催化裂化工藝技術(shù)的發(fā)展與改進(jìn)

催化裂化工藝技術(shù)的發(fā)展與改進(jìn)

1催化裂化裝置的主要進(jìn)展69年來(lái)，生產(chǎn)效率已經(jīng)提高，工業(yè)化已經(jīng)完成。流紋花技術(shù)的誕生為全球生產(chǎn)能力的首要任務(wù)。(1)通過(guò)對(duì)催化裂化反應(yīng)機(jī)理和動(dòng)力學(xué)的研究,應(yīng)用新型催化劑和助劑(2)發(fā)展加氫處理-催化裂化組合工藝,降低汽油的硫含量和再生煙氣中的SO(3)優(yōu)化設(shè)計(jì)和操作,提高催化裂化的化學(xué)有效轉(zhuǎn)化程度,增加目的產(chǎn)品收率。(4)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)。由于催化裂化裝置在重油轉(zhuǎn)化和全廠經(jīng)濟(jì)效益中的重要作用,所以安全平穩(wěn)長(zhǎng)周期運(yùn)行是提高催化裂化裝置的經(jīng)濟(jì)效益、降低維修費(fèi)用、減少各種直接和間接損失的關(guān)鍵。長(zhǎng)周期平穩(wěn)運(yùn)行的實(shí)現(xiàn)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,反映了工程設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、施工建設(shè)和生產(chǎn)管理等各個(gè)環(huán)節(jié)的完善程度,體現(xiàn)了催化裂化技術(shù)的整體水平。(5)實(shí)現(xiàn)大型化,提高控制和管理水平,增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。大型化、減少定員、采用先進(jìn)控制和優(yōu)化控制、實(shí)現(xiàn)管控一體化是減少加工費(fèi)用,提高經(jīng)濟(jì)效益,提高煉油廠競(jìng)爭(zhēng)能力的有效手段。(6)擴(kuò)大功能,向化工領(lǐng)域延伸,由常壓渣油等重質(zhì)原料生產(chǎn)乙烯、丙烯。使催化裂化技術(shù)向煉油與化工一體化方向發(fā)展。(7)降低環(huán)境污染;催化裂化裝置運(yùn)行過(guò)程中對(duì)大氣也會(huì)造成嚴(yán)重的污染,其排放的主要污染源有:CO、NO2環(huán)保問(wèn)題分析2.1污染影響因素分析2.1.1產(chǎn)品內(nèi)氣、液化氣、干氣等產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)催化裂化以渣油為原料,生產(chǎn)汽油、柴油、液化石油氣、干氣等產(chǎn)品。其生產(chǎn)工藝過(guò)程一般包括反應(yīng)再生、分餾、吸收穩(wěn)定以及汽油脫硫醇、干氣液化氣脫硫等部分。2.1.2環(huán)境因素分析2.1.2.分餾塔氣液分離FCC裝置排放廢水主要為酸性水,含硫化物、氨氮、揮發(fā)酚等污染物的濃度均較高。排污流程為:(1)分餾塔塔頂出來(lái)的油氣在塔頂油氣分離器中的氣液分離過(guò)程;(2)分餾塔頂出來(lái)的富氣經(jīng)氣壓機(jī)壓縮后進(jìn)入氣壓機(jī)出口油氣分離器中的氣液分離過(guò)程;(3)吸收穩(wěn)定部分穩(wěn)定塔塔頂出來(lái)的C3和C4組分冷凝后送塔頂回流罐,在回流罐中油氣和水的分離過(guò)程。必要時(shí)還要對(duì)汽提凈化水中濃度仍較高的氨氮和揮發(fā)酚進(jìn)行補(bǔ)充處理去除,才能滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。2.1.2.提升管反應(yīng)器再生焦炭產(chǎn)生的廢氣主要為再生煙氣和制硫尾氣,均連續(xù)排放至大氣環(huán)境。排污流程為:(1)由提升管反應(yīng)器出來(lái)的催化劑,表面覆有反應(yīng)生成的焦炭,需要在再生器中燒焦再生,產(chǎn)生煙氣;(2)由酸性水汽提及干氣液化氣脫硫脫出的酸性氣,經(jīng)制硫裝置回收硫后,還有少部分沒(méi)有轉(zhuǎn)化的含H2.1.2.3固體催化裂化反應(yīng)的催化劑使用一定時(shí)間后會(huì)失去裂化活性,由再生器和廢催化劑罐中排出;FCC工藝的粗汽油產(chǎn)品,需精制脫H2.2環(huán)境保護(hù)措施2.2.1催化劑的排放控制在生產(chǎn)工藝技術(shù)上,FCC的清潔生產(chǎn)特征應(yīng)包括:(1)再生煙氣中CO排放的控制。為充分燃燒CO從而控制其排放量,應(yīng)使用CO燃燒爐和CO助燃劑。(2)再生煙氣中煙塵排放的控制。再生煙氣中的煙塵主要為催化劑粉塵,要求在催化劑的分離過(guò)程使用高效的旋風(fēng)分離器,來(lái)減少催化劑的跑損。