其他稀烃的电子对,使反应链锁下去。

第三步:大分子的碳离子,还可以夺取自身分子相隔位置(β位)上的碳原子发生所谓β裂解:

第四步:各种碳离子中以伯碳离子最不稳定,容易异构化为仲碳离子,甚至叔碳离子

如果这些异构碳离子中碳原子数还在五以上,则可继续进行β裂解:

或者转化成叔碳离子

或者转化为叔碳离子

最后一步,各种反应最后都是碳离子放出一个质子,还给催化剂,使自己变成中性分子,使链锁反应中断:

对于带督碳烷基的芳香烃按上述碳离子反应规则,其裂化步骤可表如下:

综上可见催化裂化反应易异构化,容易生成>C3、C4的烯烃,正是按碳离子

的反应规则进行反应的结果。

碳离子反应还可说明烯烃迭合,氢转移的机理,目前凡是能够提供质于的酸

性催化剂的催化作用,都用碳离子学说来说明,但是碳离子学说也不能说明相同

的反应物用不同催化剂为什么会得到不同的产物,某个反应为什么只能用某一种

酸或催化剂才能起催化作用等问题。

2.催化裂化的化学反应类型

催化裂化原料油的组成非常复杂,含有各种烃类。因此化学反应也是多种多样,且反应速度也各异。

(1)裂化反应

它是催化裂化的主要反应,几乎几种烃类都能进行,特别是烷烃和烯烃。裂化反应是烃分子中C-C键断裂的反应,烷烃分解时多从中间的C-C键处断裂,且分子越大越易断裂,碳原子数相同的链状烃中,异构烃比正构烃容易分解。

烯烃的裂化反应规律与烷烃相似,而且烯烃裂化速度比烷烃高得多,虽然直馏原料不含烯烃,但其它烃类一次分解都产生烯烃,所以在催化裂化过程中,烯烃的分解反应占有重要地位。

环烷烃的分解反应,可以自环上断开生成异构烯烃,如:

如果环烷烃所带侧链较长时,则可能断侧链,如:

芳烃的环很稳定不易打开,但烷基芳烃很容易断侧链。且有断链是发生在芳烃与侧链相连的C-C键上,生成较小的芳烃和烯烃,如:

这种裂化反应又称为脱烷基反应。侧链越长,异构程度越大时,越易脱落。而且至少要有3个碳的侧链才易脱落,脱乙基比较困难,单环芳烃不能脱甲基,而只能进行甲基转移反应,只有稠环芳烃才能脱掉一部分甲基。

(2)异构化反应

在催化裂化过程中异构化反应较多,其反应方式有3种。

a. 骨架异构:分子中碳链重新排列,包括直链变为支链,支链位置发生变化,五员环变为六员环,都属于骨架异构。如:

b.双键移位异构:烯烃的双键位置由两端移向中间,如:

C-C-C-C=C-C C-C-C=C-C-C

1-己烯 3-已烯

c.几何异构:烯烃分子空间结构的改变,如顺烯变为反烯,称为几何异构,如:

(3)氢转移反应

某烃分子上的氢脱下来立即加到另一烯烃分子上使之饱和的反应称为氢转移反应。

氢转移是催化裂化特有的反应,反应速度也比较快,它不同于一般的氢分子参加的脱氢和加氢反应,而是活泼的氢原子的转移过程,在氢转移过程中,供氢的如果是烷烃则会变成烯烃,是环烷烃则变成环烯烃,进一步成为芳烃,而烯烃接受氢又会转成烷烃,二烯烃变成单烯烃。如:

若是分子较大的烯烃或芳烃则将会在环化与缩合的同时放出氢原子,使烯烃和二烯烃得到饱和,而其本身最后变成焦炭。

所有可能供氢的烃分子中,带侧链的环烷烃上的脱氢是主要的氢来源,而烯烃最易接受氢转化为单烯烃。催化裂化产品中二烯烃很少,就是因为氢转移反应所至。

温度和催化剂活性对氢转移反应影响很大,如果要生产碳值低的汽袖,则可

采用较低的反应温度和活性较高的催化剂,以便促进氢转移反应,降低汽油中的烯烃含量,若要提高汽油辛烷值,则应采用高反应温度,以加速分解反应,抑制氢转移反应,使汽油中烯烃含量增加。

(4)芳构化反应

所有能生成芳烃的反应都属于芳构化反应,它也是催化裂化的主要反应。如:六员环烷烃脱氢可生成芳烃,五员环烷烃先异构化成六员环再脱氢,烷烃裂化生成烯烃,烯烃环化再脱氢,最后都能生成芳烃,例如:

(5)叠合反应

它是烯烃与烯烃合成大分子烯烃的反应,随叠合深度的不同可能生成一部分异构烃,但继续深度叠合最终将生成焦炭,不过由于与叠合相反的分解反应占优势,所以催化裂化过程叠合反应并不显著。

(6)烷基化反应

烯烃与芳烃或烷烃的加成反应都称为烷基化反应,在催化裂化过程中烯烃主要加到双环和稠环芳烃上,又进一步脱氢,生成焦炭,但这一反应所占比例也并不大,例如:

综上所述看出原料中各类烃进行着复杂交错的反应,其结果是一面使大分子裂化成较小的分子得到气体、液态烃及汽油、柴油,同时也使小分子叠合、脱氢缩合成大分子直至焦炭。催化裂化产品所具有的各种特点,也正是由于这些反应所至。

3. 催化裂化反应特点

1) 烃类催化裂化是个气-固非均相反应

原料进入反应器首先汽化成气态,然后在催化剂表面上进行反应,其反应过程包括7个步骤:

(1) 原料分子自主气液中向催化剂扩散。

(2) 接近催化剂的原料分子向微孔内表面扩散。

(3) 靠近催化剂表面的原料分子被催化剂吸附。

(4) 被吸附的分子在催化剂的作用下进行化学反应。

(5) 生成的产品分子从催化剂上脱附下来。

(6) 脱附下来的产品分子从微孔内向外扩散。

(7) 产品分子及催化剂外表面再扩散到气流中。

对于碳原子数相同的各类烃,它们被吸附的顺序为:

稠环芳烃>稠环环烷烃>烯烃>单烷基侧链的单环芳烃>环烷烃>烷烃

同类烃的分子量越大越容易被吸附。

化学反应速度大小顺序为:

烯烃>大分子单烷基侧链的单环芳烃>异构烷烃与烷基环烷烃>小分子单烷基侧链的单环芳烃>正构烷烃>稠环芳烃。

从上面的吸附顺序和反应速度的顺序来看并不一致,反应速度较快的烃类,由于不易被吸附也会影响它反应的进行。不过催化剂表面上各类烃被吸附的数量除与它被吸附的难易有关外,还与它在原料中的含量有关。

原料中的稠环芳烃,由于它最容易被吸附而反应速度又最慢。因此吸附后牢牢地占据了催化剂表面,阻止其它烃类的吸附和反应,并且由于长时间停留在催化剂上,进行缩合生焦不再脱附,所以原料中含稠环芳烃较多时,会使催化剂很快失去活性。

2)烃类催化裂化反应是个复杂的平行-顺序反应

当原料在裂化时,同时朝着几个方向进行反应,这种反应叫平行反应。同时随着反应深度的增加,中间产物又会继续反应,这种反应叫顺序反应。

重质原料油的催化裂化反应情况如下图:

