2#催化裂化基础知识介绍(煤制氢).ppt
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1、中国石化茂名分公司炼油分部联合五车间中国石化茂名分公司炼油分部联合五车间周周 石石 磊磊2#2#催化裂化装置介绍催化裂化装置介绍1MPCCv一、一、2#2#催化裂化装置简介催化裂化装置简介v二、催化裂化原料的来源二、催化裂化原料的来源v三、催化裂化的产物三、催化裂化的产物v四、催化裂化吸收稳定系统四、催化裂化吸收稳定系统v五、催化裂化脱硫系统五、催化裂化脱硫系统v六、催化裂化能量回收系统六、催化裂化能量回收系统v七、七、MIP工艺简介工艺简介目目 录录2MPCC 2#2#催化裂化装置催化裂化装置19891989年年1212月建成投产,是一套重油催月建成投产,是一套重油催化裂化装置,设计处理能力
2、化裂化装置,设计处理能力8080万吨万吨/年,按大庆常压渣油年,按大庆常压渣油设计。装置原为两器并列式内提升管反应器,设计。装置原为两器并列式内提升管反应器,20002000年扩能年扩能改造为改造为100100万吨万吨/年,并采用由石科院研究开发的年,并采用由石科院研究开发的MGDMGD工艺。工艺。20072007年年7 7月月反应系统采用反应系统采用石科院石科院的的MIPMIP工艺技术进行改造,工艺技术进行改造,将原来的将原来的内提升管反应器改造为外提升管反应器,加工能内提升管反应器改造为外提升管反应器,加工能力仍为力仍为100100万吨万吨/年。年。20102010年年1010月参考外单位
3、的一些成功经月参考外单位的一些成功经验,进行了一系列的节能改造,其中有低温热验,进行了一系列的节能改造,其中有低温热-高压除氧高压除氧器联合技术、解析塔增设中部重沸器、气压机复水器循环器联合技术、解析塔增设中部重沸器、气压机复水器循环水二次利用等。水二次利用等。2#2#催化裂化装置简介催化裂化装置简介3MPCC2#2#催化裂化装置简介催化裂化装置简介4MPCC2#2#催化裂化装置简介催化裂化装置简介5MPCC 工艺上,反应器采用了工艺上,反应器采用了MIPMIP工艺,再生器带前工艺,再生器带前置烧焦罐,外取热器为大肋片管束的取热器。置烧焦罐,外取热器为大肋片管束的取热器。余热锅炉产生中压蒸汽供
4、中压透平使用,烟余热锅炉产生中压蒸汽供中压透平使用,烟气经烟机做功后进入锅炉回收余热。气经烟机做功后进入锅炉回收余热。装置主要有反应再生、分馏、吸收稳定、脱装置主要有反应再生、分馏、吸收稳定、脱硫、能量回收、机组等六个系统构成。硫、能量回收、机组等六个系统构成。2#2#催化裂化装置简介催化裂化装置简介6MPCC2#2#催化裂化装置简介催化裂化装置简介v反再系统:反应再生系统是装置的核心,反应部反再系统:反应再生系统是装置的核心,反应部分的主要任务,就是在分子筛催化剂和合适的工分的主要任务,就是在分子筛催化剂和合适的工艺条件下,在提升管反应器内把重质原料油裂化艺条件下,在提升管反应器内把重质原料
