80萬噸重油催化裂化裝置裝置概述

1、80 萬噸重油催化裂化裝置 裝置概 述1.1 設(shè)計依據(jù)（1）河北中捷石化集團有限公司 80 萬噸/ 年重油催化裂化裝置可行性研究報告編制 委托書；（2）河北中捷石化集團有限公司 80 萬噸/ 年重油催化裂化裝置工廠設(shè)計基礎(chǔ)條件 ；（3）建設(shè)單位提供的與該項目相關(guān)技術(shù)資料。1.2 裝置概況1.2.1 項目名稱建設(shè)單位：河北中捷石化集團有限公司裝置名稱： 80 萬噸年重油催化裂化裝置1.2.2 建設(shè)性質(zhì)本項目屬于新建項目。1.2.3 建設(shè)規(guī)模及年開工時數(shù)重油管反按8OX1O4t/a，汽油管反為16x104t/a ;年開工時數(shù)： 8000 小時 /年。1.2.4 裝置組成裝置包括反應(yīng)再生部分、分餾部

2、分、吸收穩(wěn)定部分、主風機部分、氣壓機部分、余 熱回收部分。1.2.5 設(shè)計原則（1 ）采用先進可靠的催化裂化技術(shù)，多產(chǎn)丙烯，降低汽油烯烴含量，提高企業(yè)的競 爭能力和經(jīng)濟效益；（2）盡量采用“清潔工藝”，嚴格遵循國家、地方有關(guān)環(huán)境保護、消防、職業(yè)安全衛(wèi) 生的標準、規(guī)范，減少環(huán)境污染，確保排放物符合環(huán)保要求；（3）力求使裝置操作簡單靈活、抗事故能力強，同時采取行之有效的事故防范及處 理措施，確保裝置安全生產(chǎn)；1.2.6 設(shè)計范圍本次設(shè)計范圍為裝置界區(qū)內(nèi)的的全部內(nèi)容。1.2.7 工藝設(shè)計目標(1 )汽油的烯烴含量18v% ;汽油的辛烷值(RON )達到96以上；(2)操作彈性滿足60%110%;(

3、3)氣壓機采用背壓式氣輪機驅(qū)動，蒸汽做動力；(4) 催化劑的自然跑損控制在0.7 kg/t之內(nèi)；(5) 充分利用催化裂化裝置的低溫熱；1.2.8 裝置的主要產(chǎn)品 主要產(chǎn)品：富含丙烯的液化石油氣、高辛烷值低烯烴汽油； 副產(chǎn)品：油漿和干氣。1.2.9 原料及產(chǎn)品方案 本裝置的原料油為常壓渣油，硫含量 3000ppm(wt)。 產(chǎn)品方案：以多產(chǎn)富含丙烯的液化石油氣、高辛烷值低烯烴汽油為主要目的產(chǎn)品去向：液化石油氣 至產(chǎn)品精制。汽油至產(chǎn)品精制。輕柴油至加氫精制干氣至產(chǎn)品精制油漿至油漿罐。2原料及產(chǎn)品性質(zhì)2.1原料性質(zhì)設(shè)計原料為常壓渣油，其性質(zhì)見表2-1表2-1 原料油（常壓渣油）性質(zhì)（由研究單位提供）

4、原料油常壓渣油密度,(20 C) g/cm30.9485殘?zhí)?m%6.62H, %12.21S,卩 g/g3000N,卩 g/g3610烴族組成，m%飽和烴/芳烴/35.6 / 46.9膠質(zhì)+瀝青質(zhì)17.5金屬含量卩g/gNi/ V19.7 / 0.7Fe/Na5.7/19.2Ca16.2餾程C初餾點28510%36630%42250%47170%54973%5552.2產(chǎn)品性質(zhì) 干氣和液化石油氣組成見表2-2表2-2干氣、液化石油氣組成vol% （計算值）序號組份干氣液化石油氣備注1H237.372N213.253CO22.214H2O0.675O20.816H2S0.580.257C121

