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文档简介

催化裂化工艺技术规程催化裂化装置工艺技术规程1范围本规程对催化裂化装置概况、工艺过程说明及流程图、主要工艺指标和技术经济指标、主要原料及辅助材料性质、产品及中间产品性质、设备参数进行了说明,对相关工艺控制方案、工艺调整原则及安全环保健康要求进行了规定。本规程适用于公司分公司催化裂化装置的正常生产运行,主要用于操作人员的培训学习与操作指导。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。催化裂化装置技术改造设计文件。催化裂化装置设备随机资料。分公司工艺技术管理制度。催化裂化装置工艺技术规程。3装置概况31装置简介311规模及改造情况催化裂化装置是以重质油为原料的二次炼油加工装置,主要产品有汽油,柴油,液化气,干气和重油(油浆)等;催化裂化是石油加工中重要的重质油轻质化工艺过程,作为生产交通运输燃料和提供部分低碳烯烃的主要工艺,具有突出的优点和不可替代的作用。流化催化裂化原料适应性强,轻质油产品收率高,技术成熟,是目前炼油企业利润的重要来源。近年来,随着原油重质化和劣质化的趋势加剧,轻质石油产品市场需求旺盛,清洁燃料生产和环保压力增大,炼化一体化的步伐加快,全球炼化企业普遍加快了工艺装置结构调整,但催化裂化作为原油转化的主要工艺装置,其核心地位仍然没有改变。312装置组成本装置主要由反应再生系统、分馏系统、吸收稳定系统和四机组(烟机、气压机、主风机和增压机)以及双脱部分组成。装置平面布置图见附录12。313装置油品去向本装置所需主要原料为蒸馏装置的常三、常四、减二、减三、减四、减五线、减压渣油以及酮苯蜡膏、糠醛抽余油和丙烷脱沥青油等。本装置主要产品为汽油,柴油,液化气,干气和重油(油浆)。汽油是本装置生产的主要产品之一,其设计牌号为9L号,收率为472。汽油常用于汽油燃动机,是比较重要的一种动力能源,主要用于轻型汽车,活塞式发动机的飞机,快艇和小型发电机等。柴油也是本装置的主要目标产品,其设计牌号为10号和0号,收率通常为2428,根据季节变化和市场对柴油的使用要求,我们可以通过改变操作条件来生产所需要的目标产品。柴油的用途相当广泛,主要用于大马力的运输机械,现已广泛用于载重汽车,拖拉机,曳引机,机车,船舶及各种农业,矿山,车用机械作为动力设备,其功率从几十马力到四万马力左右。液化气也是本装置的重要产品,其设计收率为10736。它通常用作民用燃料,但随着科学技术的日新月异,液化气的用途也有了新的变化,比如由于世界环卫组织宣布氟利昂严重影响生态环境,造成臭氧层破坏,故研究氟利昂的替代产品显得尤其重要,而液化气正是理想的原材料之一。另外,更重要的是以液化气为原料,生产各种化工原材料,例如从液化气中分离出丁烯2产品供橡胶厂生产丁苯橡胶使用,丙烯产品供化工厂生产聚丙烯。干气是催化裂化装置的副产品之一,其收率大约为3728。干气主要用作本厂的自用燃料气,比如锅炉产汽,加热炉对原料及中间产品预热等,近几年随着降耗增效呼声的日益加强,消灭火炬,少用燃料油,多用燃料气的节能降耗措施正在全国行业轰轰烈烈地展开。装置生产的干气去干气提浓装置,回收富含C2组成的气体作为乙烯装置的原料;液化气去气分装置分离出丙烷、精丙烯、异丁烯、异丁烷、丁烯2和戊烷馏份;汽油部分去轻油罐区,部分去SZORB装置进行精制,生产硫含量低于10PPM的低硫清洁汽油;0柴油部分去中压加氢装置,生产石脑油、航煤、柴油、加氢尾油等,部分0及10柴油去柴油加氢装置,生产符合清洁柴油新标准要求的柴油产品和较为优质的轻质乙烯原料;10柴油剩下部分去轻油罐区;油浆经油浆过滤器过滤下催化剂、胶质、沥青质后,去重油罐区。