催化裂化工藝過程

催化裂化工藝過程

催化裂化工藝過程一般由三個部分組成，即反應一再生系統、分餾系統、吸收―穩定系統。對處理量較大、反應壓力較高（例如>0.2MPa）的裝置，常常還有再生煙氣的能量回收系統。
圖1是一個高低並列式提升管催化裂化裝置的工藝流程。下面將其三個組成部分：反應―再生系統、分餾系統及吸收―穩定系統進行簡要介紹。

1．反應―再生系統

新鮮原料油經換熱後與回煉油漿混合，經加熱爐加熱至180-320℃後至催化裂化提升管反應器下部的噴嘴，原料油由蒸氣霧化並噴人提升管內，在其中與來自再生器的高溫催化劑（600-750℃）接觸，隨即汽化並進行反應。油氣在提升管內的停留時間很短，一般只有幾秒鐘。反應產物經鏇風分離器分離出夾帶的催化劑後離開沉降器去分餾塔。
積有焦炭的催化劑（稱待生催化劑）由沉降器落人下面的汽提段。汽提段內裝有多層人字形擋板並在底部通入過熱水蒸氣，待生催化劑上吸附的油氣和顆粒之間的空間內的油氣被水蒸氣置換出而返回上部。經汽提後的待生催化劑通過待生斜管進人再生器。
再生器的主要作用是燒去催化劑上因反應而生成的積炭，使催化劑的活性得以恢復。再生用空氣由卞風機供給，空氣通過再生器下面的輔助燃燒室及分布管進人流化床層。對於熱平衡式裝置，輔助燃燒室只是在開工升溫時才使用，正常運轉時並不燒燃料油。再生後的催化劑（稱再生催化劑）落人淹流管，經再生斜管送回反應器循環使用。再生煙氣經鏇風分離器分離出夾帶的催化劑後，經雙動滑閥排人大氣。在加工生焦率高的原料時，例如加工含渣油的原料時，因焦炭產率高，再生器的熱量過剩，必須在再生器中設取熱設施以取走過剩的熱量。再生煙氣的溫度很高，不少催化裂化裝置設有煙氣能量回收系統，利用煙氣的熱能和壓力能（當設能量回收系統時，再生器的操作壓力應較高些）做功，驅動主風機以節約電能，甚至可對外輸出剩餘電力。對一些不完全再生的裝置，再生煙氣中含有5%-10%（體積分數）的CO，可以設CO鍋爐使CO完全燃燒以回收能量。
在生產過程中，催化劑會有損失及失活，為了維持系統內的催化劑的藏量和活性，需要定期地或經常地向系統補充或置換新鮮催化劑。為此，裝置內至少應設兩個催化劑儲罐。裝卸催化劑時採用稀相輸送的方法，輸送介質為壓縮空氣。
在流化催化裂化裝置的自動控制系統中，除了有與其他煉油裝置相類似的溫度、壓力、流量等自動控制系統外，還有一整套維持催化劑正常循環的自動控制系統和當發生流化失常時的自動保護系統。此系統一般包括多個自保系統，例如反應器進料低流量自保系統、主風機出口低流量自保系統、兩器差壓自保系統，等等。以反應器進料低流量自保系統為例，當進料童低於某個行限值時，在提升管內就不能形成足夠低的密度，正常的兩器壓力平衡被破壞，催化劑不能按規定的路線進行循環，而.且還會發生催化劑倒流並使油氣大量帶人再生器而引起事故。此時，進料低流量自保系統就自動進行以下動作:切斷反應器進料並使進料返回原料油罐（或中間罐），向提升管通入事故蒸氣以維持催化劑的流化和循環。

2．分餾系統

典型的催化裂化分餾系統見圖1。由反應器來的反應產物（油氣）從底部進人分餾塔，經底部的脫過熱段後在分餾段分割成幾個中間產品:塔頂為富氣及汽油，側線有輕柴油、重柴油和回煉油。塔底產品是油漿。輕柴油和重柴油分別經汽提後，再經換熱、冷卻後出裝置。
催化裂化裝置的分餾塔有幾個特點:
①進料是帶有催化劑粉塵的過熱油氣，因此，分餾塔底部設有脫過熱段，用經過冷卻的油漿把油氣冷卻到飽和狀態並洗下夾帶的粉塵以便進行分餾和避免堵塞塔盤。
②全塔的剩餘熱量大而且產品的分離精確度要求比較容易滿足。因此一般設有多個循環回流:塔頂循環回流、1-2箇中段循環回流和油漿循環。
③塔頂同流採用循環回流而不用冷回流，其主要原因是進人分餾塔的油氣含有相當大數量的惰性氣體和不凝氣，它們會影響塔頂冷凝冷卻器的效果；採用循環回流代替冷回流可以降低從分餾塔頂至氣壓機入日的壓降，從而提高氣壓機的入口壓力、降低氣壓機的功率消耗。

3．吸收―穩定系統

吸收―穩定系統主要由吸收塔、再吸收塔、解吸塔及穩定塔組成。從分餾塔頂油氣分離器出來的富氣中帶有汽油組分，而粗汽油中則溶解有C3、C4組分。吸收穩定系統的作用就是利用吸收和精餾的方法將富氣和粗汽油分離成乾氣（≤C2）液化氣（C3、C4）和蒸氣壓合格的穩定汽油。其中的液化氣再利用精餾的方法通過氣體分餾裝置將其中的丙烯、丁烯分離出來，進行化工利用。催化裂化裝置的分餾系統及吸收―定系統在各催化裂化裝界中一般並無很大差別。