催化裂化工艺流程及主要设备
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催化裂化工艺流程及主要设备
• 一、反应—再生系统 • 二、分馏系统 • 三、吸收稳定系统 • 四、催化裂化装置主要设备 • 五、渣油的催化裂化反应特征
• 六、催化裂化新工艺简介
返回 本章
一、反应—再生系统
• （一）、流程回顾 • （二）、设备 • 1、三器：提升管反应器、沉降器及再生器。 • 2、三阀 ：单动滑阀、双动滑阀、塞阀 • 3、三机：主风机、气压机和增压机。
（一）、流程回顾
高低并列式
同轴式
提升管反应器
（1）提升管
➢ 提升管反应器是一根长30~40m的管道，介质是油气和催化剂 ➢ 提升管下端油气速度一般为6 ~l0m/s，出口油气速度为16 ~30m/s, ➢ 操作温度，500~550℃。油气停留时间2~4S。 ➢ 为避免设备内壁受高流速催化剂冲蚀和减少热量损失，管内设有
烧焦罐高8m. 烟气流速1.5~2m/s
快速床(循环流化床)再生优点
1.气相转化成连续相，催
化剂颗粒变为分散相，从而 强化了烧碳过程
2.随着气速的提高，
返混程度减小，中、 上部接近于平推流， 也有利于烧碳强度的 提高
➢在快速流化床区域，
必须有较大的固体循环 量才能保持较高的床层 密度
➢利用循环管把热催化
同轴式
塞阀
塞阀用于同轴式催化 裂化装置
塞阀比滑阀具有以下优点： （1）磨损均匀而且较少； （2）高温下承受强烈磨损的部 件少； （3）安装位置较低，操作维修 方便。
三机
• 主风机承担着向再生器提供烧焦用风的重 要任务。
• 气压机的作用是将分馏部分来的富气压力 提升到吸收稳定部分操作所需的压力。
100~125mm厚的隔热耐磨衬里。 ➢ 伸到汽提段、沉降器内的部分只设耐磨衬里。 ➢ 提升管的上端出口处设有气-固快速分离机构，用于使催化剂与油气
快速分离以及抑制反应的继续进行 ➢ 快速分离机构的形式有多种多样，比较简单的有伞帽形、T字形的构
件，现在用得比较多的是初级旋风分离器
沉降器
• 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剂 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。
从流化域来看，单段再生和两
段再生都属于鼓泡床和湍流床 的范畴，传递阻力和返混对烧 碳速率都有重要的影响。
你知道吗？
如果把气速提高到1来自百度文库 2m/s
以上，而且气体和催化剂向 上同向流动，就会过渡到快 速床区域。
烧焦罐再生(亦称高效再生)就是 循环流化床的一种方式
二密床高度4~6m. 烟气流速 0.1~0.25m/s
• 增压机为外取热器提供提升风和流化风以 及为待生套筒提供流化风
①对于全混床反应器，第一段出口的半再生剂的含碳量 高于再生剂的含碳量，从而提高了烧碳速率；
②在第二段再生时可以用新鲜空气和更高的温度，提高 了烧碳速率；
③第二段内的水气分压可以很低，减轻了催化剂的水热 老化；且第二段的催化剂藏量比单段再生器的催化剂藏量低， 停留时间较短。因此，第二段可采用较高的再生温度。
稀相管高度8~15m.