32工艺原理本装置工艺部分包括反再系统、分馏系统、吸收稳定系统和双脱系统。原料进入装置后经预热进入到反再系统进行催化裂化反应,反应油气进入到分馏系统进行分离,得到汽油、柴油等粗产品,分馏塔顶富气及粗汽油到吸收稳定系统进行进一步分离,得到干气、液化气和稳定汽油,干气、液化气和稳定汽油均到双脱系统进行脱硫精制,最终得到优质轻质油品。321MIPCGP工艺3211MIP技术产生背景八十年代初,汽油无铅化迫使催化裂化技术由生产最大量汽油向生产高辛烷值汽油方向发展,主要表现出工艺参数和催化剂类型发生变化,但是这些措施都是以提高汽油中的烯烃含量来增加汽油辛烷值,汽油烯烃含量大约为35V60V。而目前我国提出的车用汽油新的规格指标,其中的烯烃含量要求不大于35V(荧光法)。如何降低汽油中的烯烃含量,并保持现有的汽油辛烷值是催化裂化技术面临的紧迫而艰巨的研究课题。(RIPP)通过对催化裂化反应机理分析和烃类在不同类型的反应器上所表现的反应结果的差异现象,提出了生产清洁汽油组分的流化催化裂化新工艺(FCCPROCESSFORAXIMIZINGARAFFINS),该工艺突破了现有的催化裂化工艺对某些反应的限制,实现可控性和选择性地进行某些反应,产品的性质和产品分布得到改善。3212MIP机理整个催化过程中,裂化反应是最重要的首位反应。无论是烷烃、环烷烃还是芳烃都是以CC键断裂为最基本的一次反应并生成烯烃,然后在此基础上发生各种二次反应;较重要的二次反应有烯烃的裂化、环化、异构化、氢转移和叠合、环烷烃脱氢、芳烃缩合、烷基转移和烷基化等。除少数二次反应(环烷烃脱氢、芳烃缩合和烷基转移)外,上述的二次反应都是通过烯烃或烯烃参与而进行的,这样,正碳离子是催化裂化一次反应的中间体,而由一次反应产生的烯烃,则基本上成为二次反应的中间体。涉及到生成异构烷烃和芳烃的二次反应有异构化、氢转移和烷基化,这些二次反应都与烯烃有关,烯烃是生成异构烷烃和芳烃的前身物。由于裂化是吸热反应,而氢转移、异构化和烷基化是放热反应,随着反应温度增加,对裂化反应是有利的,而对氢转移、异构化和烷基化反应是不利的。从反应平衡常数来看,高温对裂化反应有利,但对氢转移反应不利;异构化反应由于其平衡常数较大,受热力学影响较大,降低反应温度对异构化反应更有利;烷基化反应在高温下(527)几乎不能有效地进行,因此,低反应温度对生成异构烷烃有利,由于单异构烷烃的前身物烯烃则需要高温裂化才能得到,这与烯烃异构化反应所需低反应温度相矛盾。化解有利于烯烃生成的一次高温裂化反应,和烯烃在二次反应中能够有利于生成异构烷烃之间矛盾是该工艺的关键。由于生成异构烷烃的前身物烯烃是串联反应的中间体,故可以将烯烃的生成和反应分为两个部分,如图所示为了达到生成异构烷烃和芳烃,将上图分为两个部分,以烯烃为结合点,生成烯烃为第一反应区,烯烃转化反应为第二反应区。第一反应区主要作用是,烃类混合物快速和较彻底地裂化生成烯烃,故此区操作方式类似目前催化裂化方式,即高温、短接触时间和高剂油比,最好该区反应苛刻度高于目前催化裂化的反应苛刻度,这样可以达到在短时间内较重的原料油裂化生成烯烃,而烯烃还没有时间进一步裂化,保留较大分子的烯烃,同时高反应苛刻度可以减少汽油组成中的低辛烷值组分(正构烷烃和环烷烃),对提高汽油的辛烷值非常有利;由于烯烃生成异构烷烃既有平行反应又有串联反应,且反应温度低对其生成有利,故此区操作方式不同于目前催化裂化操作方式,即低反应温度和长反应时间,第二反应区主要作用是促使烯烃反应有利于生成异构烷烃和芳烃。现有的提升管反应器采用高温高强度短接触时间,使裂化反应充分进行,有利于保留汽油中的烯烃,提高辛烷值。