燕山石化催化裂化煉油三廠工藝簡介

1、1概述說明：11裝置的地位與作用 煉油廠重油催化裂化是在催化劑的作用下將重質(zhì)油轉(zhuǎn)化為汽油、柴油及液 化氣等產(chǎn)品的過程，是主要的加工工藝之一。隨著社會的不斷發(fā)展和進步，能源危機日益成為人們注目的焦點，而催化 裂化作為重油深度加工裝置，日益顯示出其重要作用，我國通過催化裂化工藝 生產(chǎn)的汽油約占全國商品汽油的 70，柴油占全國總量的 30，液化氣占煉油 廠總量的 90以上。根據(jù)中石化總公司''八五科技進步規(guī)則”的精神和煉廠的”九五規(guī)劃”， 為充分利用石油資源，提高二次加工能力，改善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，增加全廠輕質(zhì)油收 率，減少重油產(chǎn)品特擬建此套 (200 萬噸年 重油催化裂化裝置。本裝置是全國

2、 最大的重油催化裂化裝置之一。12裝置的主要原料、產(chǎn)品與用途 121本裝置所需主要原料為蒸餾裝置的常三、常四、減二、減三、減 四、減五線、減壓渣油以及酮苯蠟膏、糠醛抽余油、和丙烷脫瀝青油等。122本裝置主要產(chǎn)品為：汽油，柴油，液化氣，干氣和重油 (油漿 。12 2 1汽油是本裝置生產(chǎn)的主要產(chǎn)品之一，其設(shè)計牌號為9l 號，收率為 47 2。汽油常用于汽油燃動機，是比較重要的一種動力能源，主要用 于輕型汽車，活塞式發(fā)動機的飛機，快艇和小型發(fā)電機等。1222柴油也是本裝置的主要目標(biāo)產(chǎn)品，其設(shè)計牌號為一 10 號和 0 號，收率通常為 24 28，根據(jù)季節(jié)變化和市場對柴油的使用要求，我們可以 通過改變

3、操作條件來生產(chǎn)所需要的目標(biāo)產(chǎn)品。柴油的用途相當(dāng)廣泛，主要用于 大馬力的運輸機械，現(xiàn)已廣泛用于載重汽車，拖拉機，曳引機，機車，船舶及 各種農(nóng)業(yè)，礦山，車用機械作為動力設(shè)備，其功率從幾十馬力到四萬馬力左右。12 2 3液化氣也是本裝置的重要產(chǎn)品，其設(shè)計收率為10736。它通常用作民用燃料，但隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，液化氣的用途也有了新的 變化，比如：因為世界環(huán)衛(wèi)組織宣布氟利昂嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境，造成臭氧層破 壞，故研究氟利昂的替代產(chǎn)品顯得尤其重要，而液化氣正是理想的原材料之一。 另外，更重要的是以液化氣為原料，生產(chǎn)各種化工原材料，例如：從液化氣中 分離出丁烯 2 產(chǎn)品供橡膠廠生產(chǎn)丁苯橡膠使用，丙烯產(chǎn)

4、品供化工廠生產(chǎn)聚丙 烯。1224干氣是催化裂化裝置的副產(chǎn)品之一，其收率大約為3728干氣主要用作本廠的自用燃料氣，比如：鍋爐產(chǎn)汽，加熱爐對原料及中間產(chǎn)品 預(yù)熱等，近幾年隨著降耗增效呼聲的日益加強，消滅火炬，少用燃料油，多用 燃料氣的節(jié)能降耗措施正在全國石化行業(yè)轟轟烈烈地展開。13裝置技術(shù)來源 從武漢石化廠和廣州石化總廠引進石偉公司重油催化裂化技術(shù)，通過消化 吸收設(shè)計了福 建煉油廠 140 萬噸年重油催化裂化裝置，于 1992 年 9 月投產(chǎn)。通過 運轉(zhuǎn)的實踐證明，其優(yōu)點充分體現(xiàn)。本技術(shù)現(xiàn)已開始用于新設(shè)計的 120 萬噸年烏魯 木齊煉油廠， 140 萬噸年蘭州煉油廠，大連石化公司和大港煉油廠重油

5、催化裂化裝置根據(jù)北京燕化公司煉油廠的實際要求，北京設(shè)計院根據(jù)目前國內(nèi)外較為成熟的重油催 化裂化技術(shù)設(shè)計而成。其中主要技術(shù)項目有：13 1催化劑再生系統(tǒng)采用并列式兩段完全再生技術(shù)，二段再生器內(nèi)部是空腹 高氧設(shè)計，設(shè)置外旋風(fēng)分離器，以保證二段高溫生產(chǎn)，使再生齊 II 含碳達 005。 同時也解決了催化劑高溫水熱失活的矛盾。13 2反應(yīng)采用全提升管反應(yīng)器，在其出口設(shè)置出口快速分離器，中止反應(yīng)， 提升管反應(yīng)采用高溫短接觸操作條件，對產(chǎn)品收率有利。13 3采用高效霧化噴嘴原料注入系統(tǒng)，對原料霧化和噴散成60p 以下的油粒，對降低生焦，提高液體產(chǎn)品收率有利。13 4加注金屬鈍化劑，以防止重金屬Ni 等對催

6、化劑活性的影響，改善產(chǎn)品分布。13 5原料預(yù)熱取消加熱爐方案，改用分餾塔底油漿作原料熱源。開工初期采 用中壓蒸汽加熱原料油。13 6裝置采用外取熱技術(shù)，和高溫?zé)煔饽芰炕厥障到y(tǒng)。在高溫?zé)煹郎显O(shè)置高 溫取熱器，產(chǎn)生中壓蒸汽，再利用高溫?zé)煔饽芰孔鲃恿ν苿訜煔廨啓C，直接帶動同步 發(fā)電機裝置，煙氣輪機電機及配套的控制系統(tǒng)。煙機出入口蝶閥是由美國引進，煙氣 輪機是由蘭州煉油總廠機械廠提供，其型號為(YL II -18000A；煙機發(fā)電機型號為：YLUl80000-A 。1. 3. 7氣體壓縮機裝置是由杭州氣輪機廠生產(chǎn)的氣輪機(NK40 /50/20和由沈陽鼓風(fēng)機廠生產(chǎn)的壓縮機 (2MCL-606 組成的。

7、1. 3. 8.主風(fēng)機系統(tǒng)是由陜西鼓風(fēng)機廠生產(chǎn)的軸流風(fēng)機 AV50-12 和由杭州氣輪 機廠生產(chǎn)的原動機 N(350/40與上海電機廠生產(chǎn)的原動機 YCt-1900-4組成的。1. 3. 9.增壓機是由佳木斯電機廠生產(chǎn)的原動機 YA710AM3-2- w 和陜西鼓風(fēng)機 廠生產(chǎn)的風(fēng)機 310-4. 079/3. 059組成的。1 . 3. 10.為了進一步改善產(chǎn)品質(zhì)量，防止環(huán)境污染，在吸收穩(wěn)定部分特增設(shè)液 態(tài)烴和汽油脫硫醇裝置，以脫除液態(tài)烴和汽油中的硫醇成分。1. 4.裝置的主要構(gòu)成 本裝置主要由反再系統(tǒng)，分餾系統(tǒng)，吸收穩(wěn)定系統(tǒng)和雙脫系統(tǒng)余熱鍋爐組成。1. 4. 1.反應(yīng)再生系統(tǒng) 反再系統(tǒng)是催化

