催化装置简介

1、2009.4.14讲义包括的主要内容催化装置的总体介绍催化装置组成及各部分介绍催化装置工艺流程催化装置的主要设备介绍催化装置2009年大检修主要项目介绍催化装置的总体介绍 装置介绍：本装置是由中国石化总公司北京设计院设计，1993年破土动工，1994年9月建成投产，加工能力为500kt/a前置烧焦罐同高并列式催化裂化装置，占地面积17835m2。1998年9月增加外取热器，掺渣比提高至20%。2001年6月采用UOP技术对装置进行扩量改造，使加工能力达到800kt/a，掺渣达到38.5%。 物料平衡： 原料产品1、常减压装置的侧线馏分油 2、掺炼减压渣油 （20-38.5% ）3、焦化蜡油 （

2、7-25%） 4、丙烷重脱油、轻脱油、重整拔头油、加氢凝析油主产物：稳定汽油、轻柴油附属产物：油浆、液化气、瓦斯其他产物：烟气、含硫污水、中、低压蒸汽催化装置的组成部分反应再生系统分馏系统吸收稳定系统能量回收系统主风机-气压机系统催化装置催化装置反应再生系统-1 原油经常减压蒸馏后可得到10-40%的轻质油,其余的重质馏分和残渣油作为催化裂化的原料油,进入提升管反应器下部与来自再生器的热催化剂进行接触,在高温和适中压力下随即汽化并进行反应。催化裂化过程是一个复杂的化学反应,主要有分解反应、异构化反应、氢转移反应、芳构化反应等。在反应过程中将原料油中的重馏分转化为较轻的、更有经济价值的烃产物。在

3、大分子裂化成较小分子的过程中,焦炭被沉积在催化剂的表面上。覆盖在催化剂上的焦炭因阻碍烃分子进入催化剂的活性中心,从而引起催化剂在裂化过程中失去活性。为了使催化剂的活性得以再生,在再生器内用空气烧去沉积在催化剂上的焦炭。催化装置反应再生系统-2 焦炭是烃类在催化裂化过程中由于缩合反应和氢转移反应而产生的缩合物,其主要成份是炭和氢,含量约为进料的4-7%(重),它主要包括三个部分，即：催化炭、附加炭和可汽提炭。催化剂的再生就是利用空气中的氧烧去吸附在其表面的焦炭。焦碳+O2CO+CO2+H2O 在烧焦过程中产生大量的烟气和热量,这些热量大部分被催化剂吸收以满足催化裂化反应所需的能量要求,多余的热量

4、由外取热器取走。 反应油气与催化剂由提升管出口快分和旋风分离器分离后催化剂落到汽提段。汽提段内装有多层环形挡板并在底部通人过热水蒸汽,将待生催化剂上吸附的油气和颗粒间的油气带出返回上部。油气去分馏塔。待生催化剂经汽提段进入待生斜管,靠重力流入再生器,催化剂与来自主风机的空气混合烧焦。催化装置分馏系统 反应后油汽经沉降器顶部进入分馏塔底部,与自上流下的循环油在人字挡板段(脱过热段)逆向接触,脱除过热、洗涤油气中夹带的催化剂粉尘并使反应油气冷却,以避免上部塔盘结焦。上升的油气温度逐渐降低,沸点较高的油浆首先被冷却下来,依次是回炼油、重柴油、轻柴油、汽油等。气体混合物在精馏段逐渐降温冷凝的过程中要放

5、出冷凝潜热,这部分热量通过塔顶和中段回流取走。 分馏塔的侧线自下而上：油浆循环、回炼油、中段循环、轻柴油抽出、顶循环、混合油气。催化装置吸收稳定系统 在吸收塔内,粗汽油作为吸收油从塔顶入塔后往下走(采用浮阀塔盘,使气体分布的更均匀),压缩富气从塔底进入后向上走与下降的液体进行气、液逆向接触,完成吸收过程。吸收是一个放热过程,为了维持较低的温度以利于操作,塔内多余的热量分别由一中、二中取走。 C3以上组分在上升过程中逐步被吸收,C3以上组分在气液两相中的浓度逐渐减小。在吸收C3以上组分的同时,由于相平衡关系,富吸收油中也吸收了部分C2组分,在通过解吸塔将C2组分解吸出来,在此过程中由于相平衡关系