若将现有的提升管反应器分成两个反应区,如图所示,在第一个反应器中,仍采用高温、短接触时间和高剂油比,满足裂化反应,保证一定的转化率,在较短的停留时间后进入扩径的第二反应区下部;在第二反应区内,通过冷却介质,控制较低的反应温度和较长的停留时间,促进氢转移反应和异构化反应,使汽油中的烯烃含量降低,异构烷烃和芳烃含量增加。MIP两段反应新型提升管技术突破了现有的催化裂化工艺对氢转移反应的限制,实现了可控性和选择性地进行裂化反应、氢转移反应和异构化反应以达到降低汽油烯烃含量,提高异构烷烃含量的目的。322催化裂化反应再生原理3221催化裂化反应过程催化裂化反应特点是催化裂化反应是在催化剂表面上进行的,原料进入反应器后,经过五个步骤才变成产品离开催化剂。第一步内扩散气态原料分子从主气流中扩散到催化剂表面,并沿催化剂孔道向催化剂内部扩散;第二步吸附靠近催化剂表面的原料分子,被催化剂活性中心吸附,原料分子变的活泼,某些化合键开始松动;第三步反应被吸附的原料分子在催化剂表面进行化学反应;第四步脱附产品分子从催化剂表面上脱附下来;第五步外扩散产品分子沿催化剂孔道向外进行扩散,并扩散到主气流中去。从催化裂化反应过程来看,原料分子首先是被催化剂活性中心吸附才能进行化学反应,因此原料中各类烃分子的反应结果不仅取决于反应速度,而且很重要的是取决于吸附能力,对碳原子数相同的烃类分子,被吸附的难易程度大致如下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。在同一族烃中,大分子吸附能力比小分子强。如果按化学反应速度的高低顺序排列,大致情况如下烯烃大分子单烷基侧链的单环芳烃异构烷烃及环烷烃小分子单烷基侧链的单环芳烃正构烷烃稠环芳烃。显然,烃类的吸附能力与化学反应速度的排列顺序并不一致。吸附在催化剂表面上各类烃分子的多少,除与吸附能力有关,也和原料中含各种烃类多少有关,如果原料中含芳烃较多,特别是稠环芳烃和小分子单烷基侧链(小于碳九)的单环芳烃,它们的吸附能力最强而化学反应速度最慢,结果长时间的停留在催化剂表面上,不易脱附,甚至缩合成焦炭,致使催化剂失去活性。3222反应原理催化裂化反应可以用正碳离子反应机理解释,所谓正碳离子,是指表面缺少一对价电子HR的碳原子形成的烃离子,其形式如RC、RC,这些正碳离子不能自由存在,它只能吸HR附在催化表面进行反应。正碳离子是催化剂与烯烃分子作用形成的,在酸性催化剂存在的情况下,生成正碳离子所需的能量比热裂解生成自由基要小得多(而在无催化剂条件,热裂解过程是气相热反应,此时生成正碳离子所需能量比裂解成自由基又大得多,其结果是烃分子均匀断裂成自由基,遵循自由基反应机理),此时催化剂活性中心给出质子,使烯烃质子化生成正碳离子,正碳离子开始形成必须具备两个条件,一是要有烯烃(来源于原料或热裂解产物),二是要有给出质子的酸性催化剂。正碳离子形成后,其发生一连串平行顺序反应,反应过程复杂,其反应主要特点如下(1)正碳离子的生成可以通过烯烃与质子反应结合生成;小的正碳离子与烯烃再结合,生成较大的正碳离子;(2)正碳离子能自动异构化,伯碳离子能自动转化为仲碳,仲碳转化为叔碳,正碳离子稳定性顺序为叔碳仲碳伯碳,最后生成异构化烃类;(3)正碳离子与烃分子相遇,夺取烃分子的氢,生成新的正碳离子,形成链反应;(4)正碳离子可以失去质子生成烯烃,此质子交还给催化剂酸性中心或给其他烯烃,生成新的正碳离子,自己成为烯烃产物;(5)大的正碳离子分解,生成一个烯烃和一个小正碳离子,即进行裂化反应;(6)正碳离子自身反应,发生环化反应。3223催化裂化反应机理催化裂化反应非常复杂,反应类型很多,为了了解这些反应是怎样进行的,并解释某些现象,如气体中碳三、碳四多,汽油中异构烃多等,就需要进一步讨论烃类的反应过程。