8、裂化裝置的重要組成部分，是整個裝置的龍頭。1 . 4. 1 . 1 .全提升管反應(yīng)器，在提升管出口設(shè)置出口快分器，和四個初級旋分 器(粗旋 ，在沉降器內(nèi)設(shè)置單級旋分器 (細旋；1. 4. 1. 2.第一再生器內(nèi)設(shè)置了 8 組 2 級旋風(fēng)分離器，第二再生器內(nèi)部為空白， 在二再外設(shè)置了 4 組 2 級旋分器；1 . 4. 1. 3 .提升管反應(yīng)器采用高活性的超穩(wěn)分子篩催化劑，為了回收多余熱量， 特在一再外設(shè)置外取熱器裝置；1 . 4. 1 . 4.煙氣能量回收系統(tǒng).為了充分回收剩余熱能，降低裝置能耗，本裝 置在第一再生器和第二再生器的混合煙道上設(shè)置了高溫取熱爐，煙氣輪機和余熱鍋爐； 為了降低催化劑

9、損失，保護生態(tài)環(huán)境，特設(shè)置了三級旋風(fēng)分離器，回收催化劑粉末； 另外，反再部分還包括催化劑加料系統(tǒng)和卸料系統(tǒng)，以及一再輔助燃燒爐F-101 和二再輔助燃燒爐 F-102142分餾系統(tǒng)分餾系統(tǒng)主要是由分餾塔，柴油汽提塔，原料緩沖罐，回?zé)捰凸蓿蜐{過濾器， 油漿蒸汽發(fā)生器，和各中段循環(huán)的換熱系統(tǒng)以及空冷和水冷部分組成的。14 3吸收一穩(wěn)定系統(tǒng)吸收一穩(wěn)定系統(tǒng)主要由富氣壓縮機機組，吸收塔，解讀塔，穩(wěn)定塔和再吸收塔以 及各種換熱設(shè)備，空冷設(shè)備，堿洗沉降系統(tǒng)組成。14 4雙脫系統(tǒng)雙脫系統(tǒng)主要由汽油預(yù)堿洗罐，汽油脫硫醇塔，堿液氧化塔，堿液沉降罐，二硫 化物沉降罐，汽油砂濾塔，尾氣水洗塔，混合氧化塔和液態(tài)烴脫硫

10、塔，液態(tài)烴脫硫醇 塔，堿液氧化塔，液態(tài)烴沉降罐，堿液沉降罐以及干氣脫硫系統(tǒng)成。15裝置簡況一覽表表1內(nèi)容1998年 4 月200項目 產(chǎn)品名稱 設(shè)計開工時 間 設(shè)計能力單位年、月、日萬噸 /年歷史水平投產(chǎn)日期1998 年 6 月23日占地面積平方 M33800總投資萬元73655專利公司名 稱 合同生效期表二：各項技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)項目名稱單位基本數(shù)據(jù)總投資萬元固定資產(chǎn)投資萬元流動資金萬元建設(shè)期利息萬元銷售收入萬元銷售成本萬元銷售稅金萬元銷售利潤萬元利潤總額萬元所得稅萬元收益率所得稅后 部）內(nèi)%所得稅前 部）內(nèi)%所得稅后萬元所得稅前萬元投資利潤率%項目單位產(chǎn)品包裝 裝置定員人內(nèi)容物實際最大能力建設(shè)日

11、期擴建日期建筑面積引進項目名稱合同總價合同有效期設(shè)計指標(biāo)實際最好水平108010996431874649395044181944362332277322771065125.2233.237236012591128.61回收期靜態(tài)投資回收期年5.44動態(tài)投資回收期年7.05償還期人民幣借款償還年4.28期外幣借款償還期年10.002工藝路線21工藝路線特點： 本裝置主要由反應(yīng)一再生系統(tǒng)，分餾系統(tǒng)，吸收一穩(wěn)定系統(tǒng)和四機組( 煙機，氣壓機，主風(fēng)機和增壓機 以及雙脫部分組成。本裝置工藝設(shè)計是在吸收國內(nèi)外重油催化裂 化先進技術(shù)的基礎(chǔ)上設(shè)計而成，與國外相比，其工藝技術(shù)已達到世界先進水平。2 1 1反再系統(tǒng)

12、21 11反應(yīng)器和再生器采用同高并列式，再生部分采用兩段燒焦完全再生 技術(shù)；2112再生器采用外取熱技術(shù)以吸收多余的熱量維持反再部分熱平衡；2 1 13反應(yīng)采用全提升管反應(yīng)器，在其出口設(shè)置高效分離器，進料采用高 效霧化噴嘴原料注入系統(tǒng)；采用 MTC 控制技術(shù)，以提高劑油比；2 1 14原料預(yù)熱方式本裝置采用混合進料方式，原料預(yù)熱采用與分餾塔底 油漿換熱，取消了傳統(tǒng)的加熱爐原料預(yù)熱方式；2 1 15為了進一步提高高溫?zé)煔饽芰炕厥?，在煙道上設(shè)置了高溫?zé)煹廊?爐，余熱爐和煙機系統(tǒng)。212分餾系統(tǒng) 本裝置充分利用分餾塔各段回流熱量來預(yù)熱原料油、發(fā)生蒸汽以及做解吸塔、穩(wěn) 定塔熱源。2 1 3吸收一穩(wěn)定

13、系統(tǒng)吸收一解吸采用雙塔流程，提高了碳三，碳四的析出 率和汽油穩(wěn)定深度。214雙脫部分2 1 41干氣脫硫操作，不設(shè)置分液罐，僅在塔頂設(shè)置分離段，以除去干氣 中攜帶的胺液，可減少占地面積；2 1 42不單獨設(shè)置液化氣脫硫溶劑分液罐，將液化氣脫硫塔直徑加大，降 低液流速度，以利于胺液與液化氣的分離，同時將高度適當(dāng)加高，延長液化氣在上部 的停留時間，以利于沉降分離；2 1 43汽油堿洗脫硫醇部分，采用抽提一氧化兩步法，汽油脫硫醇抽提塔 內(nèi)件采用篩板；堿液氧化塔，混合氧化塔，尾氣水洗塔內(nèi)件均采用清華大學(xué)開發(fā)的 QH 1型扁環(huán)填料；2 1 44雙脫部分增加了液態(tài)烴脫硫醇過程，以進一步降低液態(tài)烴中的硫含

14、量。22基本原理22 1催化裂化反應(yīng)及其影響因素22 11催化裂化反應(yīng)特點催化裂化反應(yīng)是在催化劑表面上進行的，原料進入反應(yīng)器后，經(jīng)過七個步驟才變成產(chǎn)品離開催化劑。第一步：氣態(tài)原料分子從主氣流中擴散到催化劑表面，并沿催化劑孔道向催化劑 內(nèi)部擴散；第二步：靠近催化劑表面的原料分子，被催化劑活性中心吸附，原料分子變的活 潑，某些化合鍵開始松動；第三步：被吸附的原料分子在催化劑表面進行化學(xué)反應(yīng)； 第四步：產(chǎn)品分子從催化劑表面上脫附下來； 第五步：產(chǎn)品分子沿催化劑孔道向外進行擴散，并擴散到主氣流中去。 從催化裂化反應(yīng)過程來看，原料分子首先是被催化劑活性中心吸附才能進行化學(xué) 反應(yīng)，因此原料中各類烴分子的反