(3)堿渣排放的控制。加氫精制是解決堿渣問(wèn)題的根本性措施;其次,采用分餾塔頂注氨和催化汽油氨堿精制技術(shù),可大幅度減少堿渣的產(chǎn)生量。2.2.2氧化物和硫氧化物催化裂化再生器燒焦時(shí)產(chǎn)生的煙氣是煉油廠主要污染源之一。煙氣中的有害物質(zhì)主要是氮氧化物和硫氧化物。催化裂化原料經(jīng)加氫脫硫、脫氮預(yù)處理后,原料中的硫含量下降,可以使產(chǎn)品中的含硫量降低,可大大減少煙氣中含硫氧化物的污染,去除原料油中的部分重金屬,從而減輕催化裂化催化劑的重金屬污染。2.2.3汽提凈化水的廢水(1)汽提凈化水酸性水。FCC工藝產(chǎn)生的酸性水,通常采用汽提處理。在汽提工藝技術(shù)中,單塔加壓汽提側(cè)線抽出,具有汽提效率高、凈化水質(zhì)量好、脫出的酸性氣和液氨純度高、能耗低及流程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。酸性水若處于開(kāi)放系統(tǒng)中,溶解于帶壓廢水中的輕烴、H(2)汽提凈化水。在煉油廢水中,氨氮和COD(包括酚類(lèi)化合物)集中存在于汽提凈化水中,是污水處理場(chǎng)進(jìn)水的一個(gè)主要指標(biāo)。尤其是煉油企業(yè)的污水處理場(chǎng)大都無(wú)脫氮功能,汽提凈化水的直接進(jìn)入是造成出水氨氮超標(biāo)的主要原因之一。因此,對(duì)汽提凈化水進(jìn)行補(bǔ)充處理,是降低污水處理場(chǎng)進(jìn)水中氨氮和COD的最有效途徑。程序間歇式生物反應(yīng)器(SBR)可以有效地脫除COD和氨氮,對(duì)于處理廢水量較小、含氨氮及COD較高的廢水,具有占地面積小、操作彈性大、耐沖擊負(fù)荷性能好的特點(diǎn)。用本方法處理汽提凈化水,可使出水的COD和氨氮含量分別低于100mg/L和15mg/L,直接達(dá)標(biāo)排放2.2.4處理廢物2.2.4.工藝和工藝技術(shù)對(duì)再生煙氣中CO和煙塵排放量的控制,可采取前述具有清潔生產(chǎn)特征的設(shè)備和工藝技術(shù)。也有采用高效干法袋式除塵技術(shù)與氫氧化鈉堿液脫硫技術(shù),工藝流程為:催化裂化煙氣從現(xiàn)有余熱鍋爐出口煙道接入經(jīng)煙水換熱器后進(jìn)入袋式除塵器除塵,經(jīng)過(guò)升壓風(fēng)機(jī)后再進(jìn)入脫硫系統(tǒng),凈化后煙氣采用塔頂煙囪排放。2.2.4.2.酸性氣體處理酸性氣中的硫可占裝置進(jìn)硫總量的77%,H2.2.5火炬氣的回收利用本著安全、環(huán)保、節(jié)能的原則,對(duì)可燃性氣體加以回收利用,控制火炬氣的排放,不僅可減少火炬燃燒法處理火炬氣產(chǎn)生的環(huán)境污染,而且是節(jié)能降耗、提高經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑。2.2.5.氣體產(chǎn)生量的減少減少火炬氣排放,首先必須從源頭上加以控制,即盡力避免非正常工況的發(fā)生,最大限度地減少氣體的產(chǎn)生量。因此,應(yīng)采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝技術(shù)和設(shè)備、自控系統(tǒng),優(yōu)化生產(chǎn)工藝操作。2.2.5.氣回收系統(tǒng)用量的確定目前,火炬氣的利用途徑,大都通過(guò)燃料氣管網(wǎng)輸送至鍋爐和生產(chǎn)裝置加熱爐等做為燃料使用?；鹁鏆饣厥障到y(tǒng)能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵,除采用有效的回收工藝外,還要做到企業(yè)燃料氣系統(tǒng)產(chǎn)需的平衡。因此,安排用量適當(dāng)且穩(wěn)定的用戶,為回收的火炬氣創(chuàng)造可靠的出路是十分必要的。企業(yè)應(yīng)對(duì)燃料結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,鍋爐和加熱爐應(yīng)設(shè)立燃料油、氣雙火嘴,盡量用回收的火炬氣替代重油和煤。2.2.5.燃料氣管網(wǎng)的放空石油化工企業(yè)對(duì)可燃性氣體的回收,根據(jù)其生產(chǎn)特點(diǎn)、火炬氣量及投資等因素,采用多種方式進(jìn)行工藝及設(shè)備的優(yōu)選。目前應(yīng)用較為普遍的工藝技術(shù)為:采用增壓機(jī)和氣柜,將通過(guò)水封的放空油氣收集后送入燃料氣管網(wǎng),供給用戶使用。其中,有的企業(yè)不設(shè)氣柜,直接從火炬總管將火炬氣抽入壓縮機(jī),形成無(wú)氣柜工藝,具有流程簡(jiǎn)單、操作方便、投資少的特點(diǎn)。有的企業(yè)設(shè)置氣柜,雖投資增大,但調(diào)節(jié)功能完備,