平行顺序反应的一个重要特点,是反应深度对产品产率的分配有着重要影响,即随着反应时间的加长,转化深度的增加,最终产物气体和焦炭的产率会一直增加,而汽油、柴油等中间产物的产率会在开始增加,经过一个最高阶段而又下降。这是因为达到一定反应深度后,再加深反应,中间产物将会进一步分解成更轻的馏点(如汽油分解为气体,柴油分解为汽油),其分解速度高于生成速度。习惯上称初次反应产物再继续进行的反应为二次反应。

催化裂化的二次反应是多种多样的,其中有些反应对产品的产率和质量是有利的,有些则是不利的,如:反应生成的烯烃再经异钩化生成辛烷值更高的异构烃或与环烷烃进行氢转移反应生成稳定的烷烃和芳烃等这些反应都是所希望的,而烯烃进一步裂化为干气或小分

子烯烃(如丙烯、丁烯)经氢转移饱和,以及烯烃及高分子芳烃缩合生成焦炭等反应则是不希望的,因此,在催化裂化生产中适当控制二次反应的发生。

4.影响催化裂化的主要因素

通常对催化裂化生产的要求是希望转化率比较高,这样可以提高装置的处理能力,对产品分布希望干气、焦炭的产率低些,液化气,汽油、柴油的产率高些,产品质量则希望汽油辛烷值高,安定性好,柴油十六烷值高,但这些要求往往是相互矛盾的,若提高转化率,干气及焦炭的产率就会随之提高,多产柴油必然减少汽油和液化气产率,提高辛烷值,就会降低柴油十六烷值。

影响催化裂化反应的主要因素有:反应温度、反应时间、剂油比、反应压力。

(1) 反应温度对反应速度、产品分布、产品质量都有极大的影响。

温度高则反应速度加快,能提高转化率,但是,温度对热裂化反应速度的影响比对催化裂化反应速度的影响大得多。当温度提高到500℃以上时,热裂化反应的比重逐渐增大,至使气体中C1、C2增多,产品的不饱和度增大,不过即使如此仍以催化裂化反应为主。

由于催化裂化的平行-顺序反应,而反应温度对各类反应的反应速度有不同的影响,因而改变反应温度会影响产品分布和产品质量。如转化率不变,提高反应温度,汽油及焦炭降低,而气体产率增加。

而且由于提高温度对促进分解反应(生成烯烃)和芳构反应速度提高的程度高于氢转移反应,因而使汽油中的烯烃和芳烃含量有所增加,故汽油辛烷值提高,本装置反应温度根据生产方案的不同采用490~520℃。

(2) 反应时间

在床层反应中,用空间速度(简述空速)来表明原料与催化剂接触时间的长短,由于催化裂化反应是在催化剂表面上进行,所以空速越高就意味反应时间越短,反之反应时间越长,在流化催化裂化中多用重量空速。

即:空速=总进料t/h / 反应器分布上催化剂量t

在提升管反应器内,催化剂密度很低,几乎呈活塞或流动通过反应器,空速很高且不易测定,所以提升管催化裂化的反应时间是以油气在提升管内的停留时间表示。

由于提升管催化裂化采用了高活性的分子筛催化剂,故所需反应时间很短,-般只有1~4秒即可使进料中的非芳烃全部转化,特别是在反应开始时速度最快,1秒以后转化率增大便趋于缓和,反应时间过长会引起汽油、柴油的再次分解,导致轻油收率降低。因此为了避免二次反应,通常在提升管出口处设有快速分离装置,以便使油剂迅速分开终止反应,本装置反应时间为3秒。

(3) 剂油比

催化剂循环量与总进料量之比称为剂油比,增加剂油比可以提高转化率,因为在焦炭产率一定时,剂油比增大就意味着反应器内催化剂上的平均炭含量降低,即实际活性增高。

剂油比增加,会使焦炭产率提高,这主要是由于提高了转化率,另外进料不变剂油比增加说明催化剂循环量加大,因而使汽提段负荷增大,汽提效率降低也相当于提高焦炭产率。

生产上常用催化剂循环量调节反应温度,实际是通过剂油比调节焦炭产率,从而达到调节装置热平衡的目的,本装置剂油比控制为6.0左右。

(4) 反应压力

反应压力对催化过程的影响主要是通过油气分压来体现的,当其它条件不变时,提高反应器的油气分压可提高转化率,但同时焦炭产率增加,汽油产率下降,液态烃中的丁烯产率也相对减小,本装置反应压力控制在0.23MPa(表)。

(二)机组

1.主风机组和备用主风机组

催化裂化工艺中 ,催化剂烧焦而产生的大量烟气所带走的

能量,约占全装置能耗的26%,而本套烟机—主风机一发电机组通过烟气轮机回收烟气能量直接作功驱动主风机,用来提供催化剂烧焦和流化所需的压缩空气,理想工况下还可利用剩余能量驱动发电机发电。主风机组的作用是为反一再系统提供主风, 以完成催化剂的烧焦,以及催化剂流化所需。正常情况下,备用主风机则处于备用状态,在主风机出现故障或其他特殊情况下投用。

2.富气压缩机组

压缩分馏塔顶油气分离器 V-201 出来的富气 , 为稳定岗位吸收分离富气创造条件,通过调节压缩机转数达到控制反应压力的目的。

(三)分馏

分馏单元的任务是将反应生成的混合油气,按馏程分割为富气,粗汽油、轻柴油、回炼油、油浆组分;保证反应岗位的后路畅通,为富气压缩机提供富气;同时保证汽油的干点合格,轻柴油的各项质量指标合格;控制油浆中的固体含量,配合反应岗位控制好油浆及回炼油回炼量;控制好含硫污水排放量。在操作上按质量控制要求分割各类组分,保证产品馏出口质量合格,维持系统的物料平衡及热平衡。

利用汽液两相中各组分的相对挥发库不同进行分离,在塔中,油气自下而上,液体自上而下,在每层塔板上汽液相接触,由于汽相和液相之间有温度差和浓度差,因此,汽相和液相之间要发生传质和传热,上升的油气把热量传给下降的回流,热量传递的结果,油气被冷却降低温度,其中所含重组分被冷凝,回流被加热升高温度,其中所含的轻油组分气化,冷凝下来的重组分转移到回流相中,气化的轻组分转移到上升的油气中,这种现象称为传质。如果汽液两相在塔板上接触很充分,则新形成的汽相和液相温度相等,上升的汽相温度不断降低,其中轻组分的含量逐渐增加,下降的液相中温度不断升高,其中轻组分的浓度逐渐降低,最终达到轻重组分的分离。

(四)吸收稳定

吸收稳定的任务是把从富气压缩机来的压缩富气和分溜来的粗汽油,进一步分离成干气、液态烃和稳定汽油,并按质量控制要求将三种产品分割清晰,保证干气、液态烃的组成合格,稳定汽油的饱和蒸汽压、馏程合格。

吸收过程是利用气体混合物各组分在液相具有不同的溶解度来分离气体混合物。粗汽油或稳定汽油来溶解富气中C3以上的气体烃类,粗汽油或稳定汽油称为吸收剂,被溶解的C3、C4组分称为溶质或吸收质,含有溶质的气体称为富气,不被溶解的气体称为贫气或惰性气体。

当溶质气相中的分压大于该组分在溶液中的蒸汽分压,溶质就以气相转移到液相,称为吸收过程,这个压力差就是吸收过程的压力差。当溶质的蒸汽分压力大于该组分在气相中的分压,溶质就从溶液中解吸出来称为解吸过程。