目前,阳碳离子学说被认为是解释催化裂化反应机理比较好的一种学说。所谓阳碳离子,是指表面缺少一对价电子的碳原子形成的烃离子。阳碳离子的命名是依照铵离子(NH4)而得的,但它不能象铵离子能在溶液中解离出来自由存在,它只能吸附在催化剂表面上进行反应,它们的根本不同是阳碳离子的碳表面只有三对电子。一般认为在热裂解过程中不易形成阳碳离子,因为热裂解是一般的气相热反应,其结果是烃分子均匀断裂成自由基,只有不均匀断裂才能生成阳碳离子,但是不均匀断裂要比均匀断裂需要的能量大的多,故不易发生。在酸性催化剂存在的情况下,生成阳碳离子所需要的能量就小得多了。阳碳离子是在烃分子与催化剂作用下形成的。一是催化剂活性中心给出质子,使烯烃质子化生成阳碳离子,如酸性中心RCHCH2ZRCHCH3A给出质子质子加在烯烃上有一个规律,即加在含氢原子较多的碳原子上,这样含氢较少的碳原子缺少一对电子,形成阳碳离子,如氢化物抽出RCH2CH3ARCHCH3AH从上述情况看,要生成阳碳离子必须具备两个条件,一是要有烯烃,烯烃来源于原料中,或是热裂解生成的;二是要有给出质子的酸性催化剂。质子是指失去电子状态的氢原子,用H表示。必须清楚,催化剂给出的质子并没有脱离催化剂自由行动,而是烯烃停留在催化剂表面上,在一定条件下形成阳碳离子。阳碳离子反应过程比较复杂,其反应特点如下(1)阳碳离子生成可以通过烯烃与质子结合,小的阳碳离子与烯烃再结合,生成较大的阳碳离子,如RCH2CH2RCH2CH2(2)阳碳离子能自动异构化,伯碳自动转化为仲碳,仲碳转化为叔碳,趋向更稳定。阳碳离子稳定性顺序为叔碳仲碳伯碳。离子异构化表现为一对价电子的转移,或者连同所联系的氢和甲基一起移动,如(3)阳碳离子与烃分子相遇,夺取烃分子的氢,生成新的阳碳离子,即阳碳离子的形成与阳碳离子的取代,形成链反应,如RRHRHRH(4)阳碳离子可以失去质子生成烯烃,此质子交还给催化剂酸性中心或其它烯烃,生成新的阳碳离子,自己成为烯烃产物,如RCH2CHRZRCHCHRH(5)大的阳碳离子分解,生成一个烯烃和一个小阳碳离子,即进行裂化反应,如CH3CHCH2CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH2CH2CH2CH3(6)阳碳离子自身反应,构成环化作用。如CH2CH2CH2CHCH2A环己烯AH3224催化裂化反应类型催化裂化过程中的化学反应并不是单一的裂化反应,而是多种化学反应同时进行。在催化裂化条件下,各种化学反应的快慢、多少和难易程度都不同,由于催化裂化原料组成的不同,使化学反应显得更加复杂化,现就其主要化学反应介绍如下(1)裂化反应催化裂化的主要反应是裂化反应,它的反应速度比较快。裂化反应是CC键的断裂。同类烃分子量越大,反应速度越快。一般来说1)烯烃比烷烃更易裂化,环烷烃裂化时,既能断侧链也能开环变成烯烃;2)芳烃环很稳定不易反应。芳烃中侧链越长,取代深度越深,反应速度就越快。单环芳烃不能脱甲基,只有三个碳以上的侧链才能发生反应,稠环芳烃侧链断裂都发生在根部;3)CC键裂化速度顺序为叔碳仲碳伯碳。(2)异构化反应异构化反应是催化裂化的重要反应,它是在分子量大小不变的情况下,烃类分子发生结构和空间位置的变化,异构化反应有以下几种情况骨架异构;烯烃的键位移;烯烃空间结构变化,由于异构化反应,结果使催化裂化含有较多的异构烃。(3)氢转移反应氢转移反应,也可以称为氢调配反应,即某一烃分子上的氢脱下来,立即加到另一个烃分子上,使这一烯烃分子得以饱和。如果脱氢分子也是烯烃,结果是一个烯烃分子饱和了,而放出氢的分子更不饱和了,对于饱和分子来说,可称为饱和反应。氢转移是催化裂化特有的反应,反应速度比较快,带侧链的环烷烃是氢的主要来源,氢转移不同于一般的氢分子参加的脱氢和加氢反应,它是活泼的氢原子从一个烃分子转移到另一个烃分子上去。