6、,部分C3、C4组分也被解吸出来,所以解吸气要和压缩富气一起再送到再吸收塔进行吸收。解吸塔底出来的脱乙烷汽油进入稳定塔,利用精馏原理将C3、C4组分进行分离出来。催化装置原则流程图催化装置主要产品质量控制名称项目单位指标控制单位稳定汽油干点 205（增产柴油时控制小于180）厂控10%70饱和蒸汽压Kpa3-8月73 ； 9-2月87液化气C1C2 (V)3C5 (V)3干气C3 (V)3轻柴油95%点 365催化装置主要操作参数项目单位指标反应温度520沉降器顶部压力MPa0.130.02再生器顶部压力MPa0.150.02二密相床温度730原料预热温度250分馏塔底部温度345-385吸收

7、塔顶部压力MPa0.7-1.3吸收塔顶部温度65脱吸塔顶部压力MPa0.7-1.3脱吸塔底温度100-140脱丁烷塔顶压力MPa0.9-1.3脱丁烷塔底温度150-180E-131液位%45-95液化气外送温度45汽油外送温度45柴油外送温度65油浆外送温度90催化装置使用的化工原材料一、催化剂： LRC-99B-被称为沸石的FCC催化剂起分子筛的作用。 催化剂的活性在被称为酸性中心的地方起作用，催化剂在那里选择性地将瓦斯油分子裂化为汽油和较轻产品而不生成过多的焦炭。催化剂的一些参数和概念：A表观堆积密度（g/ml） B抗磨损性 C催化剂中毒 D.活性 E孔容积。 新鲜催化剂用量：0.7Kg/

8、t二、阻焦剂：注在油浆系统，减少结焦。三、金属钝化剂：注在原料系统进入提升管，减少催化剂中 毒。催化装置主要设备 催化装置的设备除了常规的塔器、管线、机泵、各类储罐和压力容器外，最重要最核心的设备就是：主风机组+气压机组 主风机组：催化装置的再生器底部必须要供给空气，压缩输送空气的风机就是主风机。主风机在催化装置中十分重要，它是催化装置的心脏设备，必须连续运转，主风机停止运转，催化装置就必就停止生产。从工艺角度而言，主风机的主要作用是：A:提供烧焦所需的氧气。B:保证再生器、烧焦罐内的催化剂处于流化状态。 主风机是一个离心式鼓风机，由电机和烟气轮机共同带动。催化装置主风机型号YL-4000D进

9、口流量1260 Nm3/min进气温度943 K排气温度813 K进气压力0.24 MPa排气压力0.105 MPa第一临界转速9756r/min绝热效率81%输出功率4367 kW转速5640 r/min转向从烟机进气端看逆时针型号MCL904-5流量1060N/min入口温度27.4入口压力0.0914118Mpa出口压力0.3334MPa相对湿度48%轴功率4088kw转数5612rpm旋转方向从电机端看为逆时针方向挠 曲 临 界 转 速2181一阶临界转速2181.2 r/min型号MCL904-5 烟气轮机主要技术参数离心式鼓风机技术参数主风机的组成部分：1）转子组件、2）进气机壳、

10、3）过渡衬环、4）、排气机壳、5）轴承箱及轴承、6）密封系统、7）轮盘蒸汽冷却系统、 8）润滑油系统催化装置气压机 催化机组是由沈阳鼓风机厂制造的2MCL457-17两段压缩机和杭州汽轮机厂制造的NK25/28/12.5凝汽式汽轮机组成。机组主要用来将分馏塔顶油气分离器E-201来的富气(压力0.06MPa，温度40)，经气压机一段压缩后(压力0.4MPa，温度100)，进入中间冷却器冷却后进入中间分液罐进行分离。气相进入二段，继续升压后(压力1.25Mpa，温度107)，经二段出口送到稳定，液相中的凝缩油由泵P-309送到稳定的冷-301中，或自压到E-201。 该机组在压缩气体的同时，担负

11、着控制反应压力的任务。正常时，通过反应压力调节机组转速，达到控制反应压力的目的。另外，压缩机入口有两个DN250和DN400的放火炬阀，用来辅助调节反应压力。压缩机出口有一个反飞动阀，用来防止压缩机飞动。催化装置气压机压缩机设计性能正常工况且特殊工况介质催化裂化富气石油裂化气平均分子量36.60541.054进口流量m3/h98709801进口压力MpaA0.1570.157进口温度4040出口压力MpaA计1.571.57出口温度107.5103.4轴功率KW15321340转速r/mm105519728压缩机设计参数型式：冷凝式 型号：NK25/28/125额定转速：10678rpm 跳闸

