工藝特點(diǎn)
1.產(chǎn)品收率高,汽油質(zhì)量好。輕油收率高,可達(dá)70%以上。催化裂化所得汽油辛烷值高,并且安定性好,基本不含二烯烴。。汽油中含低分子烴較多,它的10%與50%餾出點(diǎn)溫度較低,使用性能好。
2.可提供大量化工原料。裂化氣體中C3、C4組分約占90%,C3中丙烯又占70%,C4中各種丁烯占55%左右,這些都是優(yōu)良的石油化工原料,還能提供大量液化汽供民用。
3.柴油性質(zhì)差,十六烷值較低,一般只有35~45,需與直餾柴油調(diào)合后才能使用。渣油催化和摻煉重油催化除十六烷值更低外,含硫、氮、膠質(zhì)也較多,顏色深,安定性差,易氧化產(chǎn)生沉渣,需加氫精制處理。
4.產(chǎn)品方案靈活。同一套裝置,改變不同的操作條件,便可得到氣體、汽油、柴油的不同產(chǎn)品分布,以適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。
5.原料選擇范圍比較寬,通常是以減壓餾份油、焦化蠟油等做原料。
反應(yīng)原理
1.分解反應(yīng)
烷烴、烯烴分解成小分子;環(huán)烷烴進(jìn)行環(huán)斷裂或側(cè)鏈斷裂;單環(huán)芳烴的烷基側(cè)鏈的斷裂反應(yīng)。
2.異構(gòu)化反應(yīng)
正構(gòu)烯烴生成異構(gòu)烯烴;五碳環(huán)烷烴生成六碳環(huán)烷烴。
3.芳構(gòu)化反應(yīng)
六碳環(huán)烷烴脫氫生成芳香烴;烯烴環(huán)化脫氫生成芳香烴。
4.氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)
多環(huán)芳烴逐漸縮合成大分子直至焦炭,同時(shí)一部分氫原子轉(zhuǎn)移到烯烴分子中,使烯烴飽和變成烷烴,因此,流化催化裂化產(chǎn)物中異構(gòu)烷烴和芳香烴較多,汽油辛烷值高,安定性好。
裝置簡介
催化裂化裝置一般由以下幾部分組成:
反再系統(tǒng)--------------------催化劑流化再生、原料反應(yīng)生成產(chǎn)品
分餾系統(tǒng)--------------------將油氣分割成不同餾分的產(chǎn)品
吸收穩(wěn)定系統(tǒng)----------------富氣分離,處理粗汽油
產(chǎn)品精制系統(tǒng)----------------脫硫,保證產(chǎn)品質(zhì)量
主風(fēng)機(jī)與煙氣能量回收系統(tǒng)----提供燒焦用風(fēng),利用煙氣能量
富氣壓縮機(jī)系統(tǒng)--------------提升富氣壓力
余熱回收系統(tǒng)----------------回收煙氣熱量
機(jī)泵系統(tǒng)--------------------提供物流動(dòng)力
控制系統(tǒng)--------------------保證工藝設(shè)備參數(shù)正常
自保聯(lián)鎖系統(tǒng)----------------事故狀態(tài)保證裝置安全
工藝流程
催化裂化工藝由三部分組成:原料油催化裂化、催化劑再生、產(chǎn)物分離
1.原料油催化裂化
新鮮原料油經(jīng)過換熱后與回?zé)捰突旌,進(jìn)入提升管反應(yīng)器下部的噴嘴,用蒸汽霧化后噴入提升管,與來自再生器的高溫催化劑接觸,隨即氣化并進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)后的油氣經(jīng)過旋分分離器后進(jìn)入集氣室,通過沉降器頂部出口進(jìn)入分餾系統(tǒng)。
2.催化劑再生
積有焦炭的再生催化劑(待生催化劑)由沉降器進(jìn)入下面的汽提段,用過熱水蒸汽進(jìn)行汽提,脫除吸附在待生催化劑表面的少量油氣,然后經(jīng)過待生斜管進(jìn)入再生器,與來自再生器底部的空氣接觸反應(yīng),恢復(fù)催化劑的活性,同時(shí)放出大量的熱量。
3.產(chǎn)物分離
反應(yīng)油氣經(jīng)分餾系統(tǒng)初步分離后,得到部分產(chǎn)品和半成品。半成品進(jìn)入吸收-穩(wěn)定系統(tǒng),在此將富氣中C2以下組分與C3以上組分分離以便分別利用,同時(shí)將混入汽油中的少量氣體烴分出,得到合格汽油。
節(jié)能措施
隨著催化劑再生技術(shù)的發(fā)展,再生煙氣溫度和壓力都越來越高,再生器頂部煙氣溫度可達(dá)730℃以上,壓力達(dá)0.36MPa左右。再生器高溫?zé)煔馑鶐ё叩哪芰考s占全裝置能耗的1/4。因此,如何有效利用這部分能量是提高全裝置能量利用率的關(guān)鍵。
熱煙氣從再生器進(jìn)入三級旋風(fēng)分離器,除去煙氣中絕大部分催化劑微粒后進(jìn)入煙氣輪機(jī)。煙氣在煙氣輪機(jī)中推動(dòng)機(jī)械做功后,溫度大約降低120~180℃,排出的煙氣可以進(jìn)入CO鍋爐或余熱鍋爐回收剩余的熱能。