(五)汽油脱硫醇

催化裂化两器内的压力平衡计算概要

中石化继续工程教育专题技术讲座教材 催化裂化两器内的气固流动与压力平衡设计计算

催化裂化两器内的气固流动 与压力平衡设计计算提纲 一、两器流态化问题 1.颗粒分类及流态化相图 2.流化床的整体特性 二、提升管内的气固流动 1.输送床的一般规律 2.提升管底部的催化剂流型,预提升段 3.提升管催化剂密度分布与计算 4.提升管总压降的计算 三、提升管出口气固快分系统 1.现状与问题 2.国外新型快分系统的进展情况 3.国内新型快分系统 四、催化剂输送管线内的流动 1.催化裂化气固为两相流流型的划分 2.催化剂在立管中实际流型 3.气固混合物在料腿中的流动 4.工业立管流动问题分析 五、埃索压力平衡设计准则 1.设计准则 2.立管及斜管流动压降 3.滑阀压降 4.旋风分离器压降 5.旋风分离器系统压力平衡 六、压力平衡的设计计算实例

七、再反差压操作区 1.再生剂输送线压力平衡 2.待生剂输送线压力平衡 3.反再系统安全操作区 八、实际生产装置压力平衡核算 九、合理的压力平衡图及计算表格 十、不合理的压力平衡的分析 催化裂化压力平衡设计及计算

为了使流化催化裂化装置中的催化剂和气体按照预定方向作稳定流动,不出现倒流、架桥、串气等现象,保持各设备之间的压力平衡是十分重要的。通过压力平衡的计算可以确定两器的相对位置,并确定在各种不同处理量条件下两器顶部应采取的压力,而两器顶部压力的变化,又会引起藏量、循环量的变化。 同高并列式装置两器的顶部保持着大致相同的压力,两根U型管很象两根连通管,在U型管的一端施加压力时,催化剂就会从另一端流出。同样,U型管一端的压力降低时,催化剂就可由这根U型管的另一端压过来,使U型管的一条腿为重腿,一条为轻腿时就可以达到这一目的。 高低并列式装置的两器保持着较大的压差,再生催化剂斜管相当于同高并列式装置U型管的重腿,提升管则相当于U型管的轻腿。改变两类装置两器压差都可以改变藏量和循环量。但对于高低并列式装置来说,改变藏量和循环量主要是靠改变待生斜管上滑阀的开度来调节的。 目前,国内催化装置绝大部分属于立管一提升管输送系统。有的还包括斜管、快速床输送系统,含有Y型、半U型及直角弯头,粗旋分、弹射分离、三叶型快分等组件。使压力平衡的设计计算更复杂化。 一.埃索压力平衡设计准则[1] 埃索设计准则可归纳为; (1) 将FCC装置反应器一再生器压力平衡系统分别按再生剂输送线及待生剂输送线两条独立线路的压力平衡来计算。 (2) 在再生剂(或待生剂)输送线上,以线路标高取低点为基准,按催化剂流动方或划分该线路的上、下游。上游的压力及静压头总和为催化剂流动的推动力,下游的压力、静压头及滑阀压降之总和为催化剂流动的阻力。 (3) 维持催化剂平衡循环流动的条件为:推动力=阻力。 对图1所示的装置,两条输送线上的推动力项及阻力项分别为;

催化裂化的工艺特点及基本原理

教案 叶蔚君 5.1催化裂化的工艺特点及基本原理 [引入]: 先提问复习,再从我国催化裂化汽油产量所占汽油总量的比例引入本章内容。 [板书]:催化裂化 一、概述 1、催化裂化的定义、反应原料、反应产物、生产目的 [讲述]: 1.催化裂化的定义(重质油在酸性催化剂存在下,在470~530O C的温度和0.1~0.3MPa的条件下,发生一系列化学反应,转化成气体、汽油、柴油等轻质产品和焦炭的过程。)、 反应原料:重质油;(轻质油、气体和焦炭)、(轻质油); [板书]2.催化裂化在炼油厂申的地位和作用: [讲述]以汽油为例,据1988年统计,全世界每年汽油总消费量约为6.5亿吨以上,我国汽油总产量为1750万吨,从质量上看,目前各国普通级汽油一般为90-92RON、优质汽油为96-98RON,我国1988年颁布车用汽油指标有两个牌号,其研究法辛烷值分别为不低于90和97。 但是,轻质油品的来源只靠直接从原油中蒸馏取得是远远不够的。一般原油经常减压蒸馏所提供的汽油、煤油和柴油等轻质油品仅有10-40%,如果要得到更多的轻质产品以解决供需矛盾,就必须对其余

的生质馏分以及残渣油进行二次加工。而且,直馏汽油的辛烷值太低,一般只有40-60MON,必须与二次加工汽油调合使用。 国内外常用的二次加工手段主要有热裂化、焦化、催化裂化和加氢裂化等。而热裂化由于技术落后很少发展,而且正逐渐被淘汰,焦化只适用于加工减压渣油,加氢裂化虽然技术上先进、产品收率高、质量好、灵活性大,但设备复杂,而且需大量氢气,因此,技术经济上受到一定限制,所以,使得催化裂化在石油的二次加工过程中占居着重要地位(在各个主要二次加工工艺中居于首位)。特别是在我国,车用汽油的组成最主要的是催化裂化汽油,约占近80%。因此,要改善汽油质量提高辛烷值,首先需要把催化裂化汽油辛烷值提上去。目前我国催化裂化汽油辛烷值RON偏低,必须采取措施改进工艺操作,提高催化剂质量,迅速赶上国际先进水平。 [板书]3催化裂化过程具有以下几个特点 [讲述] (1)轻质油收率高,可达70%-80%,而原料初馏的轻质油收率仅为10%~40%。所说轻质油是指汽抽、煤油和柴油的总和。 (2)催化汽油的辛烷值较高,研究法辛烷值可达85以上。汽油的安定性也较好。 (3)催化柴油的十六烷值低,常与直馏柴油调合使用或经加氢精制提高十六烷值。 (4)催化裂化气体产品产率约为10%~20%左右,其中90%左右是C3,C4(称为液化石油气)。C3、C4组分中合大量烯烃。因此这部分产品是优良的

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催化裂化装置操作工:初级催化裂化装置操作工测试模拟考试练习 考试时间:120分钟 考试总分:100分 遵守考场纪律,维护知识尊严,杜绝违纪行为,确保考试结果公正。 1、判断题 金属钝化剂都是液态的。 本题答案:对 本题解析:暂无解析 2、单项选择题 分馏塔底液相温度用( )控制。A 、循环油浆下返塔流量 B 、循环油浆上返塔流量 C 、外排油浆流量 D 、回炼油浆流量 本题答案:A 本题解析:暂无解析 3、单项选择题 液态烃泵密封泄漏时,( )。A 、泄漏不大,可继续使用 B 、用蒸汽皮带保护,继续使用 C 、应立即使用专用扳手切换机泵 D 、应立即使用普通扳手切换机泵 本题答案:C 本题解析:暂无解析 4l 本题答案:搅拌、结焦 姓名:________________ 班级:________________ 学号:________________ --------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------