5、.828C29.150.389C2=12.670.0110C30.18.0911C3=1.0945.3212nC402.0213iC40.0512.014n C4=0.014.8715IC4=0.0210.4916cC4=0.036.317tC4=0.049.2218 C50.061.0合計100.00100.00222汽油性質(zhì)見表2-3表2-3汽油產(chǎn)品性質(zhì)項目調(diào)和汽油*密度 20 C, g/cm 30.7889硫含量,卩g/g570氮含量，卩g/g160烴族組成烯烴,V%18.08飽和烴,V%29.30芳烴,V%52.63RON97.6誘導期，分鐘 500酸度,mgKOH/100ml0.85

6、膠質(zhì),mg/100ml15腐蝕(Cu,50 C ,3h)1a餾程，CIBP3110%5530%8550%11570%15090%181FBP202*注 調(diào)和汽油為輕汽油回煉后與重汽油餾分調(diào)和的產(chǎn)物223輕柴油性質(zhì)見表2-4表2-4輕柴油產(chǎn)品性質(zhì)項目數(shù)值3密度,20 C , g/cm0.9706硫,%0.36氮,卩g/g793堿氮，卩g/g233粘度,20 C ,mm2/s3.686酸度,mgKOH/100ml1.65膠質(zhì)，mg/100ml156腐蝕,Cu,50 C ,3h1a凝點，Cv -30閃點，C99餾程,CIBP20910%23430%25850%28870%30890%32995%33

7、6FBP349十六烷值V 213裝置物料平衡重油管反物料平衡及汽油管反物料平衡由研究院提供。表3-1重油提升管物料平衡序號物料名稱產(chǎn)率數(shù)量備注wt%kg/h410 t/a（一）原料1常壓渣油10010000080.00合計10010000080.00（二）產(chǎn)品1干氣4.1141103.292液化石油氣其中G=22.69.622600960018.087.683汽油36.863686029.494輕柴油21.052105016.845油漿550004.06焦炭9.8898807.907損失0.55000.4合計10010000080.00說明：表中數(shù)據(jù)為潛含量表3-2汽油提升管物料平衡序號物料名

8、稱產(chǎn)率數(shù)量備注wt%kg/h410 t/a（一）原料1汽油1002000016.00合計1002000016.00（二）產(chǎn)品1干氣4.939860.79液化石油氣31.5163025.042其中G=13.7627522.203汽油59.79119589.574輕柴油2.114220.345焦炭1.663320.216合計1002000016.00說明：表中數(shù)據(jù)為潛含量表3-3裝置總物料平衡序號物料名稱產(chǎn)率數(shù)量備注wt%kg/h410 t/a（一）原料1常壓渣油10010000080.00合計10010000080.00（二）產(chǎn)品1干氣5.151004.082液化石油氣其中C3=28.0912.

9、35280901235023.129.883汽油28.822882023.054輕柴油21.472147017.185油漿550004.06焦炭10.21102108.177損失0.55000.48合計10010000080.00說明：表中數(shù)據(jù)為潛含量4工藝流程簡述重油催化裂化裝置：包括反應(yīng)一再生部分、分餾部分、吸收穩(wěn)定部分、主風機部分、 氣壓機部分、余熱回收部分。4.1反應(yīng)-再生部分自裝置外來的常壓渣油進入原料油緩沖罐（V1201）,由原料油泵（P1201AB）升壓后 經(jīng)循環(huán)油漿原料油換熱器（E1215AB）加熱至280C左右，與自分餾部分來的回煉油混 合后進入提升管中部，分4路經(jīng)原料油進料

10、噴嘴進入提升管反應(yīng)器（R1101A）下部，與通 過預提升段整理成活塞流的高溫催化劑進行接觸完成原料的升溫、汽化及反應(yīng)，反應(yīng)油氣與待生催化劑在提升管出口經(jīng)粗旋風分離器得到迅速分離后經(jīng)升氣管進入沉降器單級旋 風分離器，在進一步除去攜帶的催化劑細粉后，反應(yīng)油氣離開沉降器，進入分餾塔。待生催化劑經(jīng)粗旋及沉降器單級旋風分離器料腿進入位于沉降器下部的汽提段，在此與蒸汽逆流接觸以置換催化劑所攜帶的油氣。汽提后的催化劑沿待生立管下流， 經(jīng)待生塞閥并通過待生塞閥套筒進入再生器（R1102）的密相床，在700E左右的再生溫度、富氧（3%） 及CO助燃劑的條件下進行逆流完全再生。 再生后的再生催化劑通過各自的再生立

