催化裂化使用设备20-4课件

催化裂化主要设备揭阳培训催化裂化主要设备揭阳培训1一、提升管反应器直径：由进料量决定。线速度：入口处：4~7m/s；出口处：12~18m/s。高度：由反应时间确定：2~4s；高温再生，汽－柴方案时：2s。并采用中止反应技术或混合温度控制技术。上端出口设有气－固快速分离设备。下部对进料的雾化有较高的要求，尤其是重油FCC。要迅速汽化、较高汽化率与催化剂均匀接触。沉降器下段的汽提作用：减少油气损失，减小再生的烧焦负荷。209/27/20232一、提升管反应器直径：由进料量决定。线速度：208/5/20209/27/20233208/5/20233反应-再生高低并列形式预汽提段提升管反应器预汽提段提升管反应器出口沉降器再生器209/27/20234反应-再生高低并列形式预汽提段提升管反应器预汽提段提升管反应提升管反应器及原料喷嘴209/27/20235提升管反应器及原料喷嘴208/5/20235反应器出口快速分离系统209/27/20236反应器出口快速分离系统208/5/20236沉降器内快速分离装置209/27/20237沉降器内快速分离装置208/5/20237同轴式反-再系统209/27/20238同轴式反-再系统208/5/20238沉降器内粗旋、顶旋209/27/20239沉降器内粗旋、顶旋208/5/20239VQS快速分离器209/27/202310VQS快速分离器208/5/202310UOP-RFCC209/27/202311UOP-RFCC208/5/202311二、再生器国内最大的直径达16.8米。上段稀相段，下部为密相段。密相段的有效藏量：由烧碳负荷及烧碳强度决定。有效藏量——是指处于烧碳环境中的藏量。密相区的直径：由空塔气速决定：采用较低气速时为：0.8~1.0m/s采用较高气速时为：1.0~1.5m/s密相区的床层高度一般为：5~7米。209/27/202312二、再生器国内最大的直径达16.8米。上段稀相段，下部为密相再生器——烧去焦碳恢复活性主要技术要求：再生剂含碳低（一般要求低于0.2%，甚至要求达到0.05%~0.01%）。较高的烧焦强度：100~250kg/t.h。催化剂减活与磨损条件比较缓和。易于操作，能耗和投资少。能满足环境要求。209/27/202313再生器——烧去焦碳恢复活性主要技术要求：208/5/2023三种再生组合类型——

单段再生、两段再生、快速再生单段再生常规再生助燃剂再生高温再生CO2/CO(体积比)1—1.33—200200—300燃碳强度kg/t.h80-10080—120100--120再生剂含碳量%0.15—0.200.10—0.200.05—0.10209/27/202314三种再生组合类型——