本题解析:搅拌、结焦 7、单项选择题 稳定塔的塔底产品是()。A、稳定汽油 B、液态烃 C、稳定汽油和液态烃 D、不凝气 本题答案:A 本题解析:暂无解析 8、判断题 吸收塔中段回流是下一层塔盘上抽出液体,经冷却后打入上一层塔盘。 本题答案:错 本题解析:吸收塔中段回流是上一层塔盘上抽出液体,经冷却后打入下一层塔盘。 9、问答题 备用泵盘不动车为什么不能启动? 本题答案:备用泵盘不动车说明泵的轴承箱或泵体内出了故障,或叶轮被 本题解析:备用泵盘不动车说明泵的轴承箱或泵体内出了故障,或叶轮被卡住,轴过度弯曲,若启动,强大的电机力量带动泵强行转起来,就会损坏内部机件,发生抱轴事故,电机会因过载而跳阀或烘坏。 10、填空题 浮头式管壳换热器由()、()、()、()和()组成。本题答案:浮头;管头;壳体;管箱;折流板 本题解析:浮头;管头;壳体;管箱;折流板 11、单项选择题 如果流量恒定,转速(),压力(),压缩机也会发生飞动。A、升高,上升 B、降低,上升 C、升高,下降 D、降低,下降 本题答案:A 本题解析:暂无解析

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催化裂化装置操作工:初级催化裂化装置操作工考试答案 考试时间:120分钟 考试总分:100分 遵守考场纪律,维护知识尊严,杜绝违纪行为,确保考试结果公正。 1、判断题 测量旋转机械的转速时,需要在旋转部位的一周全部贴上专用的定向反射纸。 本题答案: 2、填空题 蒸汽压表示液体的( )和( )能力,蒸汽压愈高液体( )。 本题答案: 3、单项选择题 催化剂卸剂时,用卸料点器壁第二道阀门控制卸剂速度的原因是( )。A 、便于操作 B 、便于阀门更换 C 、习惯 D 、防止烫伤 本题答案: 4、单项选择题 一中回流泵抽空时,应( )。A 、降低塔顶温度,逐步增加中段负荷 B 、适当减少吸收油的返塔量 C 、提高一中段抽出量 D 、可适当提高轻柴油抽出量 本题答案: 姓名:________________ 班级:________________ 学号:________________ --------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------

5、判断题 启用分馏塔顶冷回流,会导致汽油干点上升。 本题答案: 6、单项选择题 催化剂塌方非事故原因()A、差压变化 B、主风量突然减少 C、密相量猛增 本题答案: 7、单项选择题 通常终止剂进入提升管的()。A、底部 B、中部 C、上部 D、原料油喷嘴处 本题答案: 8、单项选择题 催化裂化反应总体热效应应表现为()。A、放热 B、吸热 C、吸热与放热基本平衡 D、等温 本题答案: 9、问答题 什么是分子筛催化剂? 本题答案: 10、单项选择题 分馏塔底部人字挡板的主要作用是()。A、洗涤粉末、冷却油气 B、洗涤粉末 C、冷却油气 D、精馏 本题答案: 11、单项选择题 稳定塔底液面高,蒸汽压()A、升高

催化裂化装置设计工艺计算方法

第一章 再生系统工艺计算 1. 1再生空气量及烟气量计算 烧碳量及烧氢量 烧焦量=8000 10101603 4??×%=1700kg/h H/C=7/93(已知) 烧碳量=17000×=15810kg/h=131705kmol/h 烧氢量=17000×=1190kg/h=595kmol/h 设两段烧碳比为85∶15且全部氢Ⅰ再生器中燃烧掉,又已知在I 段烟气中 CO 2% (O)= CO%(O)= Ⅱ段不存在CO 则Ⅰ段生成CO 2的C 为: ×× 5 .78.128 .12+=h=h Ⅰ段生成CO 的C 为××5 .78.125 .7+=h=h Ⅰ段烧焦量=++595=h=h Ⅱ生成CO 2的C 即为Ⅱ段烧焦量=×=h=h 理论干空气量的计算 Ⅰ段碳燃烧生成二氧化碳需O 2量×1=h Ⅰ段碳燃烧生成一氧化碳需O 2量×=h

Ⅰ段氢燃烧生成水需O 2量595×=h 理论需O 2量=++=h=38736kg/h 理论需N 2量=×79/21=h=h Ⅰ段理论干空气量=O 2+N 2 =h=h Ⅱ段碳燃烧生成CO 2需O 2量=h=h Ⅱ段碳燃烧生成CO 2需N 2=×79/21=h=h Ⅱ段碳燃烧生成CO 2需N 2== O 2+ N 2=941kmol/h=h 实际干空气量 Ⅰ段再生烟气中过剩量为%, 则%= 8.455321 79 7.4131.70622(2+?O +O ++O (过剩) (过剩)过剩) 过剩02量=h=h 过剩N 2量=× 21 79 =224kmol/h=h Ⅰ段实际干空气量=理论干空气量+过剩的干空气量 =h=h Ⅱ段烟气中过剩02为%=(过剩) (过剩) )(2221 79 14.7436.197O +++O 过剩O 2量= kmol/h=h 过剩N 2量=× 21 79 =h=h Ⅱ段实际干空气量=1300 kmol/h=h

炼油生产安全技术—催化裂化的装置简介类型及工艺流程

编订:__________________ 单位:__________________ 时间:__________________ 炼油生产安全技术—催化裂化的装置简介类型及工 艺流程 Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-8978-61 炼油生产安全技术—催化裂化的装置简介类型及工艺流程 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 一、装置简介 (一)装置发展及其类型 1.装置发展 催化裂化工艺产生于20世纪40年代,是炼油厂提高原油加工深度的一种重油轻质化的工艺。 20世纪50年代初由ESSO公司(美国)推出了Ⅳ型流出催化装置,使用微球催化剂(平均粒径为60—70tan),从而使催化裂化工艺得到极大发展。 1958年我国第一套移动床催化裂化装置在兰州炼油厂投产。1965年我国自己设计制造施工的Ⅳ型催化装置在抚顺石油二厂投产。经过近40年的发展,催化裂化已成为炼油厂最重要的加工装置。截止1999年底,我国催化裂化加工能力达8809。5×104t/a,占

一次原油加工能力的33.5%,是加工比例最高的一种装置,装置规模由(34—60)×104t/a发展到国内最大300×104t/a,国外为675×104t/a。 随着催化剂和催化裂化工艺的发展,其加工原料由重质化、劣质化发展至目前全减压渣油催化裂化。根据目的产品的不同,有追求最大气体收率的催化裂解装置(DCC),有追求最大液化气收率的最大量高辛烷值汽油的MGG工艺等,为了适应以上的发展,相应推出了二段再生、富氧再生等工艺,从而使催化裂化装置向着工艺技术先进、经济效益更好的方向发展。 2.装置的主要类型 催化裂化装置的核心部分为反应—再生单元。反应部分有床层反应和提升管反应两种,随着催化剂的发展,目前提升管反应已取代了床层反应。 再生部分可分为完全再生和不完全再生,一段再生和二段再生(完全再生即指再生烟气中CO含量为10—6级)。从反应与再生设备的平面布置来讲又可分为高低并列式和同轴式,典型的反应—再生单元见图

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催化裂化装置操作工:初级催化裂化装置操作工考试题及答案 考试时间:120分钟 考试总分:100分 遵守考场纪律,维护知识尊严,杜绝违纪行为,确保考试结果公正。 1、单项选择题 分馏温度控制粗汽油干点( )。A 、塔底 B 、塔顶 C 、塔中 本题答案: 2、判断题 提升管喷汽油时,要注意将积水放净,以免水急剧汽化使反应压力超高。 本题答案: 3、单项选择题 ( )由主风机提供。A 、烧焦用的空气 B 、进提升管原料 C 、进提升管的催化剂 D 、出提升管的油气 本题答案: 4、单项选择题 同样压头情况下,离心泵并联的出口流量为单台机泵的( )倍。A 、0.5 B 、1 C 、2 D 、3 姓名:________________ 班级:________________ 学号:________________ --------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------

