催化裂化工藝技術的發展與改進

1催化裂化裝置的主要進展69年來，生產效率已經提高，工業化已經完成。流紋花技術的誕生為全球生產能力的首要任務。(1)通過對催化裂化反應機理和動力學的研究,應用新型催化劑和助劑(2)發展加氫處理-催化裂化組合工藝,降低汽油的硫含量和再生煙氣中的SO(3)優化設計和操作,提高催化裂化的化學有效轉化程度,增加目的產品收率。(4)實現長周期運轉。由于催化裂化裝置在重油轉化和全廠經濟效益中的重要作用,所以安全平穩長周期運行是提高催化裂化裝置的經濟效益、降低維修費用、減少各種直接和間接損失的關鍵。長周期平穩運行的實現是一項系統工程,反映了工程設計、設備制造、施工建設和生產管理等各個環節的完善程度,體現了催化裂化技術的整體水平。(5)實現大型化,提高控制和管理水平,增強競爭力。大型化、減少定員、采用先進控制和優化控制、實現管控一體化是減少加工費用,提高經濟效益,提高煉油廠競爭能力的有效手段。(6)擴大功能,向化工領域延伸,由常壓渣油等重質原料生產乙烯、丙烯。使催化裂化技術向煉油與化工一體化方向發展。(7)降低環境污染;催化裂化裝置運行過程中對大氣也會造成嚴重的污染,其排放的主要污染源有:CO、NO2環保問題分析2.1污染影響因素分析2.1.1產品內氣、液化氣、干氣等產品的開發催化裂化以渣油為原料,生產汽油、柴油、液化石油氣、干氣等產品。其生產工藝過程一般包括反應再生、分餾、吸收穩定以及汽油脫硫醇、干氣液化氣脫硫等部分。2.1.2環境因素分析2.1.2.分餾塔氣液分離FCC裝置排放廢水主要為酸性水,含硫化物、氨氮、揮發酚等污染物的濃度均較高。排污流程為:(1)分餾塔塔頂出來的油氣在塔頂油氣分離器中的氣液分離過程;(2)分餾塔頂出來的富氣經氣壓機壓縮后進入氣壓機出口油氣分離器中的氣液分離過程;(3)吸收穩定部分穩定塔塔頂出來的C3和C4組分冷凝后送塔頂回流罐,在回流罐中油氣和水的分離過程。必要時還要對汽提凈化水中濃度仍較高的氨氮和揮發酚進行補充處理去除,才能滿足排放標準的要求。2.1.2.提升管反應器再生焦炭產生的廢氣主要為再生煙氣和制硫尾氣,均連續排放至大氣環境。排污流程為:(1)由提升管反應器出來的催化劑,表面覆有反應生成的焦炭,需要在再生器中燒焦再生,產生煙氣;(2)由酸性水汽提及干氣液化氣脫硫脫出的酸性氣,經制硫裝置回收硫后,還有少部分沒有轉化的含H2.1.2.3固體催化裂化反應的催化劑使用一定時間后會失去裂化活性,由再生器和廢催化劑罐中排出;FCC工藝的粗汽油產品,需精制脫H2.2環境保護措施2.2.1催化劑的排放控制在生產工藝技術上,FCC的清潔生產特征應包括:(1)再生煙氣中CO排放的控制。為充分燃燒CO從而控制其排放量,應使用CO燃燒爐和CO助燃劑。(2)再生煙氣中煙塵排放的控制。再生煙氣中的煙塵主要為催化劑粉塵,要求在催化劑的分離過程使用高效的旋風分離器,來減少催化劑的跑損。(3)堿渣排放的控制。加氫精制是解決堿渣問題的根本性措施;其次,采用分餾塔頂注氨和催化汽油氨堿精制技術,可大幅度減少堿渣的產生量。2.2.2氧化物和硫氧化物催化裂化再生器燒焦時產生的煙氣是煉油廠主要污染源之一。煙氣中的有害物質主要是氮氧化物和硫氧化物。催化裂化原料經加氫脫硫、脫氮預處理后,原料中的硫含量下降,可以使產品中的含硫量降低,可大大減少煙氣中含硫氧化物的污染,去除原料油中的部分重金屬,從而減輕催化裂化催化劑的重金屬污染。2.2.3汽提凈化水的廢水(1)汽提凈化水酸性水。FCC工藝產生的酸性水,通常采用汽提處理。在汽提工藝技術中,單塔加壓汽提側線抽出,具有汽提效率高、凈化水質量好、脫出的酸性氣和液氨純度高、能耗低及流程簡單等特點。酸性水若處于開放系統中,溶解于帶壓廢水中的輕烴、H(2)汽提凈化水。在煉油廢水中,氨氮和COD(包括酚類化合物)集中存在于汽提凈化水中,是污水處理場進水的一個主要指標。尤其是煉油企業的污水處理場大都無脫氮功能,汽提凈化水的直接進入是造成出水氨氮超標的主要原因之一。因此,對汽提凈化水進行補充處理,是降低污水處理場進水中氨氮和COD的最有效途徑。程序間歇式生物反應器(SBR)可以有效地脫除COD和氨氮,對于處理廢水量較小、含氨氮及COD較高的廢水,具有占地面積小、操作彈性大、耐沖擊負荷性能好的特點。用本方法處理汽提凈化水,可使出水的COD和氨氮含量分別低于100mg/L和15mg/L,直接達標排放2.2.4處理廢物2.2.4.工藝和工藝技術對再生煙氣中CO和煙塵排放量的控制,可采取前述具有清潔生產特征的設備和工藝技術。也有采用高效干法袋式除塵技術與氫氧化鈉堿液脫硫技術,工藝流程為:催化裂化煙氣從現有余熱鍋爐出口煙道接入經煙水換熱器后進入袋式除塵器除塵,經過升壓風機后再進入脫硫系統,凈化后煙氣采用塔頂煙囪排放。2.2.4.2.酸性氣體處理酸性氣中的硫可占裝置進硫總量的77%,H2.2.5火炬氣的回收利用本著安全、環保、節能的原則,對可燃性氣體加以回收利用,控制火炬氣的排放,不僅可減少火炬燃燒法處理火炬氣產生的環境污染,而且是節能降耗、提高經濟效益的有效途徑。2.2.5.氣體產生量的減少減少火炬氣排放,首先必須從源頭上加以控制,即盡力避免非正常工況的發生,最大限度地減少氣體的產生量。因此,應采用先進的生產工藝技術和設備、自控系統,優化生產工藝操作。2.2.5.氣回收系統用量的確定目前,火炬氣的利用途徑,大都通過燃料氣管網輸送至鍋爐和生產裝置加熱爐等做為燃料使用。火炬氣回收系統能夠長期穩定運行的關鍵,除采用有效的回收工藝外,還要做到企業燃料氣系統產需的平衡。因此,安排用量適當且穩定的用戶,為回收的火炬氣創造可靠的出路是十分必要的。企業應對燃料結構進行優化調整,鍋爐和加熱爐應設立燃料油、氣雙火嘴,盡量用回收的火炬氣替代重油和煤。2.2.5.燃料氣管網的放空石油化工企業對可燃性氣體的回收,根據其生產特點、火炬氣量及投資等因素,采用多種方式進行工藝及設備的優選。目前應用較為普遍的工藝技術為:采用增壓機和氣柜,將通過水封的放空油氣收集后送入燃料氣管網,供給用戶使用。其中,有的企業不設氣柜,直接從火炬總管將火炬氣抽入壓縮機,形成無氣柜工藝,具有流程簡單、操作方便、投資少的特點。有的企業設置氣柜,雖投資增大,但調節功能完備,