单段再生、两段再生、快速再生单段再生常两段再生单器再生两器再生（不取热）两器再生（带取热）CO2/CO(体积比)1.5—2002—2.52—1503--5燃碳强度kg/t.h150--20080—12080--12060--80再生剂含碳量%0.05-0.100.03-0.050.03-0.100.03-0.05两器逆流再生209/27/202315两段再生单器再生两器再生两器再生CO2/CO(体积比)1.快速床再生前置烧焦罐后置烧焦罐烧焦罐-湍流床串联CO2/CO(体积比)50—2003—20050--200燃碳强度kg/t.h150--320200—250200--350再生剂含碳量%0.05—0.200.05—0.200.05—0.10209/27/202316快速床再生前置烧焦罐后置烧焦罐烧焦罐-湍流床CO2/CO(体稀相区：要求气速不能太高。对于堆积密度较小的：0.6~0.7m/s；对于堆积密度较大的：0.8~0.9m/s从密相区至一级旋风分离器入口之间的空间高度应大于TDH（分离空间高度）。再生器内装有两级串联的旋风分离器。回收固体颗粒的回收率为99.9%。下部装有空气分布器：使空气沿整个床层均匀分布。有碟形与分布管形两种。209/27/202317稀相区：要求气速不能太高。对于堆积密度较小的：0.6~0.209/27/202318208/5/202318再生取热技术：多余热量用于发电，发生蒸汽，可供本车间与相邻车间使用。内取热技术外取热技术：下行式取热器（图9-32）上行式取热器（图9-33）209/27/202319再生取热技术：多余热量用于发电，发生蒸汽，可供本车间与相邻车209/27/202320208/5/202320再生系统形式的多样性几种典型的再生工艺常规再生并列式两段再生同轴独立两段再生重叠式两段再生烧焦罐再生烧焦罐+床层再生*其它的还有单器两段再生、后置烧焦罐高效再生、带预混合管高效再生、高速床串联再生、管道式高效再生等多种型式。209/27/202321再生系统形式的多样性几种典型的再生工艺常规再生再生系统形式的多样性几种典型的再生工艺的主要特点单段床层再生结构简单床层压降小烧焦强度低、藏量大再生剂定碳较高催化剂水热失活快、平衡活性较低（与催化剂烧焦流向及分布方式有关）催化剂循环推动力小取热量较大时产汽与过热不易协调不适宜于加工重质劣质原料209/27/202322再生系统形式的多样性几种典型的再生工艺的主要特点单段床层再生再生系统形式的多样性几种典型的再生工艺的主要特点带外循环管烧焦罐高效再生再生压降小烧焦强度大、藏量较少催化剂循环推动力大催化剂水热失活快、平衡活性较低易发生稀相燃烧，CO助燃剂耗量大取热量较大时产汽与过热不易协调不适宜于加工重质劣质原料209/27/202323再生系统形式的多样性几种典型的再生工艺的主要特点带外循环管烧再生系统形式的多样性几种典型的再生工艺的主要特点并列式两段再生再生压降小催化剂水热失活少、平衡活性较高再生剂定碳低不需要CO助燃剂适宜于加工重质劣质原料结构、操作复杂增压风耗量大209/27/202324再生系统形式的多样性几种典型的再生工艺的主要特点并列式两段再再生系统形式的多样性几种典型的再生工艺的主要特点重叠式两段再生催化剂水热失活少、平衡活性较高再生剂定碳低不需要CO助燃剂反应-再生差压大，适于反再不同的压力需求产汽与过热热量平衡协调适宜于加工重质劣质原料反应器立面较高藏量偏大，再生压降稍大209/27/202325再生系统形式的多样性几种典型的再生工艺的主要特点重叠式两段再再生系统形式的多样性几种典型的再生工艺的主要特点烧焦罐+床层再生再生剂定炭低稀相尾燃较少，但一般需要CO助燃剂催化剂水热失活较大、平衡活性较低藏量偏大再生差压偏大取热量较大时产汽与过热不易协调不适宜于加工重质劣质原料209/27/202326再生系统形式的多样性几种典型的再生工艺的主要特点烧焦罐+床层再生器主要设备结构为达到预期的再生效果，保证催化剂的正常流化与循环，减少催化剂跑损与失活，工业再生器的结构和材质需要满足再生工艺的要求，并且针对不同的再生工艺，再生器结构具有不同的特点。再生器壳体：大致分为密相段与稀相段。密相段为烧焦的主要场所，决定再生烧焦强度稀相段主要担负催化剂沉降和布置旋分器作用稀相段沉降高度与催化剂性质和线速有关快速循环床密度梯度分布空气分布管、分布板旋风分离器系统催化剂分配器催化剂取热器209/27/202327再生器主要设备结构为达到预期的再生效果，保证三、反应-再生系统209/27/202328三、反应-再生系统208/5/202328反应-再生组成209/27/202329反应-再生组成208/5/202329反应-再生内部结构图209/27/202330反应-再生内部结构图208/5/202330四、旋风分离器209/27/202331四、旋风分离器208/5/202331旋风分离器的工作原理209/27/202332旋风分离器的工作原理208/5/202332多管式三级外旋风分离器209/27/202333多管式三级外旋风分离器208/5/202333催化裂化三、四级旋分器209/27/202334催化裂化三、四级旋分器208/5/202334五、催化裂化动设备能量回收机组富气压缩机组催化裂化所包括动设备类型：压缩机类—轴流风机，离心风机，离心压缩机----蒸汽透平，烟气轮机泵----离心泵，柱塞泵特阀---滑阀，蝶阀，闸阀，塞阀209/27/202335五、催化裂化动设备能量回收机组208/5/202335能量回收机组组成以四机同轴为例：1、烟气轮机2、轴流风机3、蒸汽轮机4、电动/发电机209/27/202336能量回收机组组成以四机同轴为例：208/5/202336能量回收机组电动/发电机蒸汽轮机轴流风机烟气轮机209/27/202337能量回收机组电动/发电机蒸汽轮机轴流风机烟气轮机208/5/工艺流程与能量回收率的关系