本题答案: 5、单项选择题 开工时吸收稳定系统充瓦斯的目的是()。A、引油建立三塔循环 B、赶水 C、试压 D、贯通流程 本题答案: 6、填空题 热电锅温度计测温范围广,可以从()到()。 本题答案: 7、填空题 分馏系统的任务主要是把反应器送来的油气混合物按()范围分割成()等馏份,并保证各处馏份的质量符合规定要求。 本题答案: 8、单项选择题 防冻防凝期间,油浆防垢剂稀释罐操作时注意()。A、静置 B、用顶循环油 C、低液面 D、投用伴热 本题答案: 9、单项选择题 为了防止分馏塔底焦粒及焦块进入油浆泵,应安装()A、破沫网 B、防涡器 C、过滤网 本题答案: 10、判断题 压力表表面玻璃破碎应该立即更换。 本题答案: 11、问答题 塔顶回流带水有几种原因及处理方法? 本题答案:

最新万吨年催化裂化反应—再生系统计算

万吨年催化裂化反应—再生系统计算

摘要 催化裂化装置主要由反应—再生系统、分馏系统、吸收稳定系统和能量回收系统构成,其中反应—再生系统是其重要组成部分,是装置的核心。设计中以大庆原油的混合蜡油与减压渣油作为原料,采用汽油方案,对装置处理量为250万吨/年(年开工8000小时)的催化裂化反应—再生系统进行了一系列计算。 根据所用原料掺油量低,混合后残炭值较低,其硫含量和金属含量都较小且由产品分布和回炼比较小,抗金属污染能力强,催化剂的烧焦和流化性能较好及在此催化剂作用下,汽油辛烷值较高这些特点,故采用汽油方案。 设计中,采用了高低并列式且带有外循环管的烧焦罐技术,并对烧焦罐式再生器和提升管反应器进行了工艺计算,其中再生器的烧焦量达32500㎏/h,烧焦罐温度为680℃,稀相管温度为720℃,由于烟气中CO含量为0,则采用高效完全再生。在烧焦罐中,烧焦时间为1.8s,罐中平均密度为100㎏/m3,烧焦效果良好。在提升管反应器设计中,反应温度为505℃,直径为1.62 m,管长为29 m,反应时间为3s,沉降器直径为2 m,催化剂在两器中循环,以减少催化剂的损失,提高气—固的分离效果,在反应器和再生器中分别装有旋风分离器,旋风分离器的料腿上装有翼阀,在提升管和稀相管出口处采用T型快分器。 由设计计算部分可知,所需产品产率基本可以实现。 关键词:催化裂化,反应器,再生器,提升管,烧焦罐,完全再生 Abstract The catalytic cracker constitutes reaction-regeneration system、fraction system、 absorption-stabilization system and power-recovery system. The most important and core part of the unit is reaction-

催化裂化装置的主要设备催化裂化装置的主要设备

催化裂化装置的主要设备 催化裂化装置的主要设备 百克网:2008-5-30 14:50:14 文章来源:本站 催化裂化装置设备较多,本节只介绍几个主要设备。 一、提升管反应器及沉降器 (一)提升管反应嚣 提升管反应器是进行催化裂化化学反应的场所,是本装置的关键设备。随装置类型不同提升管反应器类型不同,常见的提升管反应器类型有两种: (1)直管式:多用于高低并列式提升管催化裂化装置。 (2)折叠式:多用于同轴式和由床层反应器改为提升管的装置。 图5—8是直管式提升管反应器及沉降器示意图 提升管反应器是一根长径比很大的管子,长度一般为30~36米,直径根据装置处理量决定,通常以油气在提升管内的平均停留时间1~4秒为限确定提升管内径。由于提升管内自下而上油气线速不断增大,为了不使提升管上部气速过高,提升管可作成上下异径形式。 在提升管的侧面开有上下两个(组)进料口,其作用是根据生产要求使新鲜原料、回炼油和回炼油浆从不同位置进入提升管,进行选择性裂化。

进料口以下的一段称预提升段(见图5—9),其作用是:由提升管底部吹入水蒸气(称预提升蒸汽),使由再生斜管来的再生催化剂加速,以保证催化剂与原料油相遇时均匀接触。这种作用叫预提升。 为使油气在离开提升管后立即终止反应,提升管出口均设有快速分离装置,其作用是使油气与大部分催化剂迅速分开。快速分离器的类型很多,常用的有:伞帽型,倒L型、T型、粗旋风分离器、弹射快速分离器和垂直齿缝式快速分离器(分州如图5—10中a、b、c、d、e、f所示)。 为进行参数测量和取样,沿提升管高度还装有热电偶管、测压管、采样口等。除此之外,提升管反应器的设计还要考虑耐热,耐磨以及热膨胀等问题。 (二)沉降器 沉降器是用碳钢焊制成的圆筒形设备,上段为沉降段,下段是汽提段。沉降段内装有数组旋风分离器,顶部是集气室并开有油气出口。沉降器的作用是使来自提升管的油气和催化剂分离,油气经旋风分离器分出所夹带的催化荆后经集气室去分馏系统;由提升管快速分离器出来的催化剂靠重力在沉降器中向下沉降,落入汽提段。汽提段内设有数层人字挡板和蒸汽吹入口,其作用是将催化剂夹带的油气用过热水蒸气吹出(汽提),并返回沉降段,以便减少油气损失和减小再生器的负荷。 沉降器多采用直筒形,直径大小根据气体(油气、水蒸气)流率及线速度决定,沉降段线速一般不超过0.5~0.6米/秒。沉降段高度由旋风分离器科腿压力平衡所需料腿长度和所需沉降高度确定,通常为9~12米。汽提段的尺寸一般由催化剂循环量以及催化剂在汽提段的停留时间决定,停留时间一般是1.5~3分钟。 二、再生器

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催化裂化装置操作工:催化裂化装置操作工模拟考试 考试时间:120分钟 考试总分:100分 遵守考场纪律,维护知识尊严,杜绝违纪行为,确保考试结果公正。 1、单项选择题 柴油混合气形成的速度,决定于蒸发速度,柴油的( )对蒸发速度影响很大。A 、粘度 B 、馏分组成 C 、十六烷值 D 、凝点 本题答案:B 本题解析:暂无解析 2、填空题 中段循环回流是从( )塔盘抽出,以过换热冷却后从( )返回分馏塔。 本题答案:16层;18层 本题解析:16层;18层 3、填空题 热油泵为什么要予热,其原因有( )、( )。 本题答案:温度高;粘度大 本题解析:温度高;粘度大 4、填空题 蒸馏过程包含有加热( )、( )、和( )等几个环节,而主要环节是( )和( )。 本题答案:汽化;分离;冷凝;气化;冷凝 本题解析:汽化;分离;冷凝;气化;冷凝 姓名:________________ 班级:________________ 学号:________________ --------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------