15、應(yīng)結(jié)果不僅取決于反應(yīng)速度，而且很重要的是取決 于吸附能力，對碳原子數(shù)相同的烴類分子，被吸附的難易程度大致如下：稠環(huán)芳烴稠環(huán)環(huán)烷烴 烯烴單烷基側(cè)鏈的單環(huán)芳烴環(huán)烷烴烷烴。在同一族烴中，大分子吸附能力比小分子強。如果按化學(xué)反應(yīng)速度的高低順序排 列，大致情況如下：烯烴大分子單烷基側(cè)鏈的單環(huán)芳烴異構(gòu)烷烴及環(huán)烷烴小分子單烷基側(cè)鏈的 單環(huán)芳烴正構(gòu)烷烴稠環(huán)芳烴。顯然，烴類的吸附能力與化學(xué)反應(yīng)速度的排列順序并不一致。 吸附在催化劑表面上各類烴分子的多少，除與吸附能力有關(guān)，也和原料中含各種 烴類多少有關(guān)，如果原料中含芳烴較多，特別是稠環(huán)芳烴和小分子單烷基側(cè)鏈(小于碳九的單環(huán)芳烴，它們的吸附能力最強而化學(xué)反應(yīng)速度最

16、慢，結(jié)果長時間的停留在催化 劑表面上，不易脫附，甚至縮合成焦炭，致使催化劑失去活性。2212催化裂化的化學(xué)反應(yīng)類型催化裂化過程中的化學(xué)反應(yīng)并不是單一的裂化反應(yīng)，而是多種化學(xué)反應(yīng)同時進行。 在催化裂化條件下，各種化學(xué)反應(yīng)的快慢、多少和難易程度都不同，因為催化裂化原 料組成的不同，使化學(xué)反應(yīng)顯得更加復(fù)雜化，現(xiàn)就其主要化學(xué)反應(yīng)介紹如下：22121裂化反應(yīng) 催化裂化的主要反應(yīng)是裂化反應(yīng)，它的反應(yīng)速度比較快。裂化反應(yīng)是C-C 鍵的斷裂。同類烴分子量越大，反應(yīng)速度越快。一般來說：221211烯烴比烷烴更易裂化，環(huán)烷烴裂化時，既能斷側(cè)鏈也能開環(huán) 變成烯烴；22 1212芳烴環(huán)很穩(wěn)定不易反應(yīng)。芳烴中側(cè)鏈越長，

17、取代深度越深， 反應(yīng)速度就越快。單環(huán)芳烴不能脫甲基，只有三個碳以上的側(cè)鏈才能發(fā)生反應(yīng)，稠環(huán) 芳烴側(cè)鏈斷裂都發(fā)生在根部；2. 2. 1. 2. 1. 3 . C C鍵裂化速度順序為：叔碳仲碳伯碳。2 2 1 2 2異構(gòu)化反應(yīng)異構(gòu)化反應(yīng)是催化裂化的重要反應(yīng)，它是在分子量大小不變的情況下，烴類分子 發(fā)生結(jié)構(gòu)和空間位置的變化，異構(gòu)化反應(yīng)有以下幾種情況：(1骨架異構(gòu)； (2烯烴的鍵位移； (3烯烴空間結(jié)構(gòu)變化，因為異構(gòu)化反應(yīng)，結(jié)果使催化裂化含有較多的異構(gòu)烴；22123氫轉(zhuǎn)移反應(yīng) 氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)，也可以稱為氫調(diào)配反應(yīng)，即某一烴分子上的氫脫下來，立即加到另 一個烴分子上，使這一烯烴分子得以飽和。如果脫氫分子也是

18、烯烴，結(jié)果是一個烯烴 分子飽和了，而放出氫的分子更不飽和了，對于飽和分子來說，可稱為飽和反應(yīng)。氫轉(zhuǎn)移是催化裂化特有的反應(yīng)，反應(yīng)速度比較快，帶側(cè)鏈的環(huán)烷烴是氫的主要 來源，氫轉(zhuǎn)移不同于一般的氫分子參加的脫氫和加氫反應(yīng)，它是活潑的氫原子從一個 烴分子轉(zhuǎn)移到另一個烴分子上去。使烯烴飽和，二烯烴變成單烯烴或飽和，環(huán)烷烴變 成環(huán)烯烴進而變成芳烴，所以催化裂化產(chǎn)品安定性較好。伴隨著氫轉(zhuǎn)移的反應(yīng)便是大分子烯烴、環(huán)烷烴和芳烴的縮合反應(yīng)，其反應(yīng)結(jié)果是 這些大分子不斷放出氫，最終變成焦炭，沉積在催化劑表面上，使催化劑降低活性，2 21 24芳構(gòu)化反應(yīng) 芳構(gòu)化反應(yīng)是烷烴、烯烴環(huán)化生成環(huán)烷烴和環(huán)烯烴，然后進一步進行氫

19、轉(zhuǎn)移反應(yīng)， 不斷放出氫原子最后生成芳烴的反應(yīng)過程。芳構(gòu)化反應(yīng)是催化裂化的重要反應(yīng)之一， 因為芳構(gòu)化反應(yīng)，使其汽油、柴油含芳烴量較多。22125甲基轉(zhuǎn)移反應(yīng) 甲基轉(zhuǎn)移反應(yīng)是在兩個芳烴之間進行的。一個芳烴脫去甲基，另一個芳烴得到甲 基，稱為二甲基產(chǎn)物，這個反應(yīng)也叫歧化反應(yīng)。22126疊合反應(yīng)疊合反應(yīng)和烷基化反應(yīng)在催化裂化操作條件下，即在 500*(3 高溫和常壓下進行，這兩個反應(yīng)比例不大，疊合反應(yīng)是在烯烴與烯烴之間進行的，其反應(yīng)結(jié)果是生成大分 子烯烴。22127烷基化反應(yīng) 烯烴與芳烴的加合反應(yīng)叫烷基化反應(yīng)，烯烴主要是加在稠環(huán)芳烴上，進一步脫氫 生成焦炭。2213催化裂化反應(yīng)機理 催化裂化反應(yīng)非常復(fù)

20、雜，反應(yīng)類型很多，為了了解這些反應(yīng)是怎樣進行的，并解 釋某些現(xiàn)象，如氣體中碳三、碳四多，汽油中異構(gòu)烴多等，就需要進一步討論烴類的 反應(yīng)過程。目前，陽碳離子學(xué)說被認為是解釋催化裂化反應(yīng)機理比較好的一種學(xué)說。所謂陽碳離子，是指表面缺少一對價電子的碳原子形成的烴離子。陽碳離子的命 名是依照銨離子 (NH+ 4。而得的，但它不能象銨離子能在溶液中解離出來自由存在， 它只能吸附在催化劑表面上進行反應(yīng)，它們的根本不同是陽碳離子的碳表面只有三對 電子。一般認為在熱裂解過程中不易形成陽碳離子，因為熱裂解是一般的氣相熱反應(yīng)， 其結(jié)果是烴夯子均勻斷裂成自由基，只有不均勻斷裂才能生成陽碳離子，但是不均勻 斷裂要比均