11、管及再 生單動滑閥，進入兩根提升管反應(yīng)器底部，以蒸汽和干氣作提升介質(zhì)，完成催化劑加速、 分散過程，然后與霧化原料接觸。來自蠟油再生斜管的再生催化劑與來自汽油待生循環(huán)管 的汽油待生催化劑通過特殊設(shè)計的預提升段整理成活塞流。輕重汽油分離塔頂回流油泵出口來的輕汽油，分兩路進入汽油提升管反應(yīng)器 （R1104A）。 R1104A 的反應(yīng)油氣在提升管出口經(jīng)粗旋迅速分離，油氣經(jīng)單級旋風分離器 進一步除去攜帶的催化劑細粉，最后離開汽油沉降器，進入分餾塔。來自 R1104 粗旋以及汽油沉降器單級旋風分離器回收的催化劑進入汽油汽提段，在此與蒸汽逆流接觸以汽提催化劑所攜帶的油氣， 汽提后的一部分催化劑經(jīng)汽油待生斜管

12、、 汽 油待生滑閥進入蠟油提升管反應(yīng)器（R1101A）底部預提升段，與再生催化劑混合。再生 后的催化劑通過各自的再生立管及再生單動滑閥，進入提升管反應(yīng)器（R1101A）和汽油提升管反應(yīng)器（R1104A）底部。在蒸汽或干氣的預提升作用下，完成催化劑加速、分散 過程，然后與霧化原料接觸。再生器燒焦所需的主風由主風機 B1101提供，其中B1101出口的主風一部分經(jīng)增壓 機升壓后，分別作為外取熱器流化風、提升風及待生套筒流化風。再生器產(chǎn)生的煙氣，由七組兩級旋風分離器分離催化劑，再經(jīng)三級旋風分離器（CY110 4）進一步分離催化劑后進入煙氣輪機（BE1101）膨脹作功，驅(qū)動主風機組。煙氣出煙 氣輪機后

13、進入余熱鍋爐發(fā)生3.9MPa級蒸汽，進一步回收煙氣熱能，使煙氣溫度降到200E 以下，經(jīng)煙囪排入大氣。4. 2分餾部分來自反應(yīng)器R1101 R2101的反應(yīng)油氣進入分餾塔（T1201）下部。分餾塔共有30層 塔盤，底部裝有 6層冷卻洗滌用的人字型擋板。油氣自下而上通過人字擋板，經(jīng)分餾后得 到氣體、裂解粗汽油、裂解輕油和油漿。為了提供足夠的內(nèi)回流和使塔的負荷比較均勻， 分餾塔分別建立了四個循環(huán)回流。分餾塔頂油氣先后經(jīng)分餾塔頂油氣-熱水換熱器（E1201/AF）、分餾塔頂油氣干式空 冷器（E1202/AL ）、分餾塔頂油氣冷凝冷卻器（E1203/AF）冷至40 C,進入分餾塔 回流罐（V1203）

14、,粗汽油經(jīng)粗汽油泵（P1202AB抽出，送至吸收塔。富氣進入氣體壓縮 機（C1301;污水排至酸性水緩沖罐（V1208）經(jīng)酸性水泵（P1203AB抽出，送至硫磺回 收裝置處理。裂解輕油自分餾塔第14層板自流入輕柴油汽提塔（T1202），經(jīng)水蒸汽汽提后用輕柴 油泵（P1205AB抽出，經(jīng)輕柴油-熱水換熱器（E1206、輕柴油-富吸收油換熱器（E1210AB、 輕柴油-熱水換熱器（E1212AB、輕柴油冷卻器（E1214）冷卻至60C, 部分送出裝置， 另一部分經(jīng)貧吸收油冷卻器（E1213AB冷卻至40C去吸收塔。油漿經(jīng)循環(huán)油漿泵（P1209AB從T1201底部抽出，經(jīng)循環(huán)油漿原料油換熱器（E12