5、单项选择题 MIP装置的能耗略()于常规FCC工艺。A、高 B、相当 C、低 D、无法确定 本题答案:A 本题解析:暂无解析 6、单项选择题 下列DCS模块故障现象,对生产有影响的是()。A、单个显示器黑屏 B、工艺数据不刷新,伴随有系统报警 C、单个显示器画面不能调用 D、工作站数据不刷新 本题答案:B 本题解析:暂无解析 7、多项选择题 下列选项中,属于烟机运行监控项目的是()。A、烟机入口烟气温度高 B、烟机密封蒸汽差压高 C、烟机冷却蒸汽压力低 D、烟机轮盘温度过高 本题答案:A, B, C, D 本题解析:暂无解析 8、多项选择题 切换汽封时,分馏塔蒸汽的正确状态是()。A、塔底蒸汽阀关闭 B、打开塔底蒸汽阀 C、柴油汽提蒸汽阀关闭 D、打开柴油汽提蒸汽阀 本题答案:B, D 本题解析:暂无解析 9、问答题 为什么蒸汽发生器水--汽走壳程? 本题答案:汽水混合物地水平管中流动时,由于汽水重度不同,水倾向于

催化裂化的装置简介及工艺流程

催化裂化的装置简介及工艺流程 概述 催化裂化技术的发展密切依赖于催化剂的发展。有了微球催化剂,才出现了流化床催化裂化装置;分子筛催化剂的出现,才发展了提升管催化裂化。选用适宜的催化剂对于催化裂化过程的产品产率、产品质量以及经济效益具有重大影响。 催化裂化装置通常由三大部分组成,即反应 / 再生系统、分馏系统和吸收稳定系统。其中反应--再生系统是全装置的核心,现以高低并列式提升管催化裂化为例,对几大系统分述如下: (一)反应—再生系统 新鲜原料(减压馏分油)经过一系列换热后与回炼油混合,进入加热炉预热到370C 左右,由原料油喷嘴以雾化状态喷入提升管反应器下部,油浆不经加热直接进入提升管,与来自再生器的高温(约650C ~700C )催化剂接触并立即汽化,油气与雾化蒸汽及预提升蒸汽一起携带着催化剂以7 米/ 秒~8 米/ 秒的高线速通过提升管,经快速分离器分离后,大部分催化剂被分出落入沉降器下部,油气携带少量催化剂经两级旋风分离器分出夹带的催化剂后进入分馏系统。 积有焦炭的待生催化剂由沉降器进入其下面的汽提段,用过热蒸气进行汽提以脱除吸附在催化剂表面上的少量油气。待生催化剂经待生斜管、待生单动滑阀进入再生器,与来自再生器底部的空气(由主风机提供)接触形成流化床层,进行再生反应,同时放出大量燃烧热,以维持再生器足够高的床层温度(密相段温度约650E ~680C )。再生器维持0.15MPa~0.25MPa表)的顶部压力,床层线速约0.7 米/秒~1.0 米/秒。再生后的催化剂经淹流管,再生斜管及再生单动滑阀返回提升管反应器循环使用。 烧焦产生的再生烟气,经再生器稀相段进入旋风分离器,经两级旋风分离器分出携带的大部分催化剂,烟气经集气室和双动滑阀排入烟囱。再生烟气温度很高而且含有约5%~10%CO为了利用其热量,不少装置设有 CO锅炉,利用再生烟气产生水蒸汽。对于操作压力较高的装置,常设有烟气能量回收系统,利用再生烟气的热能和压力作功,驱动主风机以节约电能。 (二)分馏系统 分馏系统的作用是将反应/ 再生系统的产物进行分离,得到部分产品和半成品。

催化裂化装置操作工:催化裂化专业考试考试卷及答案.doc

催化裂化装置操作工:催化裂化专业考试考试卷及答案 考试时间:120分钟 考试总分:100分 遵守考场纪律,维护知识尊严,杜绝违纪行为,确保考试结果公正。 l 影响烧焦的因素有哪些? 本题答案: 6、填空题 为保证催化剂的正常流动,在工业装置中,输送斜管与垂直管线的夹角应( )。 本题答案: 7、填空题 催化剂颗粒越小,越容易( ),表面积( ),但气流夹带损失大。颗粒越大,对设备( )较严重。 本题答案: 8、填空题 旋风器入线速在维持在合适的范围,催化剂跑损( )。 本题答案: 9、填空题 待生催化剂出料口一般设有( ),它可以防止沉降器焦块脱落堵塞斜管。 本题答案: 10、填空题 反应及分馏系统蒸汽量大,会造成汽油干点( )。 本题答案: 姓名:________________ 班级:________________ 学号:________________ --------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------

11、问答题 主风和提升管为什么要有事故蒸汽? 本题答案: 12、填空题 为了保证烟机的安全运行,三旋出口至烟机入口()。 本题答案: 13、填空题 在相同条件下,流体的蒸汽压越高,说明该流体越()。 本题答案: 14、填空题 汽油方案的操作要点是在高转化率条件下,采用()的操作条件。 本题答案: 15、填空题 在分馏塔中,侧线馏分是在()状态下出塔的,塔顶产品是在()状态出塔的。 本题答案: 16、填空题 垂直颗粒输送系统中,固体颗粒速度等于()与()之差。 本题答案: 17、填空题 催化裂化反应是(),热裂化是()。 本题答案: 18、问答题 反应温度对催化裂化反应有什么影响? 本题答案: 19、填空题 开工时,提升管喷油后,提升管事故蒸汽应当()。 本题答案: 20、填空题 两器催化剂是否能够正常循环取决于()以及()。 本题答案:

催化裂化装置操作工:催化裂化装置操作工测试模拟考试练习_1.doc

催化裂化装置操作工:催化裂化装置操作工测试模拟考试练习 考试时间:120分钟 考试总分:100分 遵守考场纪律,维护知识尊严,杜绝违纪行为,确保考试结果公正。 1、多项选择题 由于流化介质的不同,流态化系统可分为( )。A 、高速流化床 B 、散式流化床 C 、聚式流化床 D 、移动床 本题答案:B, C 本题解析:暂无解析 2、单项选择题 先进控制系统的控制策略分馏塔控制,就是通过调整全塔热平衡,达到最好的能量回收效果,保持( )被控制在约束范围内。A 、分馏塔顶温度 B 、一中段抽出温度 C 、二中段抽出温度 D 、分馏塔底温度 本题答案:D 本题解析:暂无解析 3、多项选择题 对于高低并列式催化装置,属于再生线路推动力的选项是( )。.A 、密相静压 B 、再生滑阀压降 姓名:________________ 班级:________________ 学号:________________ --------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------

C、再生斜管静压 D、提升管总压降 本题答案:A, C 本题解析:暂无解析 4、问答题 离心泵在运行前准备操作? 本题答案:①确认压力表安装好。 ②投用压力表。A、启用进料低流量保护 B、启用两器切断保护 C、启用主风低流量保护 D、启用增压机保护 本题答案:C 本题解析:暂无解析 6、单项选择题 下列选项中,不会引起气压机突然跳闸停机的原因是()。A、机组超速 B、油压大降 C、压缩机轴位移超自保值 D、汽轮机突然停机 本题答案:D 本题解析:暂无解析 7、单项选择题 由水垢结晶形成的污垢属于()。A、碳氢凝聚物沉积 B、无机盐类沉积 C、生物污垢粘附 D、金属锈蚀 本题答案:B 本题解析:暂无解析 8、单项选择题 下列选项中,属于烯烃环化并脱氢生成芳烃的反应是()。A、分解反应 B、异构化反应 C、氢转移反应