21、勻斷裂需要的能量大的多，故不易發(fā)生。在酸性催化劑存在的情況下，生 成陽碳離子所需要的能量就小得多了。陽碳離子是在烴分子與催化劑作用下形成的。一是催化劑活性中心給出質(zhì)子，使 烯烴質(zhì)子化生成陽碳離子，如：酸性中心R CH = CH2+ Z 給出質(zhì)子 f R CH+ CH3+A質(zhì)子加在烯烴上有一個規(guī)律，即加在含氫原子較多的碳原子上，這樣含氫較少的 碳原子缺少一對電子，形成陽碳離子，如：+氫化物抽出1 1 + I A I IRCH2 CH 3=AR.一 CH CH3 + AH從上述情況看，要生成陽碳離子必須具備兩個條件，一是要有烯烴，烯烴來源于 原料中，或是熱裂解生成的；二是要有給出質(zhì)子的酸性催化劑。

22、質(zhì)子是指失去電子狀態(tài)的氫原子，用H +表示。必須清楚，催化劑給出的質(zhì)子并沒有脫離催化劑自由行動，而是烯烴停留在催化 劑表面上，在一定條件下形成陽碳離子。陽碳離子反應(yīng)過程比較復(fù)雜，其反應(yīng)特點如下：2. 2. 1. 3. 1.陽碳離子生成可以通過烯烴與質(zhì)子結(jié)合，小的陽碳離子與烯烴 再結(jié)合，生成較大的陽碳離子，如：R +CH 2=CH2 f RCH2一一 CH22. 2. 1. 3. 2 .陽碳離子能自動異構(gòu)化，伯碳自動轉(zhuǎn)化為仲碳，仲碳轉(zhuǎn)化為叔碳，趨向更穩(wěn)定。陽碳離子穩(wěn)定性順序為：叔碳仲碳伯碳。離子異構(gòu)化表現(xiàn)為一對價電子的轉(zhuǎn)移，或者連同所聯(lián)系的氫和甲基一起移動，如：CHjIR - CH2 - CH；

23、 - CH+ -CHj- R-CH2 -C-CH32. 2. 1. 3. 3陽碳離子與烴分子相遇，奪取烴分子的氫，生成新的陽碳離子,即陽碳離子的形成與陽碳離子的取代，形成鏈反應(yīng)，如:R+ R' H»RH+R2. 2. 1. 3. 4.陽碳離子可以失去質(zhì)子生成烯烴，此質(zhì)子交還給催化劑酸性中 心或其它烯烴，生成新的陽碳離子，自己成為烯烴產(chǎn)物，如：R CH2一 CH+一 RZ f R CH=CH R+H +2. 2. 1. 3. 5.大的陽碳離子分解，生成一個烯烴和一個小陽碳離子，即進行 裂化反應(yīng)，如：CH3 CH + CH2 CH2 CH2 CH2 CH3fCH3 CH=CH 2

24、+CH2 CH2 一一一 CH2一一一 CH32. 2. 1. 3. 6.陽碳離子自身反應(yīng)，構(gòu)成環(huán)化作用。如：CH2+ CH2 CH2 CH=CH 2+A +f 環(huán)己烯 +AH2. 2. 1. 4.影響反應(yīng)的主要因素2. 2. 1. 4. 1.原料油的性質(zhì)：原料油的性質(zhì)是我們所有操作條件中最重要的條件。選擇催化劑，制定生產(chǎn)方案, 選擇操作條件都應(yīng)首先了解原料油的性質(zhì)。生產(chǎn)中我們要求原料要相對的穩(wěn)定。同時 加工幾種性質(zhì)不同的原料時，要在原料罐或管道中調(diào)和均勻后再送入裝置。另外要特 別注意罐區(qū)脫水，換罐時不要因脫水不凈，將水送入反應(yīng)器，否則會急劇降低反應(yīng)溫 度，反應(yīng)壓力會因水的汽化而迅速上升，嚴(yán)重

25、時會造成重大事故。22142催化劑的種類： 目前，國內(nèi)的催化劑已有幾種不同的系列產(chǎn)品可供選用。每個催化裝置都應(yīng)根據(jù) 本裝置的原料油性質(zhì)，產(chǎn)品方案及裝置的類型選擇適合本裝置的催化劑。選用催化劑 時，不僅要選擇催化劑的活性、比表面，更要注意它的選擇性、抗污染能力和穩(wěn)定性。在生產(chǎn)過程中若因原料性質(zhì)和產(chǎn)品方案的較大幅度變化而需要更換催化劑時，則 需要采取逐步置換的方法。一邊卸出催化劑，一邊補入新鮮劑，注意置換的速度不能 過快，不然會因新鮮劑補入太多，平衡劑活性太高而使操作失去平衡。22143反應(yīng)時間： 反應(yīng)時間短，轉(zhuǎn)化率低，回?zé)挶仍黾樱环磻?yīng)時間長，轉(zhuǎn)化率提高，但時間過長則 會使轉(zhuǎn)化率過高，汽柴油收率下

26、降，液化氣中烯烴飽和，丙烯、丁烯的產(chǎn)率下降。工 業(yè)裝置一般取 24 秒。目前有些加工渣油的裝置采取了更低的反應(yīng)時間，以降低生焦 率。反應(yīng)時間在生產(chǎn)中不是可以任意調(diào)節(jié)的，它由提升管的容積（直徑和長度 決定但生產(chǎn)中反應(yīng)時間是變化的。進料量的多少，其它條件引起的轉(zhuǎn)化率的變化，都會引起 反應(yīng)時間的變化。對于一個特定的裝置，如果我們需要大幅度改變反應(yīng)時間的話，可以采取向提升 管內(nèi)注入稀釋介質(zhì)的辦法 （如蒸 汽和干氣。但這種辦法的前提是裝置負荷較低的情況下方 可使用。22144流化質(zhì)量、原料霧化及旋分效果 這些條件對產(chǎn)品產(chǎn)率和質(zhì)量都有很大影響，但主要由設(shè)備本身的結(jié)構(gòu)決定，在生 成中可調(diào)性很小。需要說明的是

27、雖然這些條件在正常生成中不作為調(diào)節(jié)手段，但必須 通過某些參數(shù)的測量、觀察來判斷操作狀態(tài)是否正常。這些條件是否處于正常的范圍 相當(dāng)重要，需要在生產(chǎn)中認真對待。譬如：通過提升管反應(yīng)器的壓降，溫度分布，密度分布等來觀察提升管反應(yīng)器流 化狀況。通過快速分離器壓降，一級旋風(fēng)分離器入口濃度來觀察快速分離器的狀況等。 如果確有問題我們盡可能的采取一些補救措施（調(diào)節(jié)其它參數(shù) 來使其不利影響降到最低限度。22145反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度高，裂化快，轉(zhuǎn)化率高。一般采用500 538C之間的溫度進行操作。提高反應(yīng)溫度，則干氣增加、汽油減少，在轉(zhuǎn)化率不變時，焦炭產(chǎn)率下降（因為抑止了縮合反應(yīng) 。隨溫度的升高，丙烯和丁烯產(chǎn)率增

