装置占地面积(不含中心控制室、变配电室)164×46+116×42=12146m2(含预留地20×19=380m2) 四、主要设计指标
1、优选催化剂和优化的工艺和工程技术,使干气产率≤4.5% 2、产气方案液化石油气产率≮25%(W) 3、轻油:RON≮93,烯烃≤30%(V) 4、再生催化剂定碳﹤0.1%
5、工程设计满足三年一大修的要求。 五、主要工艺技术方案
1、采用多产液化石油气(尤其是丙烯)专利工艺,其工艺特点为
1)以重质燃料油为原料,在较高的反应温度、较深的反应深度、较低的油气分压、较高的剂油比,并在添加了择型分子筛的专利催化剂的作用下进行催化裂解反应,生产较多的丙烯及高辛烷值轻油。
2)粗轻油进单独提升管回炼,在降低烯烃含量和硫含量的同时,增产丙烯,提高轻油辛烷值。
3)重油反应烯烃和轻油反应系统分列
重油反应及分馏系统包括重油提升管反应器、沉降器和重油分馏塔。轻油反应及分馏系统包括轻油提升管反应器,与重油反应系统共用的沉降器和轻油分馏塔,重油提升管生成的粗轻油在重油分馏塔馏出后送至轻油提升管反应器回炼。两个系统并联操作。
4)产品质量好
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该工艺在多产液化石油气的情况下液化气富含烯烃,且轻油质量好,轻油辛烷值RONC高达93以上,诱导期长,安定性好。轻燃油产率较低,其十六烷值与FCC轻燃油十六烷值基本相当。
5)灵活的工艺条件和操作方式
通过调整工艺操作条件可灵活地实现产品方案转化。 2、采用复合分子筛催化剂及多种助剂
为满足本装置多产液化石油气及高辛烷值轻油的要求,考虑采用生产高辛烷值轻油,多产液化石油气,重油裂解能力强的复合型分子筛催化剂。具体由建设单位选择的催化剂制造商提供。可供选择的催化剂制造商包括但不限于:GYace Davision公司;中石化催化剂公司;中石油兰州催化剂厂。从稳定操作,保证装置长周期运转及环境保护角度出发,设计中考虑添加CO助燃剂、油浆阻垢剂等助剂。其中CO助燃剂为实现完全再生提供了可靠的保证;油浆阻垢剂的应用对于避免或减轻油浆系统的结垢十分有效;为该系统长期高效运转创造了有利条件。
3、采用同轴式反应-再生器
本设计采用同轴式两器布置方案,以减少设备投资和占地,同时该类型装置具有技术先进,操作简单,抗事故能力强,能耗低等特点。
4、再生工艺方案
再生方案的选择考虑两个因素:其一是降低再生催化剂的定碳,使催化剂性能得以充分发挥;其二是避免采用过于苛刻的再生条件,恢复并保护催化剂活性,本装置采用单段逆流再生,催化剂定碳
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<0.1%。
该技术由以下几种单体技术组成: 1)采用加CO助燃剂的完全再生方案
采用该方案后,平均氧浓度的提高可使再生剂含碳明显降低,对于单段再生的效果更加明显。
2)采用较低的再生温度
较低的再生温度有利于提高剂油比并保护催化剂活性,为反应进料提供更多的催化剂活性中心。
3)采用逆流再生
通过加高待生套筒使催化剂进入密相床上部,并良好分配,然后向下流动与主风形成气固逆流接触,有利于提高总的烧焦强度并减轻催化剂的水热失活。
4)采用待生催化剂分配技术
在待生套筒出口配置特殊设计的待生催化剂分配器,使待生剂均匀分布于再生密相床上部,为单段逆流高效再生提供基本的保证。
5)采用高床层再生。
设置较高的密相床层,不仅可提高气固单程接触时间,而且有利于CO在密相床中燃烧,还可以提高催化剂输送的推动力。
6)采用改进的主风分布管
主风分布的好坏直接影响再生器的流化质量,从而影响烧焦效果,单段再生的再生器直径较大,因此,主风分布的好坏尤为重要。为改善流化质量,采用改进的主风分布管。主风分布管设计时还考虑
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了长周期操作的要求。
5、反应工艺技术方案
吸收国内外同类生产装置积累的经验,并结合本装置具体特点,为进一步改善产品分布,提高轻油产率,降低干气及焦炭产率。在提升管反应系统设计中采用了下列措施:
1)采用青岛京润石化工程有限公司开发的SFCC专利工艺,在大剂油比,油剂低温接触的条件下,降低干气产率,生产较多的丙烯及高辛烷值轻油。该工艺已成功地用于建滔集团实友化工(扬州)有限公司100万吨/年重油催化剂制烯烃装置,并于2008年10月顺利投产。
2)采用高效雾化喷嘴并采用较高的原料油预热温度(240℃),以降低原料油进喷嘴的粘度,确保原料的雾化效果及油气接触效果。
3)设置预提升器,使油气与催化剂接触前以接近活塞流的形式向上运动,为催化剂和油滴均匀接触创造条件。提升介质为自产干气,可减轻催化剂水热失活并降低蒸汽消耗。
4)采用CAS提升管出口粗旋及单级旋分密闭连接专利技术,减少热裂化反应,从根本上消除沉降器结焦。
5)采用高效汽提技术。设计主要从改进汽剂接触即改进挡板结构。改善蒸汽分配及增加催化剂停留时间三方面入手,在较低的蒸汽耗量下取得理想的汽提效果。
采取上述措施使得催化剂在从进入提升管反应器至离开沉降器汽提段的整个过程中均处于优化状态。通过预提升段尽可能地使催化
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剂流动均匀,采用高效雾化喷嘴使催化剂与良好雾化并均匀分布的原料油雾滴接触,达到瞬间汽化反应的目的。使用快分和油气快速导出技术减少过裂化反应及热裂化反应,使反应油气在高温区的停留时间尽可能缩短。加之完善的汽提设施,从而达到提高轻质油收率,降低干气焦炭产率的目的。
6、采用先进可靠的外取热技术
采用气控内循环式外取热器,通过调节流化风量控制再生温度。该种外取热器具有结构简单、操作方便、调节灵活、运行可靠等特点。外取热器传热系数高,设备结构紧凑,抗事故能力强(取热管断水不易破裂漏水)。外取热器的水系统采用汽水自然循环方式,节省动力 ,运行可靠。
7、机组配置 1)主风机组
采用一开一备两套机组。主机为烟气轮机+轴流风机+电动/发电机三机组。备机为离心主风机+电动机二机组配置。
2) 气压机组
采用气压机+中压背压式蒸汽透平二机组配置。 8、分馏吸收稳定系统
设置重油和轻油两个分馏塔,分别对重油提升管和轻油提升管反应后的油气进行分馏。分馏吸收稳定系统的设计着重于保证产品分离精度的前提下,通过流程的合理配置降低消耗,优化用能。
重油分馏塔设四个循环回流取热,即顶循、一中、二中及油浆循
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