催化裂化装置的主要设备
百克网：2008-5-30 14:50:14 文章来源：本站
催化裂化装置设备较多，本节只介绍几个主要设备。

一、提升管反应器及沉降器
(一)提升管反应嚣
提升管反应器是进行催化裂化化学反应的场所，是本装置的关键设备。

随装置类型不同 提升管反应器类型不同，常见的提升管反应器类型有两种：
(1)直管式：多用于高低并列式提升管催化裂化装置。

(2)折叠式：多用于同轴式和由床层反应器改为提升管的装置。

图5—8是直管式提升管反应器及沉降器示意图
提升管反应器是一根长径比很大的管子，长度一般为30～36米，直径根据装置处理量决 定，通常以油气在提升管内的平均停留时间1～4秒为限确定提升管内径。

由于提升管内自下而上油气线速不断增大，为了不使提升管上部气速过高，提升管可作成上下异径形式。

在提升管的侧面开有上下两个(组)进料口，其作用是根据生产要求使新鲜原料、回炼 油和回炼油浆从不同位置进入提升管，进行选择性裂化。

进料口以下的一段称预提升段(见图5—9)，其作用是：由提升管底部吹入水蒸气(称预 提升蒸汽)，使由再生斜管来的再生催化剂加速，以保证催化剂与原料油相遇时均匀接触。

这种作用叫预提升。

为使油气在离开提升管后立即终止反应， 提升管出口均设有快速分离装置，其作用是使 油气与大部分催化剂迅速分开。

快速分离器的 类型很多，常用的有：伞帽型，倒L型、T型、 粗旋风分离器、弹射快速分离器和垂直齿缝式 快速分离器(分州如图5—10中a、b、c、d、e、f所示)。

为进行参数测量和取样，沿提升管高度还 装有热电偶管、测压管、采样口等。

除此之外，提升管反应器的设计还要考虑耐热，耐磨 以及热膨胀等问题。

(二)沉降器
沉降器是用碳钢焊制成的圆筒形设备，上段为沉降段，下段是汽提段。

沉降段内装有数 组旋风分离器，顶部是集气室并开有油气出口。

沉降器的作用是使来自提升管的油气和催化剂分离，油气经旋风分离器分出所夹带的催 化荆后经集气室去分馏系统；由提升管快速分 离器出来的催化剂靠重力在沉降器中向下沉 降，落入汽提段。