28、加很快。提高溫度能提高汽油的辛烷值。因為汽油中烯烴和芳烴都隨溫度升高而增加了。 反應(yīng)溫度是我們生產(chǎn)中的主調(diào)參數(shù)，也是對產(chǎn)品產(chǎn)率和質(zhì)量影響最靈敏的參數(shù)。 在提升管裝置中，反應(yīng)溫度主要是用再生單動滑閥通過開度調(diào)節(jié)催化劑的循環(huán)量 來達到控制的目的。221 46預(yù)熱溫度 （總進料溫度 對提升管裝置來說預(yù)熱溫度已不再時調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度的主要手段。但是，不同的原 料油和不同結(jié)構(gòu)的原料噴嘴對預(yù)熱溫度有不同的要求。一般來說，預(yù)熱溫度對進料霧 化效果有一定的影響，對產(chǎn)品產(chǎn)率和質(zhì)量有程度不同的影響。霧化效果好則在同樣轉(zhuǎn) 化率條件下焦炭和氣體產(chǎn)率下降，輕質(zhì)油收率上升。霧化效果差，則焦炭產(chǎn)率就會上 升。一般預(yù)熱溫度高，霧

29、化效果好。對于霧化效果較好的噴嘴，可以根據(jù)熱平衡的允 許，采用較低的預(yù)熱溫度；對于霧化效果較差的噴嘴則應(yīng)根據(jù)熱平衡的允許和對劑油 比的要求采用較高的預(yù)熱溫度。原料預(yù)熱溫度受整個裝置的熱平衡、工藝條件、劑油 比、再生器設(shè)備設(shè)計溫度等所約束。2. 2. 1. 4. 7.劑油比:催化劑循環(huán)量與反應(yīng)器總進料量之比，叫做劑油比。催化劑化劑環(huán)量/（噸/小時）劑油比=總進料（噸/小時時劑油比不是一個獨立變量而是一個因變參數(shù)，一切引起反應(yīng)溫度變化的因素，都 會影響它，且劑油比反作用于反應(yīng)溫度。劑油比增大反應(yīng)溫度升高，而當(dāng)再生溫度和 反應(yīng)溫度升高時，劑油比減小。劑油比增大，轉(zhuǎn)化率提高，焦炭產(chǎn)率升高，對于提升 管

30、反應(yīng)器，劑油比一般 3-7改變劑油比最靈敏的方法是調(diào)節(jié)原料預(yù)熱溫度。當(dāng)操作條 件改變，劑油比增加時，轉(zhuǎn)化率和焦炭產(chǎn)率就會增加。2. 2. 1. 4. 8催化劑活性催化劑平衡活性越高，轉(zhuǎn)化率越高，產(chǎn)品中烯烴含量減少，而烷烴含量增加。分子篩催化劑的平衡活性，各種不同類型的催化劑有較大的差別。生成中應(yīng)根據(jù) 原料性質(zhì)，產(chǎn)品方案，裝置類型來選擇合適活性的催化劑。平衡催化劑的活性除和操 作條件有關(guān)外，主要由催化劑的置換速度調(diào)節(jié)，正常的新鮮催化劑補充是通過小型加 料進行的。重金屬的污染會使催化劑的活性下降，選擇性明顯變差，氣體和焦炭產(chǎn)率升高， 氣體中氫氣含量明顯增加，而汽油收率明顯降低。在這種情況下，需要較

31、大幅度的置 換催化劑。在卸出平衡劑的同時用較大的加料量向系統(tǒng)內(nèi)補入新鮮催化劑，同時，保 證金屬鈍化劑的注入量。催化劑水熱失活是影響催化劑活性的重要因素之一。因為是兩段再生，故兩段再 生的煙氣氧含量和再生溫度對催化劑活性有重要影響，在一再中采用低氧和較低的再 生溫度可將催化劑上攜帶的全部氫燒掉，這樣二再可采用高氧和較高的再生溫度，大 大降低了催化劑含碳量，同時也大大避免了催化劑的水熱失活，最大限度地降低了水 熱失活對催化劑活性的影響。2. 2. 1. 4. 9再生催化劑含碳量（定碳分子篩催化劑對再生劑的含碳量非常敏感，再生催化劑含碳量是指經(jīng)再生后催化 劑上殘留的焦炭含量。再生催化劑含碳過高，分子

32、篩催化劑的活性和選擇性都會下降， 因而大大降低轉(zhuǎn)化率，汽油產(chǎn)率下降，溴價上升，誘導(dǎo)期下降。采用高溫再生可以降 低催化劑定碳，一般降低含碳量 0. 1 %，活性提高2-3個單位。2. 2. 1. 4. 10.反應(yīng)器壓力提高反應(yīng)壓力就是提高了反應(yīng)器內(nèi)的油氣分壓。油氣分壓的提高意味著反應(yīng)物濃 度的增加，因而反應(yīng)速度加快，從而提高了轉(zhuǎn)化率。提高反應(yīng)壓力，生焦率的提高比較明顯，干氣的產(chǎn)率也會增加，汽油產(chǎn)率稍有降 低，但不太明顯。對于一定的提升管反應(yīng)器來說，提高壓力也等于降低了反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)物料體積 流率。在進料量不變的情況下，等于延長了反應(yīng)的時間。若維持反應(yīng)時間不變則可增 大處理能力。221411汽提蒸

33、汽量 把催化劑顆粒加帶的油蒸汽汽提出來，所需的蒸汽量取決于催化劑循環(huán)速率。汽提蒸汽的量通常為 1 2Kg/噸循環(huán)催化劑，或者通過操作中慢慢的降低汽提蒸汽的量， 觀察溫度的變化，當(dāng)汽提蒸汽的量降到一定的值時，再生器溫度急劇上升，未汽提出 來的烴類開始燃燒，此時的汽提蒸汽量為最小值，正常操作時采用該值的11 倍左右使用過多的汽提蒸汽是有害的，它會使主分餾塔塔頂系統(tǒng)負荷加大，也會導(dǎo)致催化劑 水熱失活。221412霧化蒸汽 霧化蒸汽在反應(yīng)進料中具有相當(dāng)重要的作用，霧化蒸汽量適當(dāng)，原料霧化效果好， 還可以降低油氣分壓，避免催化劑迅速結(jié)焦。一旦原料中斷，霧化蒸汽還可防止噴嘴 堵塞。221411預(yù)提升蒸汽：

34、2214111降低提升管內(nèi)油氣的分壓；2214112降低催化劑的碳差 (焦炭重量/催化劑重量 >；2214113降低再生器溫度；2214114減少輕氣體的生成。221413回?zé)挶然責(zé)捰团c新鮮原料之比叫回?zé)挶??；責(zé)挶仍黾訒穑?214131催化劑循環(huán)速率增加；2214132焦炭產(chǎn)率增加；2214133再生器溫度增加；2214134產(chǎn)氣量增加。221414重金屬原料油中不可避免的含有金屬化合物，它通過夾帶進入裝置或因為化合物本身易 揮發(fā)而和瓦斯油一起蒸餾出來進入裝置。在普通金屬中，鐵、鎳、釩、鈉、銅尤為有 害。在催化裂化反應(yīng)期間，它們永久性地沉積在催化劑表面上，通過促使氫氣產(chǎn)量增 加而改變

