FDFCC-Ⅲ重油催化裂化工艺

FDFCC 重油催化裂化工艺重油催化裂化工艺 FDFCC 工艺特有的技术特点 1 开发了实现 低温接触 大剂油比 高效催化技术 HECT 即利用汽油提 升管待生剂相对较低的温度和较高的剩余活性 将汽油提升管待生剂引入重油提升 管底部与再生剂混合 降低干气和焦炭产率 提高丙烯收率 改善产品分布 2 采用双提升管 双沉降器和双分馏塔工艺流程 即分别设置重油提升管和汽 油提升管 两根提升管后均设有沉降器和分馏塔 从而充分利用汽油提升管的改质 效果 使催化汽油的烯烃含量直接满足欧 标准 4 采用了带预混合管的烧焦罐高效再生技术 具有较高的烧焦强度和较低的再生 剂含炭 为降低再生系统压降 2007 年 FDFCC 技术改造取消了预混合管和大孔分 布板 5 采用了可调性强的下流式外取热器 取出两器热平衡多余的热量 6 能量回收机组采用了烟气轮机 轴流式主风机 汽轮机 电动 发电机四机组同轴 新设备 回收了能量 降低了装置能耗 烟气轮机轮盘和叶片使用的是国内研制的 新型高温合金和喷涂材料 7 设有余热锅炉回收系统 回收热量 降低能耗 为防止省煤器炉管低温腐蚀 在烟气低温位置采用了 20G 钢炉管 过热器高温段采用 12CrMo 材质 8 选用了高效旋风器和电液冷壁滑阀等设备 生产原理 1 反应 再生部分 重油催化裂化提升管和汽油提升管用的催化剂为分子筛催化剂 原料油与高温 催化剂在提升管内接触 在一定的压力和温度下发生一系列化学反应 主要有裂化 异构化 氢转移 芳构化 缩合等反应 生成包括干气 液化气 汽油 柴油 回 炼油 油浆馏份的高温油气和焦炭 生成的焦炭附着在催化剂上 在沉降器内反应 油气和催化剂分离 反应油气到主 副分馏塔内进行分离 重油反应器附有焦炭的 催化剂经汽提段汽提直接回到再生器 汽油反应器内附有焦炭的催化剂经汽提后一 路直接回到再生器烧焦一路返回重油提升管底部与重反再生剂混合 再生器内催化 剂在一定的温度 压力及通入主风的条件下 烧去催化剂上的积炭 即催化剂的再 生过程 催化剂活性 选择性恢复后回提升管循环使用 焦炭燃烧放出的热量除 满足工艺需要外 多余的热量由外取热器取出 焦炭燃烧后生成的高温烟气经烟气 轮机和余热炉后排入大气 2 分馏部分 重油催化分馏部分的作用是把从反应器来的高温油气混合物按沸点范围分割成 为富气 汽油 轻柴油 回炼油及油浆馏分 并保证各个馏分的质量符合产品要求 此外分馏系统还完成原料预热及热量回收的任务 催化分馏塔与常减压装置的常压 塔原理基本相同 不同之处在于 1 催化分馏塔的进料是过热气相进料 2 催化分馏塔气相进料中携带了一部分催化剂颗粒 因此 催化分馏塔除了按分馏原理完成一般的产品分割外 还设有油浆循环以 完成脱过热 将高温过热油气冷却到饱和状态 并和回炼油返塔一起洗涤反应油气中 的催化剂 3 吸收稳定部分 吸收稳定部分由吸收塔 解吸塔 再吸收塔 稳定塔 容器 冷换及机泵等组 成 吸收稳定部分的任务是加工来自分馏塔顶油气分离器的粗汽油和富气 富气经 气压机压缩 从中分离出干气 C3 3 V 液化气 C2 3 V C5 1 0 V 和稳定汽油 并要求稳定汽油的蒸汽压合格 冬季 88kpa 夏季 74kpa 吸收 解吸 再吸收塔主要解决 C2 与 C3 馏份的分离 是吸收和解吸过程 其原理是利 用气体混合物中各组分在液体中溶解度的不同来分离气体混合物 稳定塔完成 C3 C4 馏份与汽油馏份的分离 是精馏过程 其原理是利用液体 混合物各组分的挥发度不同进行分离 4 柴油碱洗 碱洗就是利用碱溶液 非加氢精制剂 DF 01 和油品中的酸性非烃化合物起反 应 生成相应的盐类 而以碱渣的形式排掉 碱洗能除去硫化氢 酚 低分子硫醇 环烷酸等非烃化合物 提高柴油质量 5 四机组及气压机 四机组 