15、15AB、循環(huán)油漿蒸汽發(fā)生器（E1216AB、冷卻至280 C返回分餾塔，一部分返回 T1201 人字擋板頂部（對進入分餾塔的油氣進行冷卻和洗滌） ，另一部分返回人字擋板底 部。第三部分送至油漿冷卻器（E1218A- F）冷至90C送出裝置。從吸收穩(wěn)定部分來的富吸收油，經(jīng)輕柴油貧吸收油一富吸收油換熱器（E1210換熱后，進入分餾塔第 9 層塔板。一中回流由T1201第17層塔板用一中循環(huán)油泵（P1206AB抽出送至穩(wěn)定塔（T1304） 穩(wěn)定塔底重沸器（E1312）作熱源，然后經(jīng)分餾一中段油-熱水換熱器（E1207）冷至190C 返回 T1201 第 14 層塔板。回煉油由T1201第29層塔板

16、自流入二中及回煉油罐（V1202），由二中及回煉油泵 （P1208AB 抽出，一路與原料油混合后進入提升管反應(yīng)器，另一路做為二中段循環(huán)回流， 經(jīng)分餾二中段油蒸汽發(fā)生器（E1208）后冷卻至270E，返回分餾塔第24層塔板；第三路 做為內(nèi)回流打入T1201第28層塔板上。4. 3吸收穩(wěn)定部分從V1203來的富氣進入氣壓機一段進行壓縮，然后由氣壓機中間冷卻器冷至40C,進入氣壓機中間分離器進行氣、液分離。分離出的富氣再進入氣壓機二段。二段出口壓力（絕）為1.6MP&氣壓機二段出口富氣與解吸塔頂氣及富氣洗滌水匯合后 ，先經(jīng)壓縮富氣 干式空冷器（E1301A-D）冷凝后與吸收塔底油匯合進入壓縮富氣冷凝

17、冷卻器 （E1302A-D）進 一步冷至40 C后,進入氣壓機出口油氣分離器（V1302）進行氣、液、水分離。經(jīng)V1302分離后的氣體進入吸收塔（T1301）進行吸收，作為吸收介質(zhì)的粗汽油及穩(wěn) 定汽油分別自第四層及第一層進入吸收塔， 吸收過程放出的熱量由兩個中段回流取走。 其 中一中段回流自第六層塔盤流入吸收塔一中回流泵（P1305A、 B ,升壓后經(jīng)吸收塔一中段油冷卻器（E1303冷至40C返回吸收塔第七層塔盤；二中段回流自第二十二層塔盤抽出， 由吸收塔二中回流泵（P1306）打至吸收塔二中段油冷卻器（E1304）冷至40C返回吸收塔 第二十三層塔盤。經(jīng)吸收后的貧氣至再吸收塔（T1303）,

18、用輕柴油作吸收劑進一步吸收后，干氣分為 兩路，一路至提升管反應(yīng)器作預提升干氣，一路至產(chǎn)品精制脫硫，作為工廠燃料氣。凝縮油由解吸塔進料泵（P1303A B）從V1302抽出后進入解吸塔（T1302）第一層， 由解吸塔底重沸器（E1311）提供熱源，以解吸出凝縮油中VC 2組分。脫乙烷汽油從解吸塔（T1302）底出來，用泵P1311AB加壓經(jīng)E1305AB與穩(wěn)定汽油換 熱后進入穩(wěn)定塔（T1304）。液化石油氣從塔頂餾出，經(jīng)穩(wěn)定塔頂冷凝冷卻器（E1310A- F） 冷卻后進入回流油罐 V1303經(jīng)穩(wěn)定塔頂回流油泵（P1308A B）抽出后，一部分作穩(wěn)定 塔回流，其余作為液化石油氣產(chǎn)品送至產(chǎn)品精制脫硫

19、、脫硫醇。穩(wěn)定汽油自塔底先經(jīng) E1305AB與脫乙烷汽油換熱后分為兩路，一路去輕重汽油分離塔中部，另一路經(jīng)解吸塔進 料換熱器（E1307AB、穩(wěn)定汽油-除鹽水換熱器（E1308AB、穩(wěn)定汽油冷卻器（E1309AB 冷到40E。用P1308AB升壓送到T1301做補充吸收劑。穩(wěn)定塔底重沸器（E1312）由分餾 一中段循環(huán)回流提供熱量。輕汽油組分從塔頂餾出，經(jīng)輕重汽油分離塔頂空冷器（E1314A- D）冷卻后進入回流油罐V1310,液體產(chǎn)品輕汽油用輕重汽油分離塔頂回流泵（P1312AB加壓，一部分作為T1305的回流，另一部分送至反應(yīng)部分。重汽油從輕重汽油分離塔（T1305）底出來，用重汽油泵P1