催化裂化工艺介绍

1.0催化裂化 催化裂化是原料油在酸性催化剂存在下,在500℃左右、1×105~3×105Pa 下发生裂解,生成轻质油、气体和焦炭的过程。催化裂化是现代化炼油厂用来改质重质瓦斯油和渣油的核心技术,是炼厂获取经济效益的重要手段。 催化裂化的石油炼制工艺目的: 1)提高原油加工深度,得到更多数量的轻质油产品; 2)增加品种,提高产品质量。 催化裂化是炼油工业中最重要的一种二次加工工艺,是重油轻质化和改质的重要手段之一,已成为当今石油炼制的核心工艺之一。 1.1催化裂化的发展概况 催化裂化的发展经历了四个阶段:固定床、移动床、流化床和提升管。见下图: 固定床移动床 流化床提升管(并列式)在全世界催化裂化装置的总加工能力中,提升管催化裂化已占绝大多数。

1.2催化裂化的原料和产品 1.2.0原料 催化裂化的原料范围广泛,可分为馏分油和渣油两大类。 馏分油主要是直馏减压馏分油(VGO),馏程350-500℃,也包括少量的二次加工重馏分油如焦化蜡油等,以此种原料进行催化裂化称为馏分油催化裂化。 渣油主要是减压渣油、脱沥青的减压渣油、加氢处理重油等。渣油都是以一定的比例掺入到减压馏分油中进行加工,其掺入的比例主要受制于原料的金属含量和残炭值。对于一些金属含量低的石蜡基原有也可以直接用常压重油为原料。当减压馏分油中掺入渣油使通称为RFCC。以此种原料进行催化裂化称为重油催化裂化。 1.2.1产品 催化裂化的产品包括气体、液体和焦炭。 1、气体 在一般工业条件下,气体产率约为10%-20%,其中含干气和液化气。 2、液体产物 1)汽油,汽油产率约为30%-60%;这类汽油安定性较好。 2)柴油,柴油产率约为0-40%;因含较多芳烃,所有十六烷值较低,由重油催化裂化得到的柴油的十六烷值更低,这类柴油需经加氢处理。 3)重柴油(回炼油),可以返回到反应器内,已提高轻质油收率,不回炼时就以重柴油产品出装置,也可作为商品燃料油的调和组分。 4)油浆,油浆产率约为5%-10%,从催化裂化分馏塔底得到的渣油,含少量催化剂细粉,可以送回反应器回炼以回收催化剂。油浆经沉降出去催化剂粉末后称为澄清油,因多环芳烃的含量较大,所以是制造针焦的好原料,或作为商品燃料油的调和组分,也可作加氢裂化的原料。 3、焦炭 焦炭产率约为5%-7%,重油催化裂化的焦炭产率可达8%-10%。焦炭是缩合产物,它沉积在催化剂的表面上,使催化剂丧失活性,所以用空气将其烧去使催化剂恢复活性,因而焦炭不能作为产品分离出来。 1.3催化裂化工业装置的组成部分

催化裂化装置操作工:初级催化裂化装置操作工知识点.doc

催化裂化装置操作工:初级催化裂化装置操作工知识点 考试时间:120分钟 考试总分:100分 遵守考场纪律,维护知识尊严,杜绝违纪行为,确保考试结果公正。 l5、单项选择题 装置停工3个月后泵盘车不动,拆开发现泵轴弯曲,造成原因是( )。A 、进口阀没有关 B 、装置停工时间长,未按规定盘车 C 、泵内有残余物料 D 、进口阀没有开 本题答案: 6、单项选择题 油浆防垢剂稀释罐收好稀释剂后应( )。A 、脱水 B 、搅拌 C 、加防垢剂 D 、投用伴热 本题答案: 7、判断题 分馏塔底温度过高,造成塔底结焦,会引起油浆泵抽空。 本题答案: 8、填空题 活塞式压缩机主要运用于中小( )而( )较高的场合。 本题答案: 姓名:________________ 班级:________________ 学号:________________ --------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------

9、判断题 机泵振动时往往伴随有噪声。 本题答案: 10、单项选择题 吸收过程中,吸收剂是()。A、易挥发液体 B、难挥发液体 C、气体 本题答案: 11、判断题 泵的日常检查包括检查泵出口压力、流量及电机电流,密封、润滑油是否正常。 本题答案: 12、判断题 严重碳堆积时,催化剂发亮,颗粒变粗。 本题答案: 13、判断题 切除液面计时,只要关闭引出阀,打开放空阀门,就可以拆下液面计。 本题答案: 14、单项选择题 电动机的作用原理是()。A、将电能转变为机械能 B、将磁能转变为机械能 C、将电能转变为磁能,再转变为机械能 D、将电能转变为机械能,再转变为磁能 本题答案: 15、判断题 分析油浆中固体含量可以判断沉降器旋风分离器的操作是否正常。 本题答案: 16、单项选择题 判断催化剂采样点畅通,正确的方法是()。A、听声音 B、看压力表 C、关器壁阀观察压力表压力是否上升

催化裂化装置操作工:高级催化裂化装置操作工考试卷及答案模拟考试_0.doc

催化裂化装置操作工:高级催化裂化装置操作工考试卷及答案模拟考试 考试时间:120分钟 考试总分:100分 遵守考场纪律,维护知识尊严,杜绝违纪行为,确保考试结果公正。 1、单项选择题 发现控制单动滑阀的仪表失灵时,正确处理方法是( )。A 、改就地手动进行操作,维持操作即可 B 、改流化蒸汽吹扫,维持操作 C 、切断进料 D 、就地改手动进行操作,联系仪表进行处理 本题答案:D 本题解析:暂无解析 2、单项选择题 分馏一,二中段回流发汽压力等级是( )。A.0.3Mpa B.0.6Mpa C.1.0Mpa 本题答案:B 本题解析:暂无解析 3、判断题 单位体积内所含物质的重量称为重度。 本题答案:对 本题解析:暂无解析 4、判断题 姓名:________________ 班级:________________ 学号:________________ --------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------

C4是影响汽油蒸气压的主要组分。 本题答案:对 本题解析:暂无解析 5、单项选择题 我国早期床层反应催化裂化采用的装置类型是()。A、高低并列式 B、同高并列式 C、同轴式 D、烧焦罐式 本题答案:B 本题解析:暂无解析 6、问答题 简述分馏系统停工步骤。 本题答案:(1)反应降温降量,分馏稳定调节好回流和各参数,降量至 本题解析:(1)反应降温降量,分馏稳定调节好回流和各参数,降量至 60m3/h前保证产品质量合格。 (2)原料降至60m3/h前,汽油,柴油转不合格罐,回炼油泵,原料油泵抽出量没有时,停泵。 (3)渣油继续外排,控制好温度。 (4)待各泵抽空后,按流程进行扫线。 7、单项选择题 粗汽油泵抽空,导致分馏塔顶油气分离罐液面()。A、下降 B、上涨 C、不变 D、上下剧烈波动 本题答案:B 本题解析:暂无解析 8、判断题 发现废热锅炉干锅时应立即给其补水。 本题答案:错 本题解析:暂无解析 9、判断题