80 万吨 年重油催化裂化装置设置的四机组由烟气轮机 主风机 蒸汽轮机 电动 发电机组成 烟气轮机 主风机 汽轮机 变速箱 电动 发电机 四机组主要完成反应 再生烧焦供风和多余能量的回收 各机组的作用 1 烟气轮机 主要回收高温烟气的压力能和部分热能 在设计负荷下的实际回 收功率大约在 7000kw 左右 2 汽轮机 采用背压型式 利用蒸汽的焓降做功 额定功率 3920kw 3 主风机 前五级静叶可调的轴流式压缩机 主要目的是压缩空气 供给反应 再生烧焦用风 4 电动 发电机 为汽轮机 烟气轮机的功率之和小于主风机消耗功率时 处 于电动状态 反之 处于发电状态 正常情况下 电动 发电机处于发电状态 发 电量一般在 3900kw 4200kw 之间 四机组的同轴转数正常情况下是随电网的周波变化而变化 6 气压机 富气压缩机是由冷凝式蒸汽轮机带动的 正常情况下通过调整气压机转数来改变压 缩机负荷 气压机作用主要有以下几点 1 调节反应压力 通过气压机转数来调节富气压缩量从而改变反应压力 2 提高富气压力 提高烃类沸点 为富气吸收分离创造条件 7 余热回收 本单元主要将装置内多余的热量 通过传热过程 将热量传递给水 使水变为 具有一定温度和压力的蒸汽 本装置余热热源 高温催化剂 油浆及高温烟气产 3 5MPa 过热蒸汽 分馏塔 一中 二中回流产 0 6MPa 蒸汽 工艺流程说明 1 反应 再生部分 重油提升管反应器 T 101 的进料由新鲜原料 回炼油和油浆三部分组成 新 鲜原料的渣油和蜡油分别由系统进入装置 经过原料油混合器 混 202 混合均匀后 进入原料油缓冲罐 R 202 用原料油泵 P 201 1 2 抽出 开工时经 H 212 1 2 加热 正常生产时 与分馏塔顶循环回流 H 202 1 4 轻柴油 H 204 1 2 和油 浆 H 208 1 2 换热后进入混合器 混 201 回炼油由泵 P 206 1 2 自回炼油罐 R 203 抽出 在混 201 入口与新鲜原料混合 回炼油浆用泵 P 207 1 2 自分馏 塔 T 201 底部抽出 与混 201 来的油品混合 混合后分四路经原料油雾化喷嘴进 入重油提升管反应器下部 与来自重油提升管底部催化剂混合器的的高温催化剂接 触 完成原料的升温 汽化及反应 重油提升管反应器进料与来自再生器 T 102 的再生剂接触立即汽化并反应 产生的反应油气携带催化剂通过提升管向上流动 在提升管出口经粗旋使催化剂与 油气迅速分离 油气及夹带的一部分催化剂经两组单级旋风分离器分离 分离出的 油气去分馏塔 回收下来的催化剂经料腿流入汽提段 在汽提段底部通入水蒸汽 使沉积有焦炭并吸附了一定量油气的催化剂与蒸汽逆流接触 除去催化剂所吸附的 油气 然后经待生滑阀进入烧焦罐 汽油提升管原料油为来自 2 催化裂化装置的粗汽油 由粗汽油泵升压后 经 副分馏塔中段油 粗汽油换热器换热 升温至 135 5 左右后分四路经粗汽油雾化喷 嘴进入汽反提升管反应器下部 与来自再生器的高温催化剂接触 完成原料的升温 汽化及反应 反应后的油气与待生催化剂在汽反提升管出口经粗旋迅速分离 气体经升气 管进入汽反沉降器单级旋风分离器 进一步除去携带的催化剂细粉后 反应油气离 开汽反沉降器 进入副分馏塔 积炭的汽反待生催化剂经汽反粗旋料腿进入汽反汽提段 在此与汽提蒸汽逆 流接触 以汽提催化剂中所携带的油气 汽提后的催化剂一路经汽反待生斜管 汽 反待生滑阀后进入烧焦罐下部 汽提段料位由汽反待生滑阀调节 另一路返回重油 提升管底部与重反再生剂混合 重反和汽反的待生催化剂在烧焦罐下部与二密相床返回的高温再生催化剂充 分混合 以提高烧焦起始温度 汇同外取热器返回的催化剂一同在烧焦罐内烧焦 再生器烧焦主风由主风机 机 101 升压 一路经增压机增压后分别作为外取 