20、313AB加壓后，在重汽油-熱水換熱器（E1316AB和重汽油冷卻器（E1317AB 換熱后去脫硫單元的汽油堿洗、脫硫醇系統(tǒng)。輕重汽油分離塔（T1305）的熱源為1.0MPA蒸汽。4. 4 低溫熱水生產(chǎn)系統(tǒng)自動力站來的70C、400t/h的熱媒水與分餾塔頂油氣換熱后分為兩路， 一路與頂循環(huán)油、 分餾中段回流油換熱；一路與輕柴油、重汽油換熱?；旌虾鬅崦剿疁囟燃s100C，送至裝置外。5 主要技術(shù)方案5.1 工藝技術(shù)路線 采用多產(chǎn)丙烯技術(shù)采用多產(chǎn)丙烯技術(shù)， 在降低汽油中的烯烴含量的同時， 增加液化石油氣特別是丙烯的 產(chǎn)率。 采用增產(chǎn)丙烯專用催化劑 為滿足本裝置生產(chǎn)低烯烴汽油的要求，設(shè)計考慮采用增產(chǎn)丙

21、烯專用催化劑。 重油原料霧化采用 CS 型高效噴嘴CS 型噴嘴具有霧化效果好、焦炭產(chǎn)率低、輕質(zhì)油收率高、操作平穩(wěn)等特點，可以充 分滿足工藝過程的要求，且在一定程度上可降低蒸汽消耗。 反應(yīng)再生系統(tǒng)采用P LY型高效旋風分離器從維持反再系統(tǒng)平穩(wěn)操作， 減少催化劑自然跑損的角度出發(fā)， 反應(yīng)再生系統(tǒng)中旋風 分離器均采用分離效率高的P LY型旋風分離器。 采用高效汽提技術(shù)提高汽提效果對降低再生器燒焦負荷有很大好處。 本設(shè)計重油沉降器及汽油沉降器采 用了高效汽提技術(shù)并對汽提段進行特殊設(shè)計， 以改善汽提蒸汽與待生催化劑的接觸， 提高 汽提效果。5.2 工藝技術(shù)特點5.2.1 采用同軸式兩器型式本設(shè)計重油沉降

22、器與再生器采用同軸式兩器布置。該兩器型式具有技術(shù)先進、操作 簡單、抗事故能力強、能耗低及占地少等特點。5.2.2 再生工藝方案再生方案的選擇以滿足降低再生催化劑的定碳、使催化劑性能得以充分恢復，同時 避免采用過于苛刻的再生條件，有利于保護催化劑活性為前提。本裝置采用單段逆流再 生，催化劑定碳 0.1%。該技術(shù)由以下幾種單項技術(shù)組成：采取加co助燃劑的完全再生方案采用該方案后，平均氧濃度的提高可使再生劑含碳明顯降低，特別對于單段再生其 效果更加明顯。采用較低的再生溫度 較低的再生溫度有利于提高劑油比并保護催化劑活性，為反應(yīng)原料提供更多的活性 中心。采用逆流再生 通過加高待生套筒使待生催化劑進入密

23、相床上部，并良好分配，然后向下流動與主 風形成氣固逆流接觸，有利于提高總的燒焦強度并減輕催化劑的水熱失活。采用待生催化劑分配技術(shù) 在待生套筒出口配置特殊設(shè)計的待生催化劑分配器，使待生劑均勻分布于再生密相 床上部，為單段逆流高效再生提供基本的保證。采用高床層再生。設(shè)置較高的密相床層，這不僅可提高氣固單程接觸時間，而且 有利于co在密相床中燃燒，并提高催化劑輸送的推動力。采用改進的主風分布管 主風的分布好壞直接影響再生器的流化質(zhì)量，從而影響燒焦效果。單段再生的再生器直徑 較大，因此，主風的分布好壞尤為重要。為改善流化質(zhì)量，采用改進的主風分布管。5.2.3 反應(yīng)部分工藝技術(shù)特點(1) 采用雙提升管、雙沉降器設(shè)計。(2) 采用特殊設(shè)計的重油提升管預提升段，將再生催化劑與汽油待生催化劑混合，以 降低再生劑溫度提高劑油比。(3) 重油提升管原料油噴嘴選用特殊設(shè)計