35、產(chǎn)品分布。鈉的存在會降低催化劑的熔融溫度，使其結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞從而降低 催化劑的活性；鎳在催化裂化條件下使烴類脫氫反應(yīng)加快，導(dǎo)致催化劑選擇性變差。進料中的金屬污染程度是用金屬因子 Fm 來衡量的。Fm=Fe+V+10(Ni+Cu>式中Fe、V、Ni、Cu表示進料中鐵、釩、鎳和銅的濃度。用重量濃度ppm表示221415金屬鈍化劑 金屬鈍化劑種類很多，一般所用的金屬鈍化劑是指銻、鉍的化合物，通常其濃度 為 20 40。通過加注金屬鈍化劑，使原料油中的重金屬與鈍化劑中銻或鉍的化合物 形成低熔點合金，以避免原料油中的重金屬沉積在催化劑表面導(dǎo)致催化劑的活性和選 擇性下降。鈍化劑的注入量一般應(yīng)根據(jù)原料油

36、中重金屬的含量而加以調(diào)節(jié)。222催化裂化再生及其影響因素催化劑再生時產(chǎn)生大量的熱，一般來說足以提供反應(yīng)所需的熱量；有些情況下， 還可產(chǎn)生大量的剩余熱量?？梢?，催化劑的再生實際上擔(dān)負兩項任務(wù)：恢復(fù)催化劑的 活性和提供反應(yīng)所需要的熱量。2. 2. 2. 1再生的化學(xué)反應(yīng)和再生反應(yīng)熱焦炭中的含氫量通常比使用普通硅酸鋁時要低一些。實際生成中，在再生器中燒 去的焦熒包括四個部分：催化碳一一裂化反應(yīng)產(chǎn)生的縮合產(chǎn)物；附加碳一一原料本身所固有的殘?zhí)嫁D(zhuǎn)化生成的碳，它與原料殘?zhí)奸g的關(guān)系大致是：附加碳：0. 6*殘?zhí)?（重量比，對新鮮原料;可汽提碳一一因汽提不完全而殘留在催化劑微孔內(nèi)的油氣。它和催化劑循環(huán)量的 關(guān)系

37、一般是：可汽提碳=催化劑循環(huán)量* 0. 0002;因為焦炭主要是由碳和氫組成的，所以研究再生的化學(xué)反應(yīng)和反應(yīng)熱實際上是研 究碳和氫與空氣中的氧的反應(yīng)和反應(yīng)時所放出的熱量。焦炭燃燒的化學(xué)反應(yīng)主要可以寫成下面的反應(yīng)式：C+ 02 CO2放熱：33913kj（8100kcal /kg 碳C+ 1/202一 CO 放熱：10258kj（2450kcal /kg 碳H2+ 1 /202一 H2O 放熱：119742kj（28600kcal /kg 碳在再生過程中，一再中因為是貧氧操作，故CO 一般不會全變成 C02，一再煙氣中C02含量極少；二再中因為是富氧操作，故在煙氣中CO2含量極高，而氧含量增加，

38、兩股煙氣在煙道中混合后 CO與富氧進行反應(yīng)產(chǎn)生 C02，并放出大量的熱量。2. 2. 2. 2.再生反應(yīng)速度影響再生反應(yīng)速度的因素較多，其中主要有：再生催化劑上的積碳量，再生溫度，煙 氣中的氧濃度，再生壓力，催化劑與再生器的結(jié)構(gòu)，流化狀況等，它們對燒焦速度的影響 關(guān)聯(lián)在下面的關(guān)系式中：對于硅酸鋁催化劑：碳燃燒速率（千克/小時=0 . 5Wvpt oCr對于分子篩催化劑來說燒焦速率接近和CR成正比，因此計算分子篩催化劑時，應(yīng)將上式修正為：碳燃燒速率（千克/小時=0. 5WVPTC 0.7R 式中：w一再生器內(nèi)的催化劑藏量（通常以分布板或分布管以上的藏量計算，噸V 裝置的效率因數(shù)，與流化狀態(tài)有關(guān)P

39、壓力因數(shù)：P=Pt . PoPt 一操作壓力因數(shù)P操作壓力（血北nA絕壓）_PT：Po-氧濃度分壓因數(shù)，為再生煙氣實際含氧量和主風(fēng)中氧含量（21% 的對數(shù)平均值與 & 07%之比值。8. 07%是空氣中氧含量和再生器出口煙氣氧 含量為2%時的對數(shù)平均值。密相21 -2.3D311g(21/Cj1/0.S7（式中O2為出口煙氣中氧含量）To 再生器 床層溫度因數(shù)To=(E / eRT 基 > 一 (E / RT>取基準(zhǔn)溫度 T基為866K(59 3 C >，活化能 E為26600cd/gmol，則26600RT L 987 * &66 所 W；T0 = el54

40、4-|?4W/TE _26600_ 13400瓦亍一 138?蜀T_ Tt 一再生密相床溫度（°K當(dāng)T=593 C, To=1Cr 一再生催化劑含碳量這個方程式六項數(shù)據(jù)，若已知其中五項可求第六項。在生產(chǎn)中，或以利用測得的因數(shù)求效率因數(shù)，用以評定再生器效率。2. 2. 2. 3再生因素的分析2. 2. 2. 3. 1再生因素的分析再生溫度是影響燒焦速率的最重要的因素之一。由燒焦速度方程可知，燒焦速度與再溫度因數(shù)成正比。提高再生溫度可以大大提高燒焦速度，在600C左右時每提高 10C，燒焦速度可提高20%，但是提高再生溫度受到催化劑水熱溫度性和設(shè)備結(jié)構(gòu)以及材料的限制。對于常規(guī)再生來說，若

41、使用硅酸鋁催化劑，再生溫度一般在580 600 C。若使用分子催化劑，可在650 C,但要考慮二次燃燒的限制。對于完全再生可在680 700 C下作。對于再生器分為兩器的再生裝置，氫在第一段已基本燒完，第二段基本上無水，對于催劑水熱穩(wěn)定性來說， 條件較好，可以提高再生溫度到更高的溫度。如：武漢石化廠的第二段生器高溫可達750800 C。但要考慮設(shè)備和催化劑允許的限度。2. 2. 2. 3. 2.氧分壓燒焦速度與再生煙氣中的氧分壓成正比。氧分壓是再生壓力與再生煙氣中氧的分子濃的乘積，因此提高再生壓力，或提高煙氣中氧含量可以提高燒焦速度。氧濃度應(yīng)采用入口空氣中和出口煙氣中過剩氧濃度的對數(shù)平均值。入

42、口氧濃度是主風(fēng)（空氣 的氧濃度，是一常數(shù)（21% 。21-a21O 平=Ina式中：O平一對數(shù)平均氧濃度摩爾）a 一煙氣中過剩氧濃度是一個操作變量，它主要受二次燃燒的限制。常規(guī)再生控制0.5-2%,例如煙氣氧濃度由 1%提高到2%燒焦速度可以提高18%。提高再生壓力就必須提高主風(fēng)機的出口壓力。一個裝置的再壓力受所選用主風(fēng)機的限制。2. 2. 2. 3. 3.再生器藏量再生器中的藏量決定了催化劑在再生器內(nèi)的停留時間。再生藏量停留時間：催化劑化劑循提高藏量可延長燃燒時間，從而增加燒焦量，降低再生催化劑定碳。但需要增大再生器體積，而且延長了停留時間會加快催化劑失活速度，因此用提高藏量的辦法提高燒焦