热器及二密床流化风 另一路经辅助燃烧室 F 101 进入烧焦罐 循环斜管 待生 斜管 外取热器及汽油待生斜管下来的催化剂进入烧焦罐 烧焦后的催化剂与烟气 并流向上进入稀相管 稀相管出口的 4 组倒 L 快分将烟气和催化剂分离 分离后的 烟气进入再生器 6 组两级旋风分离器 进一步分离催化剂 旋风分离器分离下来的 再生催化剂落入第二密相床 二密相的再生催化剂分四路 一路经再生斜管 再生 滑阀至重油提升管反应器 其催化剂量由反应温度控制再生滑阀的开度来实现 第 二路经再生斜管 再生滑阀至汽油提升管反应器 其催化剂量由反应温度控制再生 滑阀的开度来实现 第三路进外取热器 取走再生烧焦过程的过剩热量 第四路经 外循环管和循环管滑阀补充进烧焦管底部 以提高烧焦起始温度 从再生器顶部出来的高温烟气进入三级旋风分离器 进一步将烟气中携带的 催化剂分离出来 以满足烟气轮机对烟气中催化剂粉尘浓度和粒度的要求 正常生 产时 绝大部分烟气通过烟气轮机膨胀作功 回收烟气的压力能和部分热能 然后 进入余热炉 开工初期及非正常生产时 烟机故障 大部分烟气可以经烟气旁路直 接进入余热炉 尔后排入大气 余热炉分省煤器和过热器两部分 过热器设有烟气 旁路蝶阀 用来调节过热蒸汽温度 余热炉设有烟气旁路 非正常情况下 烟气可 不经余热炉 直接排入大气 为了保证经三旋分出的催化剂正常下料 设有烟气临 界流速喷咀 携带催化剂的烟气经四旋旋分后 经临界流速喷咀后直接排入大气 除氧水由除氧器经泵 P 503 1 3 抽出 经低温省煤器 高温省煤器升压升温 后进入汽包 R 501 汽包 R 501 内饱和水分别由泵 P 501 1 3 P 505 1 2 抽出 泵 P 501 1 3 出口饱和水分四路 第一路去外取热器 T 103 取热管束 第二路去油浆 蒸汽发生器 H 209 第三 四路去余热锅炉强制蒸发段 泵 P 505 1 2 出口饱和水去低温省煤器联箱 饱和水换热后 汽水混合物回汽包分离 饱和蒸汽由汽包 R 501 顶部引出后 进入过热器与烟气换热 过热后的中压蒸汽并 入 3 5MPa 蒸汽管网 2 分馏部分 来自重油反应沉降器顶部的油气进入主分馏塔 T 201 的下部 塔上部装有 15 层浮阀塔盘 下部装有 15 层舌型塔盘 底部装有 10 层冷却洗涤用的人字型挡板 油气自下而上经分馏后得到富气 粗汽油 轻柴油 回炼油及油浆 为了使塔的负 荷分布比较均匀 在塔的不同位置分别建立了四个循环回流系统 主分馏塔出来的 115 左右的油气 一路与热媒水换热器 换 201 8 15 换热 再经采暖水或循环水换 201 3 6 取热 和空冷却器 KL201 1 6 冷却 正常时停 用 一路与除盐水换热器 换 201 1 2 换热 两路合并后进入后部冷却器 冷 201 1 4 将油气冷却到 35 45 后进入油 气 水分离器 容 201 罐 在热媒 水换热器入出口设 Dg800 的旁 路由 1 电动阀控制 在空冷 KL 201 1 6 出口设有 2 电动阀 在热媒水换热器前 后大油气线上设有 7 处注水点 容 201 内未冷凝的富气进入气体压缩机 机 301 压缩送入吸收稳定 冷凝的 粗汽油用泵 202 1 2 经 FIC 6211 送吸收塔 301 作吸收剂 其含硫污水用 P 209 1 2 送至双脱装置处理 轻柴油自主分馏塔 T 201 的 19 层塔盘的降液管流入轻柴油汽提塔 T 202 用 水蒸汽提出携带的轻粗分 然后用泵 P 204 1 2 抽出 经与原料 H 204 1 2 富吸收油 H 205 1 2 换热 再经 H 205 3 4 与热媒水换热 再经水冷 L 202 1 2 冷却后 一部分作为中间产品送出装置 另一部分经冷 L 203 1 2 进 一步冷却后送到再吸收塔 