使烯烃饱和,二烯烃变成单烯烃或饱和,环烷烃变成环烯烃进而变成芳烃,所以催化裂化产品安定性较好。伴随着氢转移的反应便是大分子烯烃、环烷烃和芳烃的缩合反应,其反应结果是这些大分子不断放出氢,最终变成焦炭,沉积在催化剂表面上,使催化剂降低活性。(4)芳构化反应芳构化反应是烷烃、烯烃环化生成环烷烃和环烯烃,然后进一步进行氢转移反应,不断放出氢原子最后生成芳烃的反应过程。芳构化反应是催化裂化的重要反应之一,由于芳构化反应,使其汽油、柴油含芳烃量较多。(5)甲基转移反应甲基转移反应是在两个芳烃之间进行的。一个芳烃脱去甲基,另一个芳烃得到甲基,称为二甲基产物,这个反应也叫歧化反应。(6)叠合反应叠合反应和烷基化反应在催化裂化操作条件下,即在500高温和常压下进行,这两个反应比例不大,叠合反应是在烯烃与烯烃之间进行的,其反应结果是生成大分子烯烃。(7)烷基化反应烯烃与芳烃的加合反应叫烷基化反应,烯烃主要是加在稠环芳烃上,进一步脱氢生成焦炭。3225催化裂化再生过程催化剂再生时产生大量的热,一般来说足以提供反应所需的热量;有些情况下,还可产生大量的剩余热量,可见,催化剂的再生实际上担负两项任务恢复催化剂的活性和提供反应所需要的热量。(1)再生的化学反应和再生反应热实际生产中在再生器中烧去的焦炭包括四个部分催化碳裂化反应产生的缩合产物;附加碳原料本身所固有的残碳转化生成的碳,它与原料残碳间的关系大致是附加碳06残碳(重量比,对新鲜原料)可汽提碳因汽提不完全而残留在催化剂微孔内的油气,它和催化剂循环量的关系一般是可汽提碳催化剂循环量00002因为焦炭主要是由碳和氢组成的,所以研究再生的化学反应和反应热实际上是研究碳和氢与空气中的氧的反应和反应时所放出的热量。焦炭燃烧的化学反应主要可以写成下面的反应式CO2CO2放热33913KJ/KG碳C1/2O2CO2放热10258KJ/KG碳H21/2O2H2O放热119742KJ/KG碳在再生过程中,一再中由于是贫氧操作,故CO一般不会变成CO2,一再烟气中CO2含量极少;二再中由于是富氧操作,故在烟气中CO2含量极高,而氧含量增加,两股烟气在烟道中混合后CO与富氧进行反应生成CO2,并放出大量的热量。(2)再生反应速度影响再生反应速度的因素较多,其中主要有再生催化剂上的积碳量、再生温度、烟气中的氧浓度、再生压力、催化剂与再生器的结构、流化状况等,它们对烧焦速度的影响关联在下面的关系式中对于硅酸铝催化剂碳燃烧速率(千克小时)05WVPT0CR对于分子筛催化剂来说烧焦速率接近和CR成正比,因此计算分子筛催化剂时,应将上式修正为碳燃烧速率(千克小时)05WVPTC07R式中W再生器内的催化剂藏量(通常以分布板或分布管以上的藏量计算),吨V装置的效率因数,与流化状态有关P压力因数PPTP0PT操作压力因数操作压力(KG/CM2,绝压)PT1315P0氧浓度分压因数,为再生烟气实际含氧量和主风中氧含量(21)的对数平均值与807之比值。807是空气中氧含量和再生器出口烟气氧含量为2时的对数平均值。P021O21/087(式中O2为出口烟气中氧含量)23031LG21/O2T0EE/RT基E/RTT0再生器密相床层温度因数。取基准温度T基为866K(593),活化能E为26600CDGMOL,则1544198786626600RT基1987866RTE所以T0E154413400/TT再生密相床温度(K)当T593,T01。CR再生催化剂含碳量这个方程式六项数据,若已知其中五项可求第六项。在生产中,或以利用测得的因数求效率因数,用以评定再生器效率。1)再生温度再生温度是影响烧焦速率的最重要的因素之一,由烧焦速度方程可知,烧焦速度与再生温度因数成正比。