(二)裝置單元組成與工藝流程
1.組成單元
催化裂化裝置的基本組成單元為:反應(yīng)—再生單元,能量回收單元,分餾單元,吸收穩(wěn)定單元。作為擴(kuò)充部分有:干氣、液化氣脫硫單元,汽油、液化氣脫硫醇單元等。各單元作用介紹如下。
(1)反應(yīng)—再生單元
重質(zhì)原料在提升管中與再生后的熱催化劑接觸反應(yīng)后進(jìn)入沉降器(反應(yīng)器),油氣與催化劑經(jīng)旋風(fēng)分離器與催化劑分離,反應(yīng)生成的氣體、汽油、液化氣、柴油等餾分與未反應(yīng)的組分一起離開沉降器進(jìn)入分餾單元。反應(yīng)后的附有焦炭的待生催化劑進(jìn)入再生器用空氣燒焦,催化劑恢復(fù)活性后再進(jìn)入提升管參加反應(yīng),形成循環(huán),再生器頂部煙氣進(jìn)入能量回收單元。
(2)三機(jī)單元
所謂三機(jī)系指主風(fēng)機(jī)、氣壓機(jī)和增壓機(jī)。如果將反一再單元作為裝置的核心部分,那么主風(fēng)機(jī)就是催化裂化裝置的心臟,其作用是將空氣送人再生器,使催化劑在再生器中燒焦,將待生催化劑再生,恢復(fù)活性以保證催化反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行。
增壓機(jī)是將主風(fēng)機(jī)出口的空氣提壓后作為催化劑輸送的動(dòng)力風(fēng)、流化風(fēng)、提升風(fēng),以保持反—再系統(tǒng)催化劑的正常循環(huán)。
氣壓機(jī)的作用是將分餾單元的氣體壓縮升壓后送人吸收穩(wěn)定單元,同時(shí)通過調(diào)節(jié)氣壓機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)也可達(dá)到控制沉降器頂部壓力的目的,這是保證反應(yīng)再生系統(tǒng)壓力平衡的一個(gè)手段。
(3)能量回收單元
利用再生器出口煙氣的熱能和壓力使余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽和煙氣輪機(jī)作功、發(fā)電等,此舉可大大降低裝置能耗,目前現(xiàn)有的重油催化裂化裝置有無此回收系統(tǒng),其能耗可相差1/3左右。
(4)分餾單元
沉降器出來的反應(yīng)油氣經(jīng)換熱后進(jìn)入分餾塔,根據(jù)各物料的沸點(diǎn)差,從上至下分離為富氣(至氣壓機(jī))、粗汽油、柴油、回?zé)捰秃陀蜐{。該單元的操作對全裝置的安全影響較大,一頭一尾的操作尤為重要,即分餾塔頂壓力、塔底液面的平穩(wěn)是裝置安全生產(chǎn)的有力保證,保證氣壓機(jī)人口放火炬和油漿出裝置系統(tǒng)的通暢,是安全生產(chǎn)的必備條件。
(5)吸收穩(wěn)定單元
經(jīng)過氣壓機(jī)壓縮升壓后的氣體和來自分餾單元的粗汽油,經(jīng)過吸收穩(wěn)定部分,分割為干氣、液化氣和穩(wěn)定汽油。此單元是本裝置甲類危險(xiǎn)物質(zhì)最集中的地方。
(6)干氣、液化氣脫硫和汽油液化氣脫硫醇單元該兩部分為產(chǎn)品精制單元。
干氣、液化氣在胺液(乙醇胺、二乙醇胺、Ⅳ—甲基二乙醇胺等)作用下、吸收干氣、液化氣中的H2S氣體以達(dá)到脫除H2S的目的。
汽油和液化氣在堿液狀態(tài)中在磺化酞氰鈷或聚酞氰鉆作用下將硫醇氧化為二硫化物,以達(dá)到脫除硫醇的目的。
2.工藝流程
工藝原則流程見圖2—8。
原料油由罐區(qū)或其他裝置(常減壓、潤滑油裝置)送來,進(jìn)入原料油罐,由原料泵抽出,換熱至200—300°C左右,分餾塔來的回?zé)捰秃陀蜐{一起進(jìn)入提升管的下部,與由再生器再生斜管來的650~700°C再生催化劑接觸反應(yīng),然后經(jīng)提升管上部進(jìn)入分餾塔(下部);反應(yīng)完的待生催化劑進(jìn)入沉降器下部汽提段。被汽提蒸汽除去油氣的待生劑通過待生斜管進(jìn)入再生器下部燒焦罐。由主風(fēng)機(jī)來的空氣送人燒焦罐燒焦,并同待生劑一道進(jìn)入再生器繼續(xù)燒焦,燒焦再生后的再生催化劑由再生斜管進(jìn)人提升管下部循環(huán)使用。
煙氣經(jīng)一、二、三級旋分器分離出催化劑后,其溫度在650~700°C,壓力0.2-0.3MPa(表),進(jìn)人煙氣輪機(jī)作功帶動(dòng)主風(fēng)機(jī),其后溫度為500—550°C,壓力為0.01MPa(表)左右,再進(jìn)入廢熱鍋爐發(fā)生蒸汽,發(fā)汽后的煙氣(溫度大約為200℃左右)通過煙囪排到大氣。
反應(yīng)油氣進(jìn)入分餾塔后,首先脫過熱,塔底油漿(油漿中含有2%左右催化劑)分兩路,一路至反應(yīng)器提升管,另一路經(jīng)換熱器冷卻后出裝置。脫過熱后油氣上升,在分餾塔內(nèi)自上而下分離出富氣、粗汽油、輕柴油、回?zé)捰?。回?zé)捰腿ヌ嵘茉俜磻?yīng),輕柴油經(jīng)換熱器冷卻后出裝置,富氣經(jīng)氣壓機(jī)壓縮后與粗汽油共進(jìn)吸收塔,吸收塔頂?shù)呢殮膺M(jìn)入再吸收塔由輕柴油吸收其中的C4-C5,再吸收塔頂干氣進(jìn)入干氣脫硫塔脫硫后作為產(chǎn)品出裝置,吸收塔底富吸收油進(jìn)入脫吸塔以脫除其中的C2。塔底脫乙烷汽油進(jìn)入穩(wěn)定塔,穩(wěn)定塔底油經(jīng)堿洗后進(jìn)入脫硫醇單元脫硫醇后出裝置,穩(wěn)定塔頂液化氣進(jìn)入脫硫塔脫除H,S,再進(jìn)入脫硫醇單元脫硫醇后出裝置。(脫硫脫硫醇未畫出)