5、油裂化成干气、液化气、汽油、轻柴油、油浆和焦炭等。成干气、液化气、汽油、轻柴油、油浆和焦炭等。v分馏系统:主要任务是根据反应生成的混合物分馏系统:主要任务是根据反应生成的混合物(油气)中各组分沸点的不同,将它们分离成富(油气)中各组分沸点的不同,将它们分离成富气、粗汽油、轻柴油、回炼油、油浆,并保证汽气、粗汽油、轻柴油、回炼油、油浆,并保证汽油干点、轻柴油凝固点和闪点合格。油干点、轻柴油凝固点和闪点合格。7MPCC2#2#催化裂化装置简介催化裂化装置简介v吸收稳定系统:利用各组分之间在液体中溶解度吸收稳定系统:利用各组分之间在液体中溶解度不同把富气和粗汽油分离出质量合格的干气和液不同把富气和粗
6、汽油分离出质量合格的干气和液化气以及生产稳定汽油。控制好干气中的化气以及生产稳定汽油。控制好干气中的3+3+含含量和量和3=3=含量、液化气中的含量、液化气中的2-2-和和5+5+含量、稳含量、稳定汽油的初馏点温度。定汽油的初馏点温度。v脱硫系统:主要任务是将吸收稳定系统分离出来脱硫系统:主要任务是将吸收稳定系统分离出来的液化气、干气中含的的液化气、干气中含的H2SH2S除掉,使之符合产品质除掉,使之符合产品质量要求。脱硫操作属于产品精制范畴,它是利用量要求。脱硫操作属于产品精制范畴,它是利用可循环再生的脱硫溶剂的弱碱性与可循环再生的脱硫溶剂的弱碱性与H2SH2S的目的。常的目的。常用的脱硫溶
7、剂有:一乙醇胺、用的脱硫溶剂有:一乙醇胺、NN甲基二乙醇胺甲基二乙醇胺(高效脱硫剂)、二乙醇胺等。(高效脱硫剂)、二乙醇胺等。8MPCC2#2#催化裂化装置简介催化裂化装置简介v能量回收系统:设置烟气轮机回收烟气的压力能;能量回收系统:设置烟气轮机回收烟气的压力能;设置外取热器与余热锅炉一起产生中压蒸汽,供设置外取热器与余热锅炉一起产生中压蒸汽,供背压汽轮机做功;采用高压除氧器对回收分馏系背压汽轮机做功;采用高压除氧器对回收分馏系统低温热的无盐水进行除氧。统低温热的无盐水进行除氧。v机组系统:四机组(烟机、主风机、中压透平、机组系统:四机组(烟机、主风机、中压透平、电动电动/发电机)、气压机、
8、备用主风机。发电机)、气压机、备用主风机。9MPCC2#2#催化裂化装置催化裂化装置-机组系统机组系统v机组设备是催化裂化装置的心脏,按照功机组设备是催化裂化装置的心脏,按照功能不同又分为主风机组和气压机组。主风能不同又分为主风机组和气压机组。主风机组我们就是我们俗称的四机组,它是由机组我们就是我们俗称的四机组,它是由电动电动/发电机、变速齿轮箱、中压透平、轴发电机、变速齿轮箱、中压透平、轴流风机、烟气轮机组成。其中电动流风机、烟气轮机组成。其中电动/发电机发电机是上海电机厂生产;中压透平和轴流风机是上海电机厂生产;中压透平和轴流风机是西德是西德GHHGHH公司生产;烟机是成发集团科能公司生产
9、;烟机是成发集团科能公司生产。公司生产。10MPCC2#2#催化裂化装置催化裂化装置-机组系统机组系统v备用风机由前苏联进口,电机是国内备用风机由前苏联进口,电机是国内南阳电机厂生产。气压机组中的压缩南阳电机厂生产。气压机组中的压缩机由沈阳鼓风机厂生产,低压透平由机由沈阳鼓风机厂生产,低压透平由杭州汽轮机厂生产。杭州汽轮机厂生产。11MPCC2#2#催化裂化装置催化裂化装置-四机组四机组12MPCC2#2#催化裂化装置催化裂化装置-富气压缩机富气压缩机13MPCC二、催化裂化原料的来源二、催化裂化原料的来源 二催化装置原料油主要为直馏蜡油、二催化装置原料油主要为直馏蜡油、加氢蜡油加氢蜡油 、减