T 303 作为再吸收剂 富吸收油经换 H 205 1 2 换热 后返回主分馏塔 21 层塔盘 主分馏塔的四个循环回流为顶循环回流 一中段回流 二中段回流 油浆循 环回流 顶循环回流用泵 P 203 1 2 从第 27 层塔盘的集油箱抽出 经与原料 油 H 202 1 4 换热 再经 H 202 5 6 与热媒水换热 再经换 203 1 2 冷却 然后 返回分馏塔顶部 一中段回流用泵 P 205 1 2 从第 16 层塔盘的降液管抽出 先去稳定塔 T 304 底重沸器 H 304 2 作热源 再进蒸汽发生器 H 206 然后返回分馏塔第 18 层 塔盘气相 回炼油从塔 T 201 第二层塔盘自流入回炼油罐 R 203 然后用泵 P 206 1 2 抽出 分成三部分 一部分回到塔 T 201 的第二层塔盘作为内回流 一 部分 即二中段回流 送到稳定塔 T 304 底重沸器 H 304 1 作热源后 再进蒸汽发生 器 H 207 换热 然后返回塔的第 5 层塔盘 第三部分 即回炼油 去反应混 201 入口 和新鲜原料油混合作反应进料 循环油浆用泵 P 208 1 2 从塔底抽出 先给换热器 H 208 1 2 与原料油 换热 再进入换热器 H 209 发生中压蒸汽 然后一部分分两路返回塔第一层塔盘 下的人字挡板和塔底 脱除过热并洗涤反应油气及控制塔底温度 余下部分分两路 返回副分馏塔的人字挡板上和塔底 脱除过热并洗涤反应油气及控制塔底温度 另 一部分油浆用泵 P 207 1 2 抽出 其一作为油浆回炼进反应器 其二经换热器 H 210 与冷凝水换热 再经水冷 L 204 冷却后作为产品出装 由汽反沉降器来的反应油气进入副分馏塔底部 与来自主分馏塔的一股循环 油浆逆流接触 洗涤反应油气中催化剂并脱过热 使油气呈 饱和状态 进入副分 馏塔进行分馏 副分馏塔顶油气自塔顶流出进入副分馏塔顶油气 热水换热器 H 213 1 4 副 分馏塔顶油气后冷器 L 210 1 4 冷至 40 后进入副分馏塔油气分离器 R 217 进 行气液分离 副分馏塔油气分离器顶出的富气 温度 40 压力 0 27MPa 绝 进入富气压缩机 J 301 气液分离器底部出的改质汽油由改质汽油泵抽出 一路 加压后送至 2 催化裂化装置吸收塔顶作吸收剂用 另一路作为冷回流返回副分馏 塔第一层 油气分离器 R 217 底部含硫污水用 P 209 1 2 送至双脱装置处理 副分馏塔中段油自副分馏塔第 16 层抽出 经副分馏中段泵升压后分两路 一 路返回主分馏塔第 4 层 一路送至解吸塔给解吸塔底重沸器 H 302 供热 副分 馏塔中段热量不足时 由 1 0MPa 低压蒸汽给解吸塔底重沸器补充热量 副分馏塔塔底油浆自流循环至主分馏塔第一层人字档板上方 3 吸收稳定部分 从分馏部分油气分离器 R 201 217 出来的富气被气体压缩机 机 301 压缩到 约 1 2MPa 压缩气体经空冷 KL 301 1 2 水冷 L 302 1 2 冷凝冷却到 40 进入油气分离器 R 301 分离出压缩富气和凝缩油 为防止设备腐蚀 在空冷 KL 301 1 2 前及水冷 L 302 1 2 后注入凝结水 污水从容 R 301 排出送至 R 201 吸收塔 T 301 位于脱吸塔 T 302 上部 操作压力约 1 0MPa 塔顶温度约为 40 左右 从容 R 301 来的压缩富气进入吸收塔下部 从分馏部分来的粗汽油以及 补充吸收油 稳定汽油 分别从第 19 层和 26 层塔盘打入 与上升的气体进行逆流接 触 为取出吸收过程放出的热量 在吸收塔中部设有两个中段回流 分别从第 9 层 和 17 层用泵 P 302 1 2 及泵 P 303 和抽出 经水冷 L 303 水冷 L 304 冷却后 分别返回塔的第 8