43、量不是好辦法。2. 2. 2. 3. 4.主風(fēng)量一再的空氣量應(yīng)調(diào)整到在煙道氣中盡量不含氧；二再的空氣量應(yīng)調(diào)整到在三旋入口煙道氣中氧含量 35% （v，如果供給二再的燃燒空氣量不充足而不能完成焦炭的燃燒，那 麼將會發(fā)生，碳堆積”，其根本原因是裂化反應(yīng)期間催化劑燒焦速率比焦炭生成速率慢。223反再系統(tǒng)三大平衡及其調(diào)整方式 對于催化裂化裝置來說，平穩(wěn)操作的實質(zhì)就是控制好三大平衡：物料平衡、壓力平衡 和熱平衡。生產(chǎn)中，影響平衡的各個參數(shù)不是絕對不變的，總會因為某些因素而變化，從而打破 平衡。操作者的主要任務(wù)就是隨時對引起不平衡的原因進行分析，及時調(diào)節(jié)相應(yīng)的參數(shù)， 使系統(tǒng)恢復(fù)平衡或達到平衡狀態(tài)。2231

44、物料平衡 所謂物料平衡主要是指進入和排出反應(yīng)一再生系統(tǒng)的各種物料的平衡。 如：原料與產(chǎn)品、單程轉(zhuǎn)化率與回?zé)挶?、燒焦與生焦、供氧與需氧、催化劑的損失與 補充、氣體產(chǎn)量和氣壓機能力的平衡等等。茲將其中對操作有較大影響者分別說明如下：2231 1單程轉(zhuǎn)化率與回?zé)挶鹊钠胶?單程轉(zhuǎn)化率與回?zé)挶鹊年P(guān)系，實際上是裝置處理能力和產(chǎn)品收率的關(guān)系。在生產(chǎn)中操 作者往往把回?zé)捰凸薜囊好?（排除分餾的影響 > 作為觀察反應(yīng)深度的“眼睛”。這就是說， 回?zé)捰凸抟好媸呛饬吭限D(zhuǎn)化與回?zé)捠欠衿胶獾臉?biāo)志?；?zé)捰凸抟好嫔仙蚪档?，說明了 平衡的破壞，破壞平衡的主要原因是轉(zhuǎn)化深度或者說是單程轉(zhuǎn)化率變化。因此調(diào)節(jié)應(yīng)從調(diào) 整反

45、應(yīng)深度入手。調(diào)節(jié)的方法有提高或降低反應(yīng)溫度，加快或減慢或停止小型加料（改變催化劑活性 >；對于一些催化劑損失較小的裝置因為受系統(tǒng)藏量限制，這個手段往往調(diào)節(jié)幅度 不夠大，最常用的還是提高和降低反應(yīng)溫度調(diào)節(jié)劑油比等。也可以直接單獨調(diào)節(jié)回?zé)捰土縼砀淖兓責(zé)挶龋珣?yīng)盡量少用。因為增加回?zé)捔繒s短 提升管的反應(yīng)時間，降低轉(zhuǎn)化率，回?zé)捰蜁黾?。調(diào)節(jié)不當(dāng)會形成惡性循環(huán)。所以，只有 回?zé)捰凸抟好娌▌虞^大時，才能采用這個手段作為避免回?zé)捰捅贸榭眨蛘呋責(zé)捰蜐M罐的 應(yīng)急措施。在調(diào)整反應(yīng)深度的同時，再逐步地拉回回?zé)捰偷牧?，保持適宜的回?zé)挶取Ｉa(chǎn) 重柴油的裝置有時短時改變重柴油抽出量來平衡回?zé)捰凸抟好?，這個辦法對

46、操作影響較小， 當(dāng)然妻考慮到重柴油的質(zhì)量。2231 2生焦與燒焦、需氧與供氧的平衡 這兩對矛盾是密切相關(guān)的。反應(yīng)生產(chǎn)的焦炭，必須在再生器內(nèi)全部燒掉，才能保持再 化劑含碳量在要求的指標(biāo)之內(nèi)。要燒掉這些焦炭就由主風(fēng)機供給充足的氧氣。一般來說， 供氧應(yīng)稍大于需氧。若主風(fēng)量不足，燒焦需氧供給不夠，再生煙氣氧含量降至零，則再生催化劑顏色變黑， 含碳量大幅度上升，催化劑活性和選擇性下降，生焦量增加，燒焦更不完全，從而形成惡 性循環(huán)。催化劑上的積碳越多，催化劑活性下降，使氣體與汽油產(chǎn)率下降，回?zé)捰秃陀蜐{ 增多，這種現(xiàn)象叫做碳堆積。嚴(yán)重時這種被迫停止進料燒焦。若供氧過多，煙氣中氧含量過高，常規(guī)再生裝置就會發(fā)生

47、二次燃燒。同時也浪費主風(fēng)， 增加能耗。2231 21碳堆積 在生產(chǎn)中引起碳堆積的原因不外兩個方面：或者在原來生焦與燒焦平衡的基礎(chǔ)上增加 了生焦量，或者是主風(fēng)量過少。譬如原料變重，反應(yīng)溫度過低，待生催化劑帶油；小型加 料速度太快；開工初期裝入系統(tǒng)的催化劑中新鮮劑比例過大，活性過高；氧含量表指示失靈，實際無過剩氧而指示偏高未及時發(fā)現(xiàn)，都可能造成碳堆積。對于兩段燒焦高效再生來說，在正常操作中，二再出口往往采用較高的氧含量，一般 二再出口氧含量為 3 5(V> 。二再燒焦溫度較高，燒焦速度較快，發(fā)生碳堆積的幾率比 常規(guī)再生少。一旦因為某些原因引起生焦增加時，往往會引起再生系統(tǒng)溫度上升，然后再 出

48、現(xiàn)氧含量回零，稀密相溫差回零。氧含量回零后的現(xiàn)象與常規(guī)再生相同。對于碳堆積的處理，應(yīng)掌握以下原則：2231 211迅速減少生焦量，停油漿回?zé)挘蠓冉档瓦M料量和回?zé)捰土浚?必要時切斷進料，流化燒焦。2231212燒焦過程中要掌握好熱量平衡，以免超溫。在減少進料的過程 中要注意反應(yīng)器溫度，及時噴入取熱介質(zhì)(一般是汽油 > 。若采用噴汽油不能取走熱量而造成再生溫度升高時，應(yīng)降低主風(fēng)量，從而降低燒焦速度。也就是在燒焦過程中要掌握好熱 量平衡。2231 3催化劑損失和補充的平衡 對于催化劑的損失，應(yīng)該分為正常和必要的跑損、排放和過多的損失兩種情況進行討 論。所謂必要的跑損、排放，是指在催化裂化過