10、压渣油、减压渣油 、常压渣油,、常压渣油,还有焦化蜡油、改质汽油,掺炼部分还有焦化蜡油、改质汽油,掺炼部分含酸油(酸值含酸油(酸值1.5mgKOH/g1.5mgKOH/g,含硫,含硫 1.5%1.5%)。14MPCC二、催化裂化原料的来源二、催化裂化原料的来源催化裂化原料的来源有:催化裂化原料的来源有:1 1直馏减压馏分油。减压塔侧线直馏减压馏分油。减压塔侧线350550350550馏出油(馏出油(VGOVGO)是最常用的原)是最常用的原料。石蜡基原油的料。石蜡基原油的VGOVGO较好,环烷基原油较好,环烷基原油VGOVGO较差。含硫原油的较差。含硫原油的VGOVGO通常先通常先经过加氢脱硫或
11、缓和加氢裂化得到低硫且裂化性能好的经过加氢脱硫或缓和加氢裂化得到低硫且裂化性能好的VGOVGO作为裂化原料。作为裂化原料。2 2延迟焦化馏出油。焦化分馏塔侧线的延迟焦化馏出油。焦化分馏塔侧线的320500320500馏出油(馏出油(CGOCGO)也以)也以催化裂化为主要加工途径。这种原料氮含量和芳烃含量高,不属于理想催化裂化为主要加工途径。这种原料氮含量和芳烃含量高,不属于理想的原料,通常其掺炼比例为的原料,通常其掺炼比例为5%15%5%15%。有条件时宜经过加氢处理,这样不。有条件时宜经过加氢处理,这样不仅掺炼比例可以提高,而且产品收率和质量能得到改善。仅掺炼比例可以提高,而且产品收率和质量
12、能得到改善。3 3常压渣油。硫、重金属含量和残炭低的蒸馏装置常压塔底渣油常压渣油。硫、重金属含量和残炭低的蒸馏装置常压塔底渣油(ARAR),可直接作为原料,如大庆原油、中原原油和东南亚地区一些原),可直接作为原料,如大庆原油、中原原油和东南亚地区一些原油的常压渣油。反之,则需用经过加氢脱硫得到的油的常压渣油。反之,则需用经过加氢脱硫得到的ARDSARDS重油为原料,如重油为原料,如中东地区多种原油。中东地区多种原油。15MPCC 4 4减压渣油。除某些原油外,常减压蒸馏装置减压塔底渣油(减压渣油。除某些原油外,常减压蒸馏装置减压塔底渣油(VRVR)一)一般不单独作为原料,而是与馏分油掺合在一起
13、或者经过加氢脱硫般不单独作为原料,而是与馏分油掺合在一起或者经过加氢脱硫(VRDSVRDS)方能作为进料。后者适用于含硫原油如孤岛油或中东地区的多)方能作为进料。后者适用于含硫原油如孤岛油或中东地区的多种原油。种原油。5 5脱沥青油。为满足原油深度加工的要求并避免直接加工脱沥青油。为满足原油深度加工的要求并避免直接加工ARAR或或VRVR带来带来的不利因素,采用丙烷或丁烷的溶剂脱沥青工艺,从减压渣油中提取的不利因素,采用丙烷或丁烷的溶剂脱沥青工艺,从减压渣油中提取60%60%以上的脱沥青油(以上的脱沥青油(DAODAO)作用原料,已成为炼油厂加工流程的一个组)作用原料,已成为炼油厂加工流程的一
14、个组成部分。成部分。DAODAO的重金属含量和沥青质含量远低于的重金属含量和沥青质含量远低于VRVR,改善了原料质量。,改善了原料质量。含硫原油的含硫原油的DAODAO最好经过加氢脱硫(可与最好经过加氢脱硫(可与VGOVGO合并处理)。我国还成功开合并处理)。我国还成功开发了溶剂脱沥青发了溶剂脱沥青-催化裂化组合工艺。将催化裂化油浆也作为脱沥青原催化裂化组合工艺。将催化裂化油浆也作为脱沥青原料,可回收其中的饱和烃,获得较高的产品收率。料,可回收其中的饱和烃,获得较高的产品收率。6 6其他。我国开发成功的芳烃抽提其他。我国开发成功的芳烃抽提-催化裂化组合工艺,把催化裂化催化裂化组合工艺,把催化裂