提高再生温度可以大大提高烧焦速度,在600左右时每提高10,烧焦速度可提高约20,但是提高再生温度受到催化剂水热稳定性和设备结构以及材料的限制。对于常规再生来说,若使用硅酸铝催化剂,再生温度一般在580600,若使用分子筛催化剂,可在650操作,但要考虑二次燃烧的的限制,对于完全再生可在680700下操作。对于再生器分为两器的再生装置,氢在第一段已基本烧完,第二段基本上无水,对于催化剂水热稳定性来说,条件较好,可以提高再生温度到更高的温度,如武汉厂的第二段再生器高温可达750800,但要考虑设备和催化剂允许的限度。2)氧分压烧焦速度与再生烟气中的氧分压成正比,氧分压是再生压力与再生烟气中氧的分子浓度的乘积,因此提高再生压力,或提高烟气中氧含量可以提高烧焦速度。E26600O平21A21LNA式中O平对数平均氧浓度(摩尔)A烟气中过剩氧浓度是一个操作变量,它主要受二次燃烧的限制。氧浓度应采用入口空气中和出口烟气中过剩氧浓度的对数平均值,入口氧浓度是主风(空气)的氧浓度,是一常数(21)。烟气中过剩氧浓度是一个操作变量,它主要受二次燃烧的限制,常规再生控制052,例如烟气氧浓度由1提高到2,烧焦速度可以提高18。提高再生压力就必须提高主风机的出口压力,装置的再生压力受所用主风机的限制。3)再生器藏量再生器中的藏量决定了催化剂在再生器内的停留时间。停留时间再生藏量/催化剂循环量提高藏量可延长燃烧时间,从而增加烧焦量,降低再生催化剂定碳,但需要增大再生器体积,而且延长停留时间会加快催化剂失活速度,因此用提高藏量来提高烧焦量不是好办法。4)主风量一再的空气量应调整到在烟道气中尽量不含氧,二再的空气量应调整到在三旋入口烟道气中氧含量35(V),如果供给二再的燃烧空气量不充足而不能完成焦炭的燃烧,那么将会发生“碳堆积”,其根本原因是裂化反应期间催化剂烧焦速率比焦炭生成速率慢。323分馏原理3231分馏基本原理催化裂化分馏系统的任务主要是把反应器送来的油气混合物按馏程范围分割为富气、粗汽油、轻柴油、回炼油和油浆等馏分,并保证各个馏分的质量符合规定的要求。此外还要用回流热和馏分的余热把原料油或其它低温介质预热到较高的温度,以及用蒸汽发生器回收热量等。催化裂化分馏基于蒸馏原理,蒸馏是把完全互溶而沸点不同的液体混合物分离开的一种物理过程,或者说蒸馏是利用液态或气态混合物中各组分挥发性或沸点的不同,来分离这些组分的一种方法。蒸馏是在蒸馏塔内进行的,从塔顶分离出沸点较低的馏分,而从塔底分离出沸点较高的馏分。从塔的中间抽出,沸点介于两者之间的馏分称为侧线馏分。蒸馏所得的冷凝液叫馏出物,将馏出物按不同沸点范围分别收集叫作分馏,所收集的馏出物叫馏分。蒸馏过程是把液体混合物加热使之部分汽化,并将产生的含轻组分(即低沸点组分)较多的蒸汽引出,使它与含重组分较多的液体分开,再把蒸汽冷凝为液体,从而使原来的混合物分成较轻和较重的两部分。可见蒸馏过程包含有加热、汽化、分离和冷凝等几个环节,而主要环节是汽化和冷凝。催化裂化反应油气的分离是在分馏塔内完成的,反应油气进入分馏塔的脱过热段(人字挡板下)与人字挡板向下流的循环油浆逆流接触,脱除过热,洗涤油气中夹带的催化剂粉尘,并使反应油气进行部分冷却,首先冷却的是沸点较高的油浆,上升的油气混合物在塔内令其温度逐渐降低,又会出现部分冷却液为回炼油,未冷却的气相中,主要是沸点较低的重柴油、轻柴油和汽油。再降低温度使其逐渐部分冷却时,依次冷却的是重柴油,轻柴油,最后不能冷却的是汽油蒸汽及液态烃干气组分。此时在分馏塔底得到的是高沸点馏分(油浆)。塔侧自下而上可取得回炼油、重柴油、轻柴油馏分,自塔顶可取得汽油馏分、液态烃和干气组分。