催化裂化的概述

催化裂化的概述 主讲人:齐旭东 装置概况 装置简介 一套催化裂化装置建成投产于1971年,原设计为200万吨/年蒸馏-催化装置(一顶二装置),两器部分公称能力为60?万吨?/?年Ⅳ型的催化裂解装置。1985年改为80?万吨?/?年后置烧焦罐提升管催化裂化装置。1999年6月改造为30?万吨?/?年的催化裂解装置,目的是多产丙烯等产品。2002年4月恢复为40-50万吨/年催化裂化装置。2004年反再系统扩能至60万吨/年,分离系统扩能至80万吨/年。2006年仪表改为DCS控制,进料喷嘴改为CS-II 型,增上德尔塔余热锅炉等。 1.1.1.2 历年来重大技术改造情况 a 1976年8月,由“一顶二”改造为催化裂化和常减压两套装置。 b 1978年9月份,将再生器稀相段加高4.8米。 c 1980年将吸收、解吸流程由单塔改为双塔流程,吸收稳定系统扩能至80万吨/年。 d 1981年,新上三级旋风分离器及余热锅炉。 e 1983年,新上烟气轮机─主风机─电动机组。 f 1984年9月,将反应器内三组杜康型旋风分离器改为二组布埃尔型旋风分离器,再生 器内五组杜康旋风分离器全部更换。 g 1985年,?将两器系统由Ⅳ型催化裂化装置改为后置烧焦罐提升管催化裂化装置。 h1987年, 将再生器分布板改为分布管,再生器内集气室改为外集气室,旋风分离器由杜康型改为PV型。 i 1988年,对换热流程进行调整,将分馏系统各段回流及产品余热与一套减压原油及初 馏塔底换热改为与本装置原料油进行换热。 j 1992年,对气压机凝结水回收系统进行改造,每年可回收凝结水6.4万吨。沉降器内两级布埃尔型旋风分离器更换。 k 1999年将80万吨/年后置烧焦罐提升管催化裂化装置改造为30万吨/年催化裂解装置。 具体改造内容如下: ●反应-再生系统 ?提升管/沉降器/汽提段全部更换 汽提段由Φ2060×6000改为Φ3400×11700,汽提段挡板更换为11?层盘型挡板。 提升管全部更换为Φ900/Φ1300。 ?沉降器内旋风分离器改造为三组两级。 ?再生部分: 取消原有烧焦罐,缓冲罐。 新增空气提升管Φ内900×3200/Φ内600×9048。 取消原再生、半再生U型管,更换为待生、再生斜管,尺寸为Φ内600。

催化裂化文献综述

文献综述 催化裂化是重质油在酸性催化剂存在下,在五百摄氏度左右、一万到三万帕下发生以裂化反应为主的一系列化学反应,生产轻质油、气体和焦炭的过程。由于催化裂化投资和操作费用低、原料适应性强、转化率高,自1942年第一套工业化流化催化裂化装置运转以来,它已发展成为炼油厂中的核心加工工艺,是重油轻质化的主要手段之一。催化裂化产品是主要的运输燃料调合组分。在世界范围内,FCC汽油占总汽油产量的25%~80%,FCC柴油占总柴油量的,10%~30%,而且是仅次于蒸汽裂解制取丙烯的又一大生产装置。面对日益严格的环保法规的要求,通过装置改造和与其它上下游工艺结合(如进料加氢,产品后处理等),催化裂化能以合适的费用生产合适的产品。即使从更长远的目标看,催化裂化装置所产汽油经加氢饱和后也应能成为燃料电池的一种燃料组分【1】。 催化裂化的原料和产品【2】 一原料 催化裂化的原料范围广泛,可分为馏分油和渣油两大类。馏分油主要是直馏减压馏分油,也包括少量的二次加工重馏分油如焦化蜡油、脱沥青油等;渣油主要是减压渣油、加氢处理渣油等。渣油都是以一定的比例掺入到减压馏分油中进行加工,其掺入的比例主要受制于原料的金属含量和残炭值。对于一些金属含量很低的石蜡基原油也可以直接用常压重油作为原料。当减压馏分油中掺入渣油时则通称为重油催化裂化,1995年之后我国新建的装置均为掺炼渣油RFCC【2】。 二产品 催化裂化的产品包括气体、液体和焦炭。其中气体主要是干气和液化气。液体产物分为:汽油、柴油、重柴油(回炼油)和油浆。 中国石油石油化工研究院开发的国Ⅳ汽油生产技术集成催化剂、催化剂级配、工艺及开工操作等多项核心技术,有效破解了高烯烃含量的催化汽油脱硫和辛烷值降低的技术难题,形成了具有自主知识产权的满足国Ⅳ标准的催化裂化汽油加氢改质技术。该技术作为中国石油具有自主知识产权的清洁汽油生产技术,填补了中国石油生产国Ⅳ清洁汽油的技术空白,可为企业汽油质量升级提供自主技术支持,具有巨大的社会效益和经济效益,工业应用前景广阔【7】。 催化裂化工艺流程 催化裂化装置一般由反应—再生系统、分馏系统和吸收—稳定系统三部分组成。一反应-再生系统 新鲜原料油经过换热后与回炼油混合,经加热炉加热至300~400℃后进入提升管反应器下部的喷嘴,用蒸汽雾化后进入提升管下部,与来自再生器的高温催化剂(600~750℃)接触,随即气化并进行反应。油气在提升管内的停留时间很短,一般2~4秒。反应后的油气经过旋风分离器后进入集气室,通过沉降器顶部出口进入分馏系统。积有焦炭的再生催化剂(待生催化剂)由沉降器进入下面的汽提段,用过热水蒸汽进行汽提,以脱除吸附在待生催化剂表面的少量油气,然后经过待生斜管、待生单动滑阀进入再生器,与来自再生器底部的空气接触反

催化裂化装置操作工:高级催化裂化装置操作工_3.doc

催化裂化装置操作工:高级催化裂化装置操作工 考试时间:120分钟 考试总分:100分 遵守考场纪律,维护知识尊严,杜绝违纪行为,确保考试结果公正。 l 本题答案: 5、单项选择题 稳定塔又称为( )塔。A 、脱乙烷 B 、脱丙烷 C 、脱丁烷 D 、脱戊烷 本题答案: 6、判断题 分馏二中段回流主要作用是回收高温位能量,视情况可以不用。 本题答案: 7、问答题 转子的轴颈在滑动轴承中要完全具备产生稳定的液体动压力的三个条件是什么? 本题答案: 8、判断题 离心压缩机在大流量和中低压力范围内,广泛应用。 本题答案: 9、单项选择题 以挥发度递增的A 、B 、C 、D 、E 五种物料分离为例,现须将A 、B 和C 、D 、E 分离,其中重关键组分为( )。A 、A B 、B 姓名:________________ 班级:________________ 学号:________________ --------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------

C、C D、D 本题答案: 10、判断题 当尘毒物质浓度超过国家卫生标准时,可采用通风净化方法使尘毒物质尽快排出。 本题答案: 11、判断题 热水罐提高操作温度时为了达到热力除氧的目的。 本题答案: 12、问答题 何为隔爆型电气设备和增安型电气设备? 本题答案: 13、多项选择题 下列选项中,造成反应压力超高的原因是()。A、分馏塔底液面高 B、回炼油罐满罐 C、冷回流带水 D、分馏塔顶油气分离器液面过高 本题答案: 14、判断题 当再生器内含有催化剂粉末的高温气体倒流后,可使机内温度猛烈上升,对机组破坏十分严重。 本题答案: 15、多项选择题 下列选项中,采用化学方法除氧的是()。A、钢屑除氧 B、热力除氧 C、真空除氧 D、催化树脂除氧 本题答案: 16、判断题 世界上各种原油的性质虽然差别甚远,但基本上由五种元素即碳、氢、硫、氮

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