(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—再生單元,能量回收單元,分餾單元,吸收穩(wěn)定單元。作為擴充部分有: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—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后進入沉降器(反應器),油氣與催化劑經(jīng)旋風分離器與催化劑分離,反應生成的氣體、汽油、液化氣、柴油等餾分與未反應的組分一起離開沉降器進入分餾單元。反應后的附有焦炭的待生催化劑進入再生器用空氣燒焦,催化劑恢復活性后再進入提升管參加反應,形成循環(huán),再生器頂部煙氣進入能量回收單元。
(2)三機單元
所謂三機系指主風機、氣壓機和增壓機。如果將反一再單元作為裝置的核心部分,那么主風機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,恢復活性以保證催化反應的繼續(xù)進行。
增壓機是將主風機出口的空氣提壓后作為催化劑輸送的動力風、流化風、提升風,以保持反—再系統(tǒng)催化劑的正常循環(huán)。
氣壓機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,同時通過調(diào)節(jié)氣壓機轉(zhuǎn)數(shù)也可達到控制沉降器頂部壓力的目的,這是保證反應再生系統(tǒng)壓力平衡的一個手段。
(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
沉降器出來的反應油氣經(jīng)換熱后進入分餾塔,根據(jù)各物料的沸點差,從上至下分離為富氣(至氣壓機)、粗汽油、柴油、回煉油和油漿。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,分餾塔來的回煉油和油漿一起進入提升管的下部,與由再生器再生斜管來的650~700°C再生催化劑接觸反應,然后經(jīng)提升管上部進入分餾塔(下部);反應完的待生催化劑進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入再生器下部燒焦罐。由主風機來的空氣送人燒焦罐燒焦,并同待生劑一道進入再生器繼續(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),進人煙氣輪機作功帶動主風機,其后溫度為500—550°C,壓力為0.01MPa(表)左右,再進入廢熱鍋爐發(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。
反應油氣進入分餾塔后,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、回煉油?;責捰腿ヌ嵘茉俜磻?,輕柴油經(jīng)換熱器冷卻后出裝置,富氣經(jīng)氣壓機壓縮后與粗汽油共進吸收塔,吸收塔頂?shù)呢殮膺M入再吸收塔由輕柴油吸收其中的C4-C5,再吸收塔頂干氣進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入脫吸塔以脫除其中的C2。塔底脫乙烷汽油進入穩(wěn)定塔,穩(wěn)定塔底油經(jīng)堿洗后進入脫硫醇單元脫硫醇后出裝置,穩(wěn)定塔頂液化氣進入脫硫塔脫除H,S,再進入脫硫醇單元脫硫醇后出裝置。(脫硫脫硫醇未畫出)