重油催化裂化装置概况

1、重油催化裂化装置概况目录 装置概况1第一节 装置简介1第二节 物料平衡及催化剂4第三节 主要工艺流程说明6第四节 主要设计条件及工艺计算汇总21第五节 消耗指标及能耗34第六节 装置设备规格表42第七节 机械规格表50第八节 安全阀规格表62第九节装置仪表规格表63第十节 反再部分设备仪表管嘴明细表81第十一节 限流孔板表86第十二节 装置开工以来大的动改项目汇总88第一节 装置简介一. 装置设计依据及规模中国石油化工股份有限公司济南分公司为原油一次加工能力500万吨/年的大型燃料-润滑-化工型石油加工企业。鉴于分公司原油加工量逐年递增的实际情况，原有二次加工能力已不能满足生产发展的需要，增上本套140万吨/年重油催化裂化装置，对提高济南分公司原油加工深度及为下游化工装置提供原料将发挥重要作用。本装置催化裂化部分由中国石化北京设计院设计，设计规模为140万吨/年，产品精制部分由济炼设计室设计，设计规模为干气10万吨/年、液化气20万吨/年、汽油70万吨/年，由中石化第二、第十建安公司建设安装。该装置包括反应-再生、分馏、吸收稳定、汽油脱硫醇、液化气和干气脱硫、能量回收三机组、富气压缩机

2、组、CO焚烧炉-余热锅炉、采暖水站等单元，初步设计概算投资为4.7亿元，实际完成投资3.6亿元。装置于1993年11月5日立项，1994年6月25日总公司批复可行性研究报告，1994年11月28日破土动工，1996年9月28日建成中交，当年10月26日一次开车成功。在首次开工即创造了连续安全运行573天的全国纪录后，于1998年5月20日至6月17日进行了计划停工检修；装置第二周期在连续、安全、优质运行了1002天后，于2001年3月12日至4月7日进行了计划停工检修；装置第三周期自2001年4月8日投入运行，在实现安、稳、长、优运行1073天后，装置于2004年3月15日按计划停工检修，再创全国同类型装置长周期运行新纪录。装置第四生产周期已于2004年4月23日顺利投料生产。为有效降低催化汽油烯烃含量，装置于2004年大检修期间增上了轻重汽油分离系统，该系统由中国石化北京设计院设计，设计处理量190t/h。二.装置主要特点1. 为保证重油催化裂化具有较好的产品分布，采用高温短接触提升管反应器和提升管注入中止剂技术，可依据原料油的轻重及产品生产方案来选择不同的注入位置（高、中、低）和介

3、质（水、汽油、轻回炼油、焦化蜡油等），提升管出口设快速高效分离器。2. 特殊的进料注入系统：提升管Y型部分设置专门的分布环使催化剂处于良好的流化状态，为使原料油和催化剂接触良好创造了条件，不断选用性能优异的高效雾化喷嘴，以保证雾化后的油滴与再生催化剂有良好的接触，并得到迅速的汽化和反应。3. 高剂油比：中止剂的使用和相对较低的二再温度为增加剂油比创造了条件，正常生产控制碳差l(重)左右，剂油比维持在7以上，提高了重油裂化能力，同时也使产品分布得以改善。4. 使用多功能钝化剂，钝化催化剂上的重金属（Fe、Ni、V、Na），以改善催化剂选择性和提高催化剂活性。5. 油浆采用单程操作，依据油浆密度的大小来确定油浆外甩量的多少，既降低了生焦和能耗，同时也提高了掺渣能力和处理能力。6. 沉降器汽提段采用高效分段汽提技术，使待生剂中的轻烃更多除去。 7. 同轴-串联-逆流两段式再生新工艺能很好地保持催化剂的活性和选择性。第一段再生在较低的再生温度(660690)下将催化剂上的部分碳和全部氢烧掉，这样就降低了第二再生器的水蒸汽分压，虽然第二再生器温度(720760)比一再高许多，但由于基本上没有水蒸