15、化装置产生的重循环油经过双溶剂抽提除去重芳烃后返回做回炼油,可明装置产生的重循环油经过双溶剂抽提除去重芳烃后返回做回炼油,可明显提高轻质油产率和装置处理。必要时回炼污油、改质汽油、不合格汽显提高轻质油产率和装置处理。必要时回炼污油、改质汽油、不合格汽油。油。二、催化裂化原料的来源二、催化裂化原料的来源16MPCC三、催化裂化的产物三、催化裂化的产物催化裂化催化裂化催化裂化催化裂化 原料(重质馏分油)0.180.2MPa,480-530 有催化剂存在下 产品(气体、液化气、汽油、柴油、焦炭)流化催化裂化:流化催化裂化:Fluid Catalytic Cracking(FCC)17MPCC催催化化
16、裂裂化化产产物物干气干气 C1C3 C3 3.5%液化气液化气 C2C5 C2 2%C5 2%汽油汽油 C5C11 干点干点 203柴油柴油 C10C20 95%馏出温度馏出温度351363 油浆油浆焦炭焦炭 三、催化裂化的产物三、催化裂化的产物18MPCC气体(干气、液化气)气体(干气、液化气)1催化裂化气体原先只是生产汽油过程中的副催化裂化气体原先只是生产汽油过程中的副产物,其中的产物,其中的C3、C4馏分(液态烃)占绝大馏分(液态烃)占绝大部分,主要作家用液化气和烷基化的原料。部分,主要作家用液化气和烷基化的原料。近几年开发的近几年开发的DCC、MGG、MIO等过程,将等过程,将气体也作
17、为目的产物之一,其产率明显较高,气体也作为目的产物之一,其产率明显较高,气体中的丙烯和异丁烯、异戊烯是合成高分气体中的丙烯和异丁烯、异戊烯是合成高分子聚合物和高辛烷值组分的原料。子聚合物和高辛烷值组分的原料。三、催化裂化的产物三、催化裂化的产物19MPCC汽油馏分汽油馏分2三、催化裂化的产物三、催化裂化的产物催化裂化汽油产率一般约为催化裂化汽油产率一般约为4060%,含有较多,含有较多的烯烃、异构烷烃和芳烃,所以辛烷值较高,的烯烃、异构烷烃和芳烃,所以辛烷值较高,一般为一般为90左右(左右(MON)。目前,二催化装置汽油)。目前,二催化装置汽油辛烷值在辛烷值在9092(MON)之间。)之间。2
18、0MPCC柴油馏分柴油馏分3三、催化裂化的产物三、催化裂化的产物催化裂化柴油馏分只是柴油的质量最差的组分,催化裂化柴油馏分只是柴油的质量最差的组分,在最大轻质油产率的条件下,柴油的产率只有在最大轻质油产率的条件下,柴油的产率只有2030%,当按多产柴油方案生产时,可提高至,当按多产柴油方案生产时,可提高至35%左右。柴油其中含有左右。柴油其中含有4050%的芳烃,十六的芳烃,十六烷值较直馏柴油低得多,通常只有烷值较直馏柴油低得多,通常只有35左右而且左右而且硫含量偏高,需要进行加氢精制再与直馏柴油硫含量偏高,需要进行加氢精制再与直馏柴油等调和后才能作为柴油发动机燃料使用。等调和后才能作为柴油发
19、动机燃料使用。21MPCC油浆馏分油浆馏分3三、催化裂化的产物三、催化裂化的产物催化裂化油浆馏分中含有少量的催化剂细粉,催化裂化油浆馏分中含有少量的催化剂细粉,一般不作为产品,可油浆回炼。也可生产部分一般不作为产品,可油浆回炼。也可生产部分澄清油(闪蒸柴油)。催化油浆含有较多的重澄清油(闪蒸柴油)。催化油浆含有较多的重芳烃和胶质,其粘度低,经脱除固体颗粒物后,芳烃和胶质,其粘度低,经脱除固体颗粒物后,适合作燃料油或船用燃料油调和组分。适合作燃料油或船用燃料油调和组分。焦炭焦炭4焦炭是催化裂化的产物,沉积在催化剂上,但焦炭是催化裂化的产物,沉积在催化剂上,但不能作为产品。不能作为产品。22MPC