汽提段内设有数层人字挡板 和蒸汽吹入口，其作用是将催化剂夹带的油气用过热水蒸气吹出(汽提)，并返回沉降段，以便减少油气损失和减小再生器的负荷。

沉降器多采用直筒形，直径大小根据气体(油气、水蒸气)流率及线速度决定，沉降段线速一般不超过0.5～0.6米／秒。

沉降段高度由旋风分离器科腿压力平衡所需料腿长度和所 需沉降高度确定，通常为9～12米。

汽提段的尺寸一般由催化剂循环量以及催化剂在汽提段的停留时间决定，停留时间一般 是1.5～3分钟。

二、再生器
再生器是催化裂化装置的重要工艺设备，其作用是为催化剂再生提供场所和条件。

它的
结构形式和操作状况直接影响烧焦能力和催化剂损耗。

再生器是决定整个装置处理能力的关
键设备。

图5—11是常规再生器的结构示意图。

再生器由简体和内部构件组成。

1．筒体
再生器筒体是由A3碳钢焊接而成的，由于经常处于高温和受催化剂颗粒冲刷，因此筒体 内壁敷设一层隔热、耐磨树里以保护设备材质。

筒体上部为稀相段，下部为密相段，中间变 径处通常叫过渡段。

1)密相段 密相段是待生催化剂进行流化和再生反应的主要场所。

在空气(主风) 的作用下，待生催化剂在这里形成密帽流化床层，密相床层气体线速度一般为O.6～1.O米／ 秒，采用较低气速叫低速床，采用较高气速称为高速床。

密相段直径大小通常由烧焦所能产生的湿烟气量(可计算得到)和气体线速度确定。

密 相段高度一般由催化剂藏量和密相段催化剂密度确定，一般为6～7米。

2)稀相段 稀相段实际上是催化剂的沉降段。

为使催化剂易于沉降，稀相段气体线 速度不能太高，要求不大于0.6～0.7米／秒， 因此，稀相段直径通常大于密相段直径。

稀相 段高度应由沉降要求和旋风分离器料腿长度要求确定，适宜的稀相段高度是9～11米。

2．旋风分离器
旋风分离器是气固分离并回收催化剂的设 备，它的操作状况好坏直接影响催化剂耗最的大小，是催化裂化装置中非常关键的设备。

图 5—12是旋风分离器示意图。

旋风分离器由内圆柱筒、外圆柱筒、圆锥筒以及灰斗组成。

灰斗下端与料腿相连，料腿 出口装有翼阀。

旋风分离器的类型很多，常用的有杜康型，布埃尔型，PV型旋风分离器是我国新研制 出的一种高效旋风分离器。

旋风分离器的作用原理都是相同的，携带催化剂颗粒的气流以很高的速度(15～25米／ 秒)从切线方向进入旋风分离器，并沿内外圆柱筒间的环形通道作旋转运动，使固体颗粒产 生离心力，造成气固分离的条件，颗粒沿锥体下转进入灰斗，气体从内圆柱筒排出， 灰斗、料腿和翼闰都是旋风分离器的组成部分。

灰斗的作用是脱气，即防止气体被催化 剂带入料腿；料腿的作用是将回收的催化剂输送回床层，为此，料腿内催化剂应具有一定的 料面高度以保证催化剂顺利下流，这也就是要求一定料腿长度的原因；翼阀的作用是密封， 即允许催化剂流出而阻止气体倒窜。

翼阀的结构如图5—13所示。

3．主风分布管
主风分布管是再生器的空气分配器，作用是使进入再生器的空气均匀分布，防止气流趋 向中心部位，以形成良好的流化状态，保证气固均匀接触，强化再生反应。

图5—14为分布管结构示意图
4．辅助燃烧室
辅助燃烧室是一个特殊形式的加热炉，设在再生器下面(可与再生器连为一体，也可分 开设置)，其作用是开工时用以加热主风使再生器升温，紧急停工时维持一定的降温速度。

正常生产时辅助燃烧室只作为主风的通道。

其结构形式有立式和卧式两种。

图5—15是立式辅助燃烧室结构简图。

三、单动滑阀及双动滑阀
1．单动滑阀
单动滑阀用于床层反应器催化裂化和高低并列式提升管催化裂化装置。

对提升管催化裂 化装置，单动滑阀安装在两根输送催化剂的斜管上，其作用是：正常操作对用来调节催化剂 在两器间的循环量，出现重大事故时用以切断再生器与反应沉降器之间的联系，以防造成更 大事故。

运转中，滑阀的正常开度为40～60%。

单动滑阀结构见图5—16。

2．双动滑阀
双动滑闯是一种两块阀扳双向动作的超灵敏调节阀，安装在再生嚣出口管线上(烟囱)， 其作用是调节再生器的压力，使之与反应沉降器保持一定的压差。

设计滑阀时，两块阀板都 留一缺口，即使滑阀全关时，中心仍有一定大小的通道，这样可避免再生器超压。

图5—17是双动滑阀结构示意图
四、取热器
为保证能化裂化装置的正常运转，维持反应再生系统的热量平衡是至关重要的。

通常， 以馏分油为原料时，反应再生系统能基本维持热量平衡；但加工重质原料时，生焦率大，会 使再生器提供的热量超过两器热平衡的需要，必须设法取出再生器的过剩热量。

再生器的取热方式有内、外取热两种，各有特点，但原理都是利用高温催化剂与水换热 产生蒸汽达到取热的目的。

内取热是直接在再生器内加设取热管，这种方式投资少，操作简便，传热系数高。

但发 生故障时只能停工检修，另外，取热量可调范围小。

外取热是将高温催化剂引出再生器，在取热器内装取热水套管，然后再将降温后的催化 剂送回再生器，如此达到取热目的。

外取热器具有热量可调范围大、操作灵活和维修方便等 优点。

外取热器又分上流式和下流式两种，所谓上和下是指取热器内的催化剂是自下而上还 是自上而下返回再生器。

如图5—18属下流式外取热器，催化剂从再生器流入取热器，沿取热器向下流动进行换热，然后从取热器底部返回再生器。

图5—19是上流式外取热器，情况正好相反。

除上述设备之外，催化裂化装置还有一些专用设备：主风机、气体压缩机、烟气轮机以 及CO锅炉、废热锅炉等；常规设备：加热炉、塔器、容器和机泵等，这里不再详述。

作者：佚名
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