气相混合物在精馏段逐渐降温冷凝,气体降温冷凝为液体要放出冷凝潜热,这部分热量要通过塔顶和中段回流取走,使回流中所含的轻组分加热汽化为气相,并使全塔热负荷分布均匀。3232分馏系统工艺特点催化分馏塔的进料一般为温度在500左右且带有催化剂粉末的过热气体,反应油气中最重的物料必须从油气中凝缩下来。并作为塔底液相产品,为防止侧线产品污染,必须先把油气冷却到饱和状态,并将油气夹带的粉尘洗涤下来。以便进行分馏和避免塔板堵塞。为此分馏塔底部设有多层人字挡板,叫做脱过热段,也称冲洗冷却段,因为分馏塔是全气相进料,所以进口位置在塔的最下部(人字挡板底部)。而且不设提馏段,反应油气用循环油浆进行冷却,同时,通过换热器把这些热量大部分用于预热原料或发生蒸汽,以达到回收热量的目的,为了保证油浆中固体含量低于一定数值(5G/L以下)需要将部分油浆回炼或冷却后排出装置。分馏塔侧线产品馏程宽,产品比较容易分离。除塔顶出油气外,侧线出轻柴油、回炼油,回炼油的馏分组成相当于常减压蒸馏中的减压馏分油的组成。可见各侧线产品间的相对挥发度比常压塔各侧线的要大,同时进料中含有较多的不能冷却的富气。水蒸汽起着降低油气分压的作用,所以各产品分馏的要求比较容易满足,容易分离,回炼比较小,塔板数比常压塔少得多。本装置分馏塔设32层塔盘。分馏塔有四个循环回流,分别为塔顶回流、两个中段回流和油浆回流。由于全塔剩余热量大,为了更好利用分馏塔的热能,在满足分馏要求的前提下,应尽量减少顶部回流的取热量,增加温度较高的中段及油浆回流的取热量。324吸收解吸原理吸收是一种分离气体混合物的过程。用适当的液体溶剂处理气体混合物,使其中的一个或几个组分溶于溶剂,从而达到分离气体混合物的目的。被吸收的气体组分称为溶质或吸收质,不被吸收的组分称为惰性气体,所用的液体称为溶剂或吸收剂。吸收了溶质的吸收剂称为溶液或饱和吸收液。气体吸收的根本依据是气体在液体中的溶解度。气体与液体相接触,则气体溶解在液体中,达到一定的溶解度。吸收所能达到的程度,主要取决于吸收条件下的气液平衡关系。气体吸收是物质自气相到液相的转移,这是一种传质过程。该过程中,气相中的溶质(气体分子)首先要穿越气、液两相界面进入液相,进入液相中的气体分子也会有一部分返回气相。液体中溶解的溶质气体越多,气体分子从液相溢出的速率也就越大。当气体分子从气相进入液相的速率等于气体分子从液相返回气相的速率时,气液两相呈动态平衡,溶液的浓度就不再变化,也就是溶液已经饱和,即达到了它在一定条件下的溶解度。此时,在溶液上方溶质气体组分产生一定的平衡分压。混合气体中每一组分可以被溶液吸收的程度,即取决于气相中该组分的分压,也取决于溶液里该组分的平衡分压。气体吸收的推动力就是二者之差。传质的方向取决于气相中组分的分压与其溶液的平衡分压的大小。只要气相中组分的分压大于其溶液的平衡分压,吸收过程便会进行下去,直到气液两相达到动态平衡;反之,如果溶液中某一组分的平衡分压大于混合气体中该组分的分压,那么,传质方向便会反转,这个组分便会从液相转移到气相,即称之为解吸过程。通常,按照吸收过程是否伴有化学反应把吸收分为化学和物理吸收,在炼油工业上,用油吸收气态烃的过程,没有化学反应发生,可看作单纯的气体溶于液体的物理过程。当气体溶于液体时,要放出溶解热,但被吸收组分在气体中浓度很低,且吸收剂用量大,温度升高不显著,一般则认为是等温吸收。通常认为,烃类混合物在压力不高的条件下近似于理想溶液,所以理想溶液的基本定律可作为分离烃类混合物的理论基础。在一定温度下,压力不很高时,对于稀溶液中的溶质,其气液平衡关系服从于亨利定律,当吸收达到气液相间平衡时,与气体组分在液体中的浓度和它在气相中的分压成正比,而气相又

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