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第六节 催化裂化反应-再生系统ppt
10.05.2020
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两段与单段实验室结果对比:
轻油收率可提高 2-3 个百分点 原料转化深度提高 5 个百分点 汽油烯烃含量下降12-13个百分点 液收率提高2.5个百分点以上 干气产率大幅度降低 可显著提高柴汽比
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两段与单段工业试验结果对比:
轻油收率提高4个百分点以上 柴油产率提高3.5个百分点以上 液收率提高2.5个百分点以上 干气产率大幅度降低 显著提高了柴汽比 可采取灵活多样的操作方式
➢再生温度对烧碳反应速率的影响十分显著,提高再生温 度是提高烧碳速率的有效手段,在单段再生时,密相创层 的温度一般不超过730℃
➢工业上一般采用的空气线速为0.6~0.7m/s
➢工业装置采用的再生器压力在0.25~0.4MPa(绝)之间
➢单段再生的主要问题是再生温度的提高受到限制和密相 床层的有效催化剂含炭量低
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➢工业上再生器的主要形式可分为三类:单段再生、两段再 生、快速床再生 ➢分布器可分为板式(蝶形)和管式(平面树枝或环形)两种
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重催再生器需设取热设备: a.内取热式 b.外取热式
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工业上常用再生器的形式大体上可以分为三类:
a.单段再生
第六节 催化裂化 反应-再生系统
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➢催化裂化装置一般有四部分构成:反应-再生系统,分馏 系统,吸收-稳定系统和能量回收系统 ➢装置形式主要有高低并列式、同轴式等
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一:提升管反应器
提升管反应器主要有提升管、沉降器、汽提段、旋分 器、待生斜管等部分组成
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短反应时间
两段技术,采用分段反应,两段反应时间之和比常规 催化反应时间还短(2秒以内)
大剂油比
受热平衡控制,常规催化的剂油比难以提高,两段催 化采用两路催化剂循环,从设备角度提高剂油比可不受限 制;第一段的低转化率和汽油回炼改质可以突破原有热平 衡的限制,在较高的剂油比(催化剂/催化原料)下实现 新的热平衡
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两段提升管 FCC技术的思想及特点
➢两段FCC技术的基本思想: ★提高催化裂化催化剂的有效活性和选择性,从而改 善目的产品分布; ★分段反应,提高调整生产方案的灵活性
➢因此,两段提升管FCC技术打破原来的提升管反应器型 式和反-再系统流程:
★两段提升管反应器取代单一反应器 ★构成拥有两路循环的反应-再生系统
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➢提升管下部进料段的油剂接触状况对重油催化裂化的反应
有重要影响。减小原料油的雾化粒径,可增大传热面积,从
而提高了原料的气化率,且可以改善产品产率的分布
➢沉降器下面的汽提段的作用是用水蒸气脱出催化剂上吸附
的油气及置换催化剂颗粒之间的油气。汽提段的效率与水蒸
气用量、催化剂在汽提段的停留时间、汽提段的温度及压力、
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两段
催化剂接力 ➢原料在第一段提升管经过短反应时间后,及时 将催化剂与油气分开;需要继续反应的中间物料 在第二段提升管与另一路再生催化剂接触反应 ➢催化剂两路循环,整体活性及选择性提高 ➢催化反应比例增大,热反应得到有效抑制
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以及催化剂的表面结构有关
汽提汽用量一般为 2~3kg/1000kgCat
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重油催化裂化则用4~ 5kgH2O/1000kgCat
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两段提升管催化裂化技术
目前提升管反应器的固有弊端: ➢提升管过长恶化产品分布 ➢新鲜原料与循环油浆竞争催化 中心 ➢难于实现大剂油比操作
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➢提升管反应器的直径是由进料量来决定的。工业上一般 采用的气速是入口处为4~7m/s,出口8~18m/s ➢提升管的高度由反应时间来决定,工业上反应时间多采 用2~4s ➢提升管的上端出口处设有气-固快速分离机构,用于使 催化剂与油气快速分离以及抑制反应的继续进行 ➢快速分离机构的形式有多种多样,比较简单的有伞帽形、 T字形的构件,现在用得比较多的是初级旋风分离器
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催化裂化主要设备
1、预提升段 2、裂化反应段 3、汽提段
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催化裂化主要设备
预提升段:加速催化剂,使催化剂形成活塞流向 上流动,使催化剂上的重金属钝化,有利于油雾 的快速混合,一般为3-6m。
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二:再生器
主要作用是烧去结焦剂上的焦炭以恢复其活性,同时
也提供裂化反应所需的热量
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主要要求有: ①再生剂的含炭量较低,一般要求低于0.2%,甚至低
于0.05%; ②有较高的烧碳强度,当以再生器内的有效藏量为基
准时,烧碳强度一般为100~250kg/(t.h); ③催化剂减活及磨损较少; ④易于操作,能耗及投资少; ⑤能满足环保要求
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b.两段再生 ➢两段再生是把烧碳过程分为两个阶段进行 ➢与单段相比,两段再生的主要优点是:
①对于全混床反应器,第一段出口的半再生剂的含碳量 高于再生剂的含碳量,从而提高了烧碳速率;
②在第二段再生时可以用新鲜空气和更高的温度,提高 了烧碳速率;
③第二段内的水气分压可以很低,减轻了催化剂的水热 老化;且第二段的催化剂藏量比单段再生器的催化剂藏量低, 停留时间较短。因此,第二段可采用较高的再生温度。
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c.快速床(循环流化床)再生 ➢气相转化成连续相,催化剂颗粒变为分散相,从而强化 了烧碳过程 ➢随着气速的提高,返混程度减小,中、上部接近于平推 流,也有利于烧碳强度的提高 ➢在快速流化床区域,必须有较大的固体循环量才能保持 较高的床层密度 ➢催化裂化装置的烧焦罐再生就是属于循环流化床的一种 再生方式
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分段反应
➢不同的馏分需要不同的反应条件,理想选择是不同的馏 分在不同的场所和条件下进行反应 ➢两段提升管(Ⅰ型)催化裂化:
★第一段提升管只进新鲜原料,段间抽出柴油出装置 ★第二段提升管单独进循环油,显著改善产品分布 ★第二段提升管底部回炼汽油,降低汽油烯烃含量 ➢分段进料避免了新鲜原料和油浆的相互干扰