能量回收系统是再生系统的一部分，一套烟机机组包括下列系统：主风系统：主风的负荷控制烟气系统：再生器的压力控制，烟气轮机的负荷控制---进入烟机的烟气量蒸汽系统：蒸汽平衡控制电气系统：能量回收率的概念:回收率=烟机出功/风机的耗功通常根据工艺的不同和大气温度的不同，回收率一般在0.9-1.1提高能量回收率，最主要在于机组的匹配209/27/202338工艺流程与能量回收率的关系

能量回收系统是再生系统的一部分，机组配置1.三机组烟机+风机+变速箱+电动发电机2.四机组烟机+风机+汽轮机+变速箱+电动发电机3.直接发电机组烟机+变速箱+发电机209/27/202339机组配置1.三机组208/5/202339富气压缩机组组成：1、气体压缩机2、蒸汽轮机209/27/202340富气压缩机组组成：208/5/202340富气压缩机组气体压缩机蒸汽轮机209/27/202341富气压缩机组气体压缩机蒸汽轮机208/5/202341轴流风机209/27/202342轴流风机208/5/202342工作原理轴流压缩机的工作原理依靠高速旋转的叶轮将气体从轴向吸入，依靠相对速度的变化，在动叶扩压。而且气体也获得更高绝对速度，排入导叶扩压后再沿轴向排出。优点是气流路程短，阻力损失较小，流量较大，效率比离心式压缩机高。209/27/202343工作原理轴流压缩机的工作原理208/5/202343离心风机209/27/202344离心风机208/5/202344离心压缩机原理旋转传递给叶片动能,气体在叶片驱使下高速旋转,产生离心力,机内气体在离心力作用下,沿叶片流道向叶片出口甩出.从叶片出口流出的高速气体,在蜗壳流道内速度逐渐变慢,压力逐渐升高,并沿排出口排出.与此同时,叶片入口处的气体减少,压力降低,形成出入口压差,也就连续吸入新的气体。能量方程：为压缩功表示为了提高压力所做的功，压力的提高由叶轮通道进出口的动能减少和离心力所做的功组成，并且要减去流动损失部分。压缩功与叶轮中的气体变化过程有关。209/27/202345离心压缩机原理旋转传递给叶片动能,气体在叶片驱使下高速旋转,离心式压缩机纵剖面构造图

离心式压缩机纵剖面构造图1、吸气室；2、叶轮；3、扩压器；4、弯道；5、回流器；6、蜗室；7、8、轴端密封；9、隔板密封；10、轮盖密封；11、平衡盘；12、推力盘；13、联轴器；14、卡环；15、主轴；16、机壳；17、支持轴承；18、止推轴承；19、隔板；20、回流器导流叶片；21、中间冷却吸气管；22、出气管209/27/202346离心式压缩机纵剖面构造图

离心式压缩机纵剖面构造图208/5离心风机转子相对简单，造价低。运行时叶轮不易损坏。轴流机与离心机比较气体经动叶作用获得能量头并在静叶中减速增压，无法利用离心力，单级压比用于大流量、低压力场合，单一静叶导叶角度下，稳定工况窄。轴流风机的转子结构复杂，旋转部件多，制造精度要求高，造价高。209/27/202347离心风机转子相对简单，造价低。208/5/202347烟气轮机结构209/27/202348烟气轮机结构208/5/202348能量回收机组的效率

能量回收率的概念能量回收率的概念回收率回收率==烟机出功烟机出功//风机的耗功风机的耗功通常根据工艺的不同和大气温度的不同，回收率一般在通常根据工艺的不同和大气温度的不同，回收率一般在0.90.9-1.11.1提高机组的能量回收率，靠提高烟机的效率，其作用是有提高机组的能量回收率，靠提高烟机的效率，其作用是有限的。首要工作是机组的匹配，烟气轮机与风机的匹配，限的。首要工作是机组的匹配，烟气轮机与风机的匹配，机组与装置的匹配。机组与装置的匹配。提高机组的能量回收率，降低工艺管路的压降损失，从风提高机组的能量回收率，降低工艺管路的压降损失，从风机出口到烟机入口的压降一般控制在机出口到烟机入口的压降一般控制在1bar1bar以内。减少再生器以内。减少再生器出口到烟机入口的温度损失。出口到烟机入口的温度损失。209/27/202349能量回收机组的效率