烧焦罐再生 烟气流速7~10m/s
循环管是烧焦罐再生器的独有设备， 它的作用是把热催化剂从二密相返回 烧焦罐，提高烧焦罐底部温度和烧焦 罐密度，以提高烧焦速度并增加烧焦 能力。早期的烧焦罐装置循环比为 I~I.5，循环管直径与再生剂管直径相 当;近年设计的烧焦罐装置循环比为 1.5~2，循环管直径明显大于再生管 直径。
两段再生
两段再生是把烧碳过程 分为两个阶段进行。在第 一段，烧去总烧碳量的约 80%~85 %；余下的在第二 段再用空气及在更高的温 度下继续烧去。
两段再生可以在一个再 生器筒体内分隔为两段来 实现，也可以在两个独立 的再生器内实现。
两段再生的主要优点
➢与单段相比，两段再生的主要优点是： ➢两段再生是把烧碳过程分为两个阶段进行
（3）汽提段
➢ 汽提段的作用是将待生催化 剂携带的油气汽提出来，增 加产品收率，减小再生器烧 焦负荷。
➢ 催化剂携带的油气分两部分， 一部分是催化剂颖粒间的油 气，另一部分是催化剂颗粒 内孔道中的油气。
➢ 传统的汽提段是设置环/锥挡 板或人字档板。催化剂在挡
（4）旋风分离器
再生器
主要作用是烧去结焦剂上的焦炭以恢复其活性，同时 也提供裂化反应所需的热量
剂从二密相返回烧焦罐， 提高烧焦罐底部温度和 烧焦罐密度，以提高烧 焦速度并增加烧焦能力。
2、三阀
单动滑阀用于床层反应器催化裂化和高低并列式提升管催化裂化装置。 其作用是：正常操作时用来调节催化剂在两器间的循环量，出现重大事故时用 以切断再生器与反应沉降器之间的联系，以防造成更大事故。
双动滑阀
双动滑阀是一种两块阀板双向动作的超灵敏调节阀，安装在再生器出口管线上 （烟囱），其作用是调节再生器的压力，使之与反应沉降器保持一定的压差。
• 工业上再生器的 主要形式可分为 三类：单段再生、 两段再生、快速 床再生
单段再生
➢单段再生的温度多在650~700℃之间。 ➢提高再生温度是提高烧碳速率的有效手段。 ➢在高温下，催化剂的水热失活也比较严重。
因此，在单段再生时，密相床层的温度一 般很少超过730℃。 ➢单段再生的主要问题是再生温度的提高受 到限制和密相床层的有效催化剂含碳量低。
➢分布器可分为板式(蝶形)和管式(平面树枝或环形)两种
重催再生器需设取热设备： a.内取热式 b.外取热式
主要要求有：
①再生剂的含炭量较低，一般要求低于0.2%，甚
至低于0.05%；
②有较高的烧碳强度，当以再生器内的有效藏量
为基准时，烧碳强度一般为100～250kg/(t.h)；
③催化剂减活及磨损较少； ④易于操作，能耗及投资少； ⑤能满足环保要求
• 一、反应—再生系统 • 二、分馏系统 • 三、吸收稳定系统 • 四、催化裂化装置主要设备 • 五、渣油的催化裂化反应特征
• 六、催化裂化新工艺简介
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一、反应—再生系统
• （一）、流程回顾 • （二）、设备 • 1、三器：提升管反应器、沉降器及再生器。 • 2、三阀 ：单动滑阀、双动滑阀、塞阀 • 3、三机：主风机、气压机和增压机。
（一）、流程回顾
高低并列式
同轴式
提升管反应器
（1）提升管
➢ 提升管反应器是一根长30~40m的管道，介质是油气和催化剂 ➢ 提升管下端油气速度一般为6 ~l0m/s，出口油气速度为16 ~30m/s, ➢ 操作温度，500~550℃。油气停留时间2~4S。 ➢ 为避免设备内壁受高流速催化剂冲蚀和减少热量损失，管内设有
烧焦罐高8m. 烟气流速1.5~2m/s
快速床(循环流化床)再生优点
1.气相转化成连续相，催
化剂颗粒变为分散相，从而 强化了烧碳过程
2.随着气速的提高，
返混程度减小，中、 上部接近于平推流， 也有利于烧碳强度的 提高
➢在快速流化床区域，
必须有较大的固体循环 量才能保持较高的床层 密度
➢利用循环管把热催化
同轴式
塞阀
塞阀用于同轴式催化 裂化装置
塞阀比滑阀具有以下优点： （1）磨损均匀而且较少； （2）高温下承受强烈磨损的部 件少； （3）安装位置较低，操作维修 方便。
三机
• 主风机承担着向再生器提供烧焦用风的重 要任务。
• 气压机的作用是将分馏部分来的富气压力 提升到吸收稳定部分操作所需的压力。
100~125mm厚的隔热耐磨衬里。 ➢ 伸到汽提段、沉降器内的部分只设耐磨衬里。 ➢ 提升管的上端出口处设有气-固快速分离机构，用于使催化剂与油气
快速分离以及抑制反应的继续进行 ➢ 快速分离机构的形式有多种多样，比较简单的有伞帽形、T字形的构
件，现在用得比较多的是初级旋风分离器
沉降器
• 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剂 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。
从流化域来看，单段再生和两
段再生都属于鼓泡床和湍流床 的范畴，传递阻力和返混对烧 碳速率都有重要的影响。
你知道吗？
如果把气速提高到1来自百度文库 2m/s
以上，而且气体和催化剂向 上同向流动，就会过渡到快 速床区域。
烧焦罐再生(亦称高效再生)就是 循环流化床的一种方式
二密床高度4~6m. 烟气流速 0.1~0.25m/s
• 增压机为外取热器提供提升风和流化风以 及为待生套筒提供流化风
①对于全混床反应器，第一段出口的半再生剂的含碳量 高于再生剂的含碳量，从而提高了烧碳速率；
②在第二段再生时可以用新鲜空气和更高的温度，提高 了烧碳速率；
③第二段内的水气分压可以很低，减轻了催化剂的水热 老化；且第二段的催化剂藏量比单段再生器的催化剂藏量低， 停留时间较短。因此，第二段可采用较高的再生温度。
稀相管高度8~15m.