4、汽存在因而使催化剂免于水热失活。二段再生置于一段下部避免了一、二再烟气混合后的尾燃现象，也为二段再生提供高氧(6 以上)创造了有利条件，二再的富氧烟气进入一段再生，使主风得到充分利用。一段再生置于二段上部，在较为缓和的条件下操作，一段再生器为贫氧再生，此再生工艺耗风指标低。8. 采用高效旋风分离器，回收效率高。简体、锥体、灰斗尺寸长，筒体直径小，入口面积大，达到降低催化剂消耗降低成本和减少环境污染的目的。9. 采用能够灵活调节催化剂循环量的分装式电液驱动冷壁滑阀，以保证操作平稳和装置长周期运转。10. 采用可调下流式外取热器，取出反应再生系统内的过剩热量，发生3.9MPa的中压蒸汽。其取热量可以根据两器热平衡情况予以调节。11. 取消开工加热炉，节省了设备投资及操作费用。12. 充分回收能量：利用热媒水先后与分馏塔顶油气、顶循环回流和轻柴油换热、除盐水与顶循环回流和轻柴油换热回收低温热；利用循环油浆发生中压蒸汽回收热量；再生烟气采用烟气轮机回收压力能和热能；CO焚烧炉-余热锅炉回收烟气的化学能和显热能。尤其是改造后的余热锅炉，不仅增大了烟气的回收能力和蒸汽的过热能力，新增水热媒换热系统

5、还较好的解决了低温露点腐蚀问题，使得排烟温度较大幅度降低，锅炉热效率明显提高。13. 汽油脱硫醇采用无碱脱硫醇新工艺。14. 液化气、干气脱硫采用YS-93型高效脱硫剂。第二节 物料平衡及催化剂一. 原料油来源及性质 设计加工原料为临商原油的混合蜡油和常压渣油的混合原料，其混合比为混合蜡油：常压渣油=20：80；亦可加工原料为临商原油的混合蜡油：减压渣油=60：40。其中混合蜡油包括常压过汽化油、减压一线、二线、三线、四线、五线油，抽余油、蜡膏、丙脱油等。受分公司物料平衡以及原油种类变化的影响（开始部分加工胜利管输原油和进口原油），装置实际加工的原料油性质比设计条件下重。另外，由于优质蜡油用于生产润滑油，混蜡性质亦较差，使轻烃液收比设计值要低，而生焦比设计值要高。原料油性质见表-1。自2002年11月焦化装置开工以来，我厂减渣加工方式又发生了改变，催化装置掺炼减渣比例减少，原料性质逐渐变轻，而且装置由回炼油喷嘴掺炼焦化蜡油。表-1、典型的原料油性质项 目设 计实 际加工量 t/h 175123密度 Kg/m3940.6947.1残炭 m %6.2349.5S m %0.3840.652

6、N m %0.442-重金属含量 ppmFe Ni Cu V Na7.7613.220.10.9681.0225.220.10.14.54.2掺渣比 m%80.0(常渣)40.0(纯减渣)二. 物料平衡表-2.典型的物料平衡项 目收率m% （设计）收率 m（实际） 纯减渣掺炼比m%常渣80混蜡2050.52酸性气0.53干气5.04.48液化气11.513.94汽油4633.27柴油23.530.72油浆5.06.15焦炭8.510.47损失0.50.44轻油收率69.563.99轻烃液收8177.93备注：实际生产方案为柴油生产方案。三 催化剂 装置采用超稳分子筛催化剂，其水热稳定性提高，氢转移能力降低，汽油辛烷值提高，焦炭产率降低，并具有较强的抗重金属（Ni、V等）污染能力，是加工重油的理想催化剂。装置开工以来先后应用过RHZ-200、RHZ-300、ORBIT-3000、COMET-400、LANET-35、DVR-1、JVR-1、LRC-99、MLC-500重油裂化催化剂及CH0-3、CHO-4增产液化气的助剂。第三节 主要工艺流程说明一. 反再系统1. 反应部分混合蜡油和常(