能量回收率的概念能量回收率的概念208/能量回收机组配置三机组三机组烟机+风机+变速箱+电动/发电机四机组烟机+风机+汽轮机+变速箱+电动 /发电机直接发电机组烟机+变速箱+发电机209/27/202350能量回收机组配置三机组三机组208/5/202350离心泵油浆泵209/27/202351离心泵油浆泵208/5/202351离心泵离心泵的吸入特性离心泵叶轮吸入口的吸入压力：一般低于一个大气压叫吸入真空度。吸入压力最低不得小于所吸液体的饱和蒸汽压（汽化压力），否则，泵吸入口会发生汽蚀现象。汽蚀过程（原理）当时，部分液体发生汽化，形成气泡；小气泡凝结在一起形成大气泡。气泡随液流进入高压区，液体压缩气泡产生气泡击溃现象（水击现象），水击时的瞬时压力能达到几十个兆帕（30MPa)，对金属表面产生很大的爆炸冲击作用；同时伴随电化学腐蚀。这一综合过程为汽蚀过程。即：液体汽化→气泡凝结→高压水击→电化学腐蚀。209/27/202352离心泵离心泵的吸入特性208/5/202352油浆泵目前油浆泵主要归为三类：第一类是未加保护措施的工艺流程泵．一般采用不锈钢结构，如石家庄水泵厂生产的PY型油浆泵；第二类是经改进的工艺流程泵，泵的内件采用了硬质涂层，主要包括扩散涂层、碳化钨涂层以及镍、铬、钴、硼各种化合物的涂层等，达到显著提高过流表面强度和硬度，改善机械性能的目的。如兰州石油机械厂生产的YJ型油浆泵；第三类是全衬里的闭式叶轮油浆泵，采用可更换的铸造硬质金属衬里。泵的内件(蜗壳衬里和叶轮)均采用铸造结构并用螺栓紧固耐冲蚀的高铬合金零件。209/27/202353油浆泵208/5/202353单吸式离心泵209/27/202354单吸式离心泵208/5/202354多级离心泵209/27/202355多级离心泵208/5/202355装置使用特阀滑阀---再生滑阀，待生滑阀，双动滑阀。外取热滑阀。蝶阀---用在流量大，压力较低的介质管线上如：烟机入口蝶阀、气体压缩机入口碟阀、主风出口蝶阀。闸阀---烟机入口闸阀、气压机出口闸阀。用在紧急事故状态下切断阀。塞阀---再生塞阀、待生塞阀。用在反-再高低并列催化裂化装置上。209/27/202356装置使用特阀208/5/202356209/27/202357208/5/202357六、换热器、空冷209/27/202358六、换热器、空冷208/5/202358换热器的分类按照传热面的形状分类：管式、板式管式换热器包括：蛇管式换热器、套管式换热器、管壳式换热器、空冷式换热器。板式换热器包括：螺旋板式换热器、板式换热器、板翅式换热器、板壳式换热器。209/27/202359换热器的分类按照传热面的形状分类：管式、板式208/5/20换热器的工作原理传热面由管束组成，管子的两端固定在管板上，管束装在外壳内，外壳两端有封头一种流体从封头进口流进管子里，在经过封头流出，这条路径称为管程另一种流体从外壳上的连接管进入换热器，在壳体与管子之间流动，这条路径成为壳程209/27/202360换热器的工作原理传热面由管束组成，管子的两端固定在管板上，管管壳式换热器的主要组合件209/27/202361管壳式换热器的主要组合件208/5/202361

209/27/202362208/5/202362209/27/202363208/5/202363209/27/202364208/5/202364空冷风机的基本形式运行方式：鼓风式和引风式调节方式：调角方式和调速方式联接方式：直接传动、齿轮传动、皮带轮传动209/27/202365空冷风机的基本形式运行方式：鼓风式和引风式208/5/202空冷的喷淋系统由哪些组成包括泵、喷淋水系统、喷淋水回收系统、水箱、喷嘴、喷淋用水209/27/202366空冷的喷淋系统由哪些组成包括泵、喷淋水系统、喷淋水回收系统、空冷器的基本类型水平式直立式斜置式209/27/202367空冷器的基本类型水平式208/5/202367209/27/202368208/5/202368复习题209/27/202369复习题208/5/202369空冷翅片清洗的目的定期对空冷器翅片进行清洗可以提高冷却效