烧焦罐再生 烟气流速7~10m/s
循环管是烧焦罐再生器的独有设备， 它的作用是把热催化剂从二密相返回 烧焦罐，提高烧焦罐底部温度和烧焦 罐密度，以提高烧焦速度并增加烧焦 能力。早期的烧焦罐装置循环比为 I~I.5，循环管直径与再生剂管直径相 当;近年设计的烧焦罐装置循环比为 1.5~2，循环管直径明显大于再生管 直径。
两段再生
两段再生是把烧碳过程 分为两个阶段进行。在第 一段，烧去总烧碳量的约 80%~85 %；余下的在第二 段再用空气及在更高的温 度下继续烧去。
两段再生可以在一个再 生器筒体内分隔为两段来 实现，也可以在两个独立 的再生器内实现。
两段再生的主要优点
➢与单段相比，两段再生的主要优点是： ➢两段再生是把烧碳过程分为两个阶段进行
（3）汽提段
➢ 汽提段的作用是将待生催化 剂携带的油气汽提出来，增 加产品收率，减小再生器烧 焦负荷。
➢ 催化剂携带的油气分两部分， 一部分是催化剂颖粒间的油 气，另一部分是催化剂颗粒 内孔道中的油气。
➢ 传统的汽提段是设置环/锥挡 板或人字档板。催化剂在挡
（4）旋风分离器
再生器
主要作用是烧去结焦剂上的焦炭以恢复其活性，同时 也提供裂化反应所需的热量
剂从二密相返回烧焦罐， 提高烧焦罐底部温度和 烧焦罐密度，以提高烧 焦速度并增加烧焦能力。
2、三阀
单动滑阀用于床层反应器催化裂化和高低并列式提升管催化裂化装置。 其作用是：正常操作时用来调节催化剂在两器间的循环量，出现重大事故时用 以切断再生器与反应沉降器之间的联系，以防造成更大事故。
双动滑阀
双动滑阀是一种两块阀板双向动作的超灵敏调节阀，安装在再生器出口管线上 （烟囱），其作用是调节再生器的压力，使之与反应沉降器保持一定的压差。
• 工业上再生器的 主要形式可分为 三类：单段再生、 两段再生、快速 床再生
单段再生
➢单段再生的温度多在650~700℃之间。 ➢提高再生温度是提高烧碳速率的有效手段。 ➢在高温下，催化剂的水热失活也比较严重。
因此，在单段再生时，密相床层的温度一 般很少超过730℃。 ➢单段再生的主要问题是再生温度的提高受 到限制和密相床层的有效催化剂含碳量低。
➢分布器可分为板式(蝶形)和管式(平面树枝或环形)两种
重催再生器需设取热设备： a.内取热式 b.外取热式
主要要求有：
①再生剂的含炭量较低，一般要求低于0.2%，甚
至低于0.05%；
②有较高的烧碳强度，当以再生器内的有效藏量
为基准时，烧碳强度一般为100～250kg/(t.h)；
③催化剂减活及磨损较少； ④易于操作，能耗及投资少； ⑤能满足环保要求