49、程中為保持理想的轉(zhuǎn)化率，需要維持一定 的催化劑平衡活性。這就要求我們把在反應(yīng)一再生的循環(huán)過程中，因為不斷老化、污染中 毒和磨損等原因而使活性變低的催化劑不斷的以一定速度置換出來。一般情況下，因為催 化劑在高溫輸送流化過程中不斷粉碎、磨損變細，較細的細粉(<20u> ，旋風(fēng)分離器大部不能回收而從再生煙氣中帶出。為保持系統(tǒng)藏量而用小型加料補充新鮮催化劑可以滿足以上 要求。對于加工重金屬含量較高原料的裝置，因為需要把催化劑上重金屬含量維持在一定 水平上，只用補充旋風(fēng)分離器不能回收的細粉的方法置換催化劑是不夠的，需要從再生器 中卸出一定量的平衡催化劑，補充新鮮催化劑，進行較多的置換。223

50、1 4氣體組成、產(chǎn)量和氣體壓縮能力的平衡 氣體壓縮機在操作中相當(dāng)于反應(yīng)壓力的調(diào)節(jié)閥，對兩器壓力平衡有直接的影響。它的 能力有一定的限制，所以富氣量不能超過氣壓機的負荷，才能使氣壓機運轉(zhuǎn)穩(wěn)定，保持系 統(tǒng)壓力平衡。富氣量的大小有兩個因素決定，一是反應(yīng)的氣體產(chǎn)量；二是分餾塔塔頂冷凝 冷卻器的冷卻效果。若冷卻效果不好，會有一部分輕汽油組分隨氣體進人氣壓機。不僅增 加了富氣的量，而且富氣分子量的增大更加大了氣壓機的負荷。另外應(yīng)注意富氣的組成。如因為催化劑重金屬污染嚴(yán)重，富氣中含氫量增加較多，富 氣分子量低于氣體壓縮機設(shè)計參數(shù)較多，那麼在一定轉(zhuǎn)速下，壓縮機出口壓力達不到額定 值。此時，吸收塔壓力如維持較高

51、 (高于機出口壓力 > ，則氣體壓縮機排不出量，氣體在機 體內(nèi)形成渦流，機體溫度迅速上升，同時立即影響反應(yīng)壓力。此時，一是適當(dāng)增加氣壓機 轉(zhuǎn)速提高機出口壓力；而是降低吸收系統(tǒng)壓力，使氣壓機正常排量，維持反應(yīng)系統(tǒng)壓力正 常。不得已情況下可將機出口改為放火炬使其排量正常后再并入吸收系統(tǒng)。但吸收系統(tǒng)壓 力仍得稍降低一些。在冬天，分餾塔頂油氣經(jīng)冷凝后溫度入較低，也影響氣體組成，分子 量較低，影響氣體壓縮機正常運行。此時，可調(diào)節(jié)油氣分離器溫度解決。調(diào)節(jié)方法有兩種： 一是調(diào)節(jié)空冷風(fēng)量和冷卻水量；另一種是調(diào)節(jié)空冷前油氣分離器管線上的閥門開度，使油 氣分離器內(nèi)油氣溫度再生以改變氣體組成。前一種方法較合理

52、，后一種方法解決問題較快。2232反應(yīng)熱平衡熱平衡是指反應(yīng)需熱和供熱的平衡。反應(yīng)所需熱量的提供主要是再生器燒焦放出的熱 量通過催化劑循環(huán)傳遞到反應(yīng)器，因此三器應(yīng)保持需熱和供熱的平衡，才能保持一定的反 應(yīng)溫度和再生溫度。反應(yīng)溫度和再生溫度的確定分別是根據(jù)原料油性質(zhì)、生成方案、對轉(zhuǎn)化率的要求和燒 焦速度及再生形式的要求確定的，操作中往往控制反應(yīng)溫度。再生溫度是三器熱平衡的結(jié) 果。裝置采用外取熱器和加注金屬鈍化劑技術(shù)以適應(yīng)重油催化裂化的需要，其目的是保證 三器熱平衡。就本裝置而言，熱平衡主要是通過摻渣量來調(diào)整，當(dāng)循環(huán)量超過一定極限時， 由預(yù)熱溫度適當(dāng)調(diào)節(jié)。非正常的熱平衡，如熱過剩，是因為操作或管理不

53、當(dāng)而引起的三器熱平衡破壞，這類 現(xiàn)象需要認真對待：如原料變重，汽提效果太差造成催化劑帶油等不正常操作而引起再生 器中可燃物突然增加而造成熱過剩。這種熱過剩往往來勢很猛，操作上來不及處理而使再 生溫度超高，損壞設(shè)備或造成催化劑活性和比表面積大幅度下降。2233壓力平衡所謂壓力平衡，是指反應(yīng)系統(tǒng)之間壓力的平衡。壓力平衡是維持催化劑正常循環(huán)的關(guān) 鍵，也是保證裝置安全平穩(wěn)生產(chǎn)的關(guān)鍵。壓力平衡的計算，是按再生、待生、循環(huán)線路分 別進行的。在生產(chǎn)操作中，我們是通過對兩器差壓的嚴(yán)格控制來維持兩器的壓力平衡的，這也就 維持催化劑的的正常循環(huán)。若兩器差壓超過一定的范圍，會引起催化劑的倒流。嚴(yán)重時會 使空氣串入反

54、應(yīng)器，或油氣串入再生器而造成嚴(yán)重的惡性事故。從控制方案看，基本上有 兩種。一是用氣壓機轉(zhuǎn)數(shù)控制反應(yīng)壓力，雙動滑閥（或煙氣輪機入口蝶閥 > 控制兩器差壓，再生壓力為應(yīng)變參數(shù)；二是氣壓機轉(zhuǎn)數(shù)控制反應(yīng)壓力，雙動滑閥（或煙機入口蝶閥 >控制再生壓力，兩器差壓為應(yīng)變參數(shù)。第一種方案，再生壓力隨反應(yīng)壓力的變化而波動，變動頻繁，對降低催化劑損失不利。 但從壓力平衡角度看比較有利。第二種方案，兩器壓力分別控制，再生壓力很穩(wěn)定，但兩器差壓變化較大。這種控制 方案只有在裝置設(shè)計允許兩器差壓在較大范圍內(nèi)波動，斜管蓄壓較大的情況下方可使用。 操作中必須嚴(yán)格監(jiān)視兩器差壓的變化，使其不超出允許的范圍。從壓力平

55、衡角度看不如第224分餾原理及工藝特點2241催化裂化分餾系統(tǒng)的任務(wù)主要是把反應(yīng)器送來的油氣混合物按沸點范圍 分割為富氣、粗汽油、輕柴油、回?zé)捰秃陀蜐{等餾分，并保證各個餾分的質(zhì)量符合規(guī)定的 要求。此外還要用回流熱和餾分的余熱把原料油或其它低溫介質(zhì)預(yù)熱到較高的溫度，以及 用蒸汽發(fā)生器回收熱量等。2242分離原理催化裂化分餾基于蒸餾原理，蒸餾是把完全互溶而沸點不同的液體混合物分離開的一 種物理過程，或者說蒸餾是利用液態(tài)或氣態(tài)混合物中各組分揮發(fā)性或沸點的不同，來分離 這些組分的一種方法。蒸餾是在蒸餾塔內(nèi)進行的，從塔底分離出沸點較低的餾分，而從塔 底分離出沸點較高的餾分。從塔的中間抽出，沸點介于兩者之間的餾分稱為側(cè)線餾分。蒸 餾所得的冷凝液叫餾出物，將餾出物按不同沸點范圍分別收集叫作分餾，所收集的餾出物 叫餾分。蒸餾過程是把