12、转速：12333rpm转速弯化范围：8009-11212 功率（额定）：1782KW名称复水泵润滑油泵型号GNK3-ASNH660R46数量(台)22额定流量m3/h937.8额定功率kW313.4扬程m39100转速r/min29001470电压v380380汽轮机设计参数1、气压机组的转速2、润滑油温度的控制3、润滑油泵出口压力由泵出口调节阀来调节 。4、复水器液位气压机主要控制参数催化2009年检修项目介绍（结合能量回收系统） 一、烟气能量回收项目：目前再生器出口高温烟气（720710，0.157MPa）从再生器顶部进入三旋，为了控制进入三旋烟气温度不大于680，在三旋顶部往烟气中喷水和

13、低压蒸汽，目前喷低压蒸汽（1.0MPa）量为1.0t/h左右。 三旋出口烟气分成两路，一路进烟机做功，烟机功率约4000kw，另一路通过双动滑阀控制再生器压力后与烟机出口烟气混合，混合后烟气温度为504490。 混合后的烟气再分成两路，一路进入低压余热锅炉（F501）（包括过热段、上下汽包对流管束蒸发器、省煤器）后经过烟道蝶阀进入烟囱；另一路进入中压炉（包括过热外取热器产中压饱和蒸汽的过热段和预热外取热器汽包上水的省煤段）后经过烟道蝶阀进入烟囱。另外油浆蒸发器产低压饱和蒸汽（1.0MPa）也进F501炉的过热器进行过热。催化2009年检修项目（结合能量回收系统）介绍 改造后改造将烟机出口的烟气

14、和双动滑阀出口的烟气混合合成一路，拆除原低压炉和中压炉，新设计一台中压余热锅炉，该余热锅炉与外取热器和油浆蒸发器一起构成整个装置中压蒸汽发生、过热系统。改造后排烟温度从现在的190降到150 左右，3.5MPa蒸汽产能从25t/h 提高到40t/h左右。二：原料热联合项目：改造后的热联合流程如下：焦化蜡油，二套蒸馏减压馏份油（减压蜡油）在下管架、进入二罐区处汇合，进入催化装置新建原料缓冲罐，缓冲管的催化原料由已有的催化原料泵升压进入H201 循环油浆原料油换热器,与循环油浆换热后进入T-101。若焦化装置蜡油， 二套蒸馏减压馏份油（ 减压蜡油） 的总量大于催化加工量，则由催化料进缓冲罐前的三催

15、化2009年检修项目（结合能量回收系统）介绍三通调节阀调节，调节阀由缓冲罐液位控制，多余催化料经L-301 新增催化原料返罐冷却器冷却至安全温度后返回到原有的催化原料罐（二罐区）。若一、二套延迟焦化装置蜡油， 二套蒸馏减压馏份油（ 减压蜡油） 的总量小于催化加工量，则从原有的催化原料罐（二罐区）利用新增催化原料泵抽出储存于二罐区的催化原料油，打入原催化原料泵B-201 的出口。由于催化原料温度升高，与H-201 循环油浆原料油换热器的换热变小，使得E-202油浆蒸汽发生器改发3.5MPa 蒸汽（原蒸汽1.0MPa），发的蒸汽再到新改造的烟气锅炉过热后外送。催化装置的重点腐蚀与防腐措施1、对易腐

16、蚀设备的外部检查，包括E-201，E-301，视情况涂聚氨脂涂料。2、对易腐蚀管线的检验，包括E-201污水抽出线，E-301污水抽出 线.3、通过对润滑油质的检测，分析气压机、主风机油箱的腐蚀情况，检修时喷镀不锈钢层 4、对三旋、再生器上低于180的部位涂抹烯土，保证高于220，防止露点腐蚀。5、提高省煤器给水温度，一般保证大于140 避免露点腐蚀。6、再生器的应力腐蚀：再生器的操作压力较低，往往焊后不进行消除应力的热处理，加上保温钉焊接时不预热，这些因素使得再生器焊缝上存在着很大的残余应力，为再生器应力腐蚀开裂提供了应力来源。 催化装置有毒有害物质1、CO(存在于烟气中）：一氧化碳俗称煤气、瓦斯，是一种无色、极微臭窒息性毒气。相对密度为0.91，标准状态下密度为12501Kgm3