7、减)压渣油分别由罐区原料罐送入装置内的静态混合器(D-214)混合均匀后，进入原料缓冲罐(D-203/1)，然后用原料泵(P-201/1.2)抽出，经流量控制阀（8FIC-230）后与一中回流换热(E-212/1.2)，再与油浆(E-201/1.2)换热至170220，与回炼油一起进入静态混合器（D-213）混合均匀。在注入钝化剂后分三路(三路设有流量控制)与雾化蒸汽一起经六个进料喷嘴进入提升管，与从二再来的高温再生催化剂接触并立即汽化，裂化成轻质产品(液化气、汽油、柴油)并生成油浆、干气及焦炭。新增焦化蜡油流程：焦化蜡油进装后先进焦化蜡油缓冲罐（D-203/2），然后经焦化蜡油泵（P-201/3.4）提压至1.3MPa后分为两路：一路经焦化蜡油进提升管控制阀（8FIC242）进入提升管反应器的回炼油喷嘴或油浆喷嘴，剩余的焦化蜡油经另一路通过D-203/2的液位控制阀（8LIC216）与进装蜡油混合后进入原料油缓冲罐（D-203/1）。新增常压热渣油流程：为实现装置间的热联合，降低装置能耗，由南常减压装置分出一路热常渣（约350），经8FIQC530直接进入D-213（原料油与回炼油混

8、合器）前，与原料混合均匀后进入提升管原料喷嘴。 反应油气、水蒸汽、催化剂经提升管出口快分器分离出大部分催化剂，反应油气经过沉降器稀相沉降，再经沉降器(C-101)内四组单级旋风分离器分离出绝大部分催化剂，反应油气、蒸汽、连同微量的催化剂细粉经大油气管线至分馏塔人档下部。分馏塔底油浆固体含量控制6g/L。 旋分器分出的催化剂通过料腿返回到汽提段，料腿装有翼阀并浸没在汽提段床层中，保证具有正压密封，防止气体短路，汽提蒸汽经环形分布器进入汽提段的上中下三个部位使催化剂不仅处于流化状态，并汽提掉催化剂夹带的烃油气，汽提后的催化剂通过待生滑阀进入一再催化剂分布器。 2. 再生部分 第一再生器在比较缓和的条件下进行部分燃烧，操作压力为0.150.25MPa(表)，温度660690，在床层中烧掉焦炭中绝大部分氢和部分碳。由于有水蒸汽存在，一再温度要控制低一些，以减轻催化剂的水热失活。烧焦用风分别由一再主风及过剩氧较高的二再烟气提供。从一再出来的半再生催化剂通过半再生滑阀进入二再下部，并均匀分布。二再压力在0.27MPa(表)，720760温度下操作，催化剂上剩余碳用过量的氧全部生成CO2。由于一再烧

9、掉绝大部分氢，从而有效降低了二再水蒸汽分压，使二再可在较高的温度下操作。二再烟气由顶部进入一再，热再生催化剂从二再流出，通过再生滑阀进入提升管底部，实现催化剂的循环。3. 外取热部分 为维持两器热平衡，增加操作灵活性，在一再旁设置可调热量的外取热器。由一再床层引出的高温催化剂(660690)流入外取热器(C-104)经取热列管自上向下流动，取热管浸没于流化床内，管内走水。取热器底部通入流化风，以维持良好流化状态，实现流化床催化剂对直立浸没管的良好传热。经换热后的催化剂温降150左右，通过外取热下滑阀流入二再底部。 外取热器用的除氧水自余热炉来，进入汽包(D118)，与外取热器换热出来的汽水混合物混合传热并进行汽液分离后产生3.9MPa(绝)饱合蒸汽送至余热锅炉进行过热。汽包里的饱和水由循环水泵(P103/l-3)抽出，采取强制循环方式进入外取热器取热管束。4. 主风部分 一、二再烧焦用主风由主风机(K101)供给。主风机出口分出一路主风经增压机(K-103/1.2)升压0.1MPa后作为外取热器流化风，实际生产运行中，作为一项重要节能措施，开工至今未开增压机，外取热器流化风由主风机出口主风经增压机出入口跨线提供，通过控制适宜的外取热器藏量以保证流化风的正常进入。二. 机组系统1. 三机组部分 来自再生器具有一定压力的高温烟气首先进入一台多管式三级旋风分离器，分出其中大

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