20、C四、催化裂化吸收稳定系统四、催化裂化吸收稳定系统v1 1、吸收、吸收v吸收是一种气体分离方法,利用气体混合物的各吸收是一种气体分离方法,利用气体混合物的各组分在某溶剂中的溶解度的不同,通过使气液两组分在某溶剂中的溶解度的不同,通过使气液两相充分接触,易溶气体进入溶剂中。吸收有物理相充分接触,易溶气体进入溶剂中。吸收有物理吸收和化学吸收两种。吸收和化学吸收两种。v2 2、解吸、解吸v解吸也称脱吸,指吸收质由溶剂中分离出来,转解吸也称脱吸,指吸收质由溶剂中分离出来,转移入气相的过程。解吸与吸收是一个相反的过程。移入气相的过程。解吸与吸收是一个相反的过程。基基 本本 概概 念念23MPCC四、催化
21、裂化吸收稳定系统四、催化裂化吸收稳定系统v3 3、蒸馏、蒸馏v蒸馏是把完全互溶而沸点不同的液体混合物分离蒸馏是把完全互溶而沸点不同的液体混合物分离开的一种物理过程。或者说,利用汽液相中各组开的一种物理过程。或者说,利用汽液相中各组分相对挥发度的不同进行分离,分离的精度较低。分相对挥发度的不同进行分离,分离的精度较低。v4 4、精馏、精馏v蒸馏与精馏都能分离混合物,精馏是经过多次汽蒸馏与精馏都能分离混合物,精馏是经过多次汽化和多次冷凝,使混合物得到较高纯度的分离。化和多次冷凝,使混合物得到较高纯度的分离。基基 本本 概概 念念24MPCC四、催化裂化吸收稳定系统四、催化裂化吸收稳定系统v催化裂化
22、吸收解吸均属于物理过程。催化裂化吸收解吸均属于物理过程。v催化裂化吸收过程是在吸收塔中用粗汽油催化裂化吸收过程是在吸收塔中用粗汽油及稳定汽油(补充吸收剂)作为吸收剂,及稳定汽油(补充吸收剂)作为吸收剂,吸收富气中的气态烃的过程。吸收富气中的气态烃的过程。v低温高压对于吸收过程有利。低温高压对于吸收过程有利。v在实际操作过程中降低吸收剂的温度、提在实际操作过程中降低吸收剂的温度、提高吸收塔压力及适当调整液气比都可提高高吸收塔压力及适当调整液气比都可提高吸收效果。吸收效果。25MPCC四、催化裂化吸收稳定系统四、催化裂化吸收稳定系统v催化裂化解吸过程是在解吸塔中将凝缩油催化裂化解吸过程是在解吸塔中
23、将凝缩油及吸收过度的饱和汽油中及吸收过度的饱和汽油中C2C2解吸出来。由解吸出来。由于相平衡关系势必有一定量的于相平衡关系势必有一定量的C3C3、C4C4也被也被同时解吸出来,因此,解吸气被送到气液同时解吸出来,因此,解吸气被送到气液分离罐,再进入吸收塔回收。分离罐,再进入吸收塔回收。v高温低压对于解吸过程有利。高温低压对于解吸过程有利。v在实际操作过程中,主要是提高解吸塔底在实际操作过程中,主要是提高解吸塔底温度、改变进料温度或适当降低解吸塔压温度、改变进料温度或适当降低解吸塔压力,改善解吸效果。力,改善解吸效果。26MPCC四、催化裂化吸收稳定系统四、催化裂化吸收稳定系统v稳定塔是典型的油
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- 催化裂化 基础知识 介绍 煤制氢
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