石化集團(tuán)工藝流程生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告

1、中國石化集團(tuán)廣州石油化工總廠建于1974年，是中國華南地區(qū)現(xiàn)代化大型石油化工聯(lián)合企業(yè)，該廠坐落于廣州市黃浦區(qū)。在四天的生產(chǎn)實(shí)習(xí)里我們先后到MTBE、氣分、催化重整、催化裂化車間進(jìn)行實(shí)習(xí)，了解工藝流程并到裝置進(jìn)行實(shí)習(xí)。重油催化裂化裝置1. 目的和任務(wù)、反應(yīng)原理原油經(jīng)常減壓蒸餾后收得到汽油、煤油及柴油輕質(zhì)油品所占泵油的比率約為30%左右，其余的是重質(zhì)餾分和渣油。如果不進(jìn)行二次加工，它們只能作為潤滑油或重質(zhì)燃料油。我們的目的是把原油進(jìn)料變成所期望的輕質(zhì)油，而經(jīng)過常減壓后，這些重質(zhì)餾分進(jìn)行再加工，就是在催化劑的條件下把大分子進(jìn)行裂解，使長碳鏈的分子斷鏈變成我們期望的碳鏈分子，這種方法就是催化裂化。1.

2、1反應(yīng)工藝原理在一定條件下，烴類分子與催化劑接觸，在催化劑表面就發(fā)生催化裂化反應(yīng)，生成產(chǎn)品后離開催化劑，整個(gè)過程經(jīng)歷了七個(gè)步驟：（1） 氣態(tài)烴分子從主氣流擴(kuò)散到催化劑外表面（外擴(kuò)散）；（2） 烴分子沿催化劑孔道向催化劑內(nèi)部擴(kuò)散（內(nèi)擴(kuò)散）；（3） 烴分子被催化劑活性中心吸附（吸附）；（4） 被吸附的烴分子在催化劑表面上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)（化學(xué)反應(yīng)）；（5） 產(chǎn)品分子從催化劑表面上脫附下來（脫附）；（6） 產(chǎn)品分子沿催化劑孔道向外擴(kuò)散（內(nèi)擴(kuò)散）；、（7） 產(chǎn)品分子擴(kuò)散到主氣流中（外擴(kuò)散）；一般來說，反應(yīng)結(jié)果只取決于化學(xué)反應(yīng)和吸附兩個(gè)步驟的難易程度。在催化裂化過程中，主要進(jìn)行了裂化反應(yīng)、異構(gòu)化反應(yīng)、氫轉(zhuǎn)移

3、反應(yīng)和縮合反應(yīng)。1.2裂化催化劑的再生工藝原理石油烴催化裂化時(shí)由于縮合反應(yīng)和氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)產(chǎn)生高度縮合的產(chǎn)物焦炭。焦炭沉積在催化劑表面上，會覆蓋催化劑表面的活性中心，使催化劑的活性和選擇性都降低，因此，在工業(yè)生產(chǎn)裝置中必須經(jīng)常地?zé)ゴ呋瘎┥系姆e炭，即經(jīng)常要再生。通常在離開反應(yīng)器時(shí)的催化劑（待生催化劑）含炭約1%。對于催化裂化的分子篩催化劑要求其積炭量在0.2%以下，因此催化劑的再生過程決定著整個(gè)裝置的熱平衡和生產(chǎn)能力。催化劑上沉積的焦炭是一種烴類縮合產(chǎn)物。它的主要成份是碳和氫，當(dāng)裂化原料含硫和氮時(shí)，焦炭中也含有硫和氮。在實(shí)際生產(chǎn)中，在再生器里燒去的“焦炭”包括三個(gè)部分：催化炭裂化反應(yīng)產(chǎn)物的縮合產(chǎn)物

4、；附加炭原料本身固有的殘?zhí)?；可汽提炭因汽提不完全而殘留吸附在催化劑上的油氣。催化劑再生反?yīng)就是用空氣中的氧燒去上述的焦炭。再生反應(yīng)的產(chǎn)物是CO2、O和H2O，再生煙氣中還含有SOX（SO2、SO3）和NOX（NO、NO2）。再生反應(yīng)是放熱反應(yīng)，而且熱效應(yīng)相當(dāng)大，足以提供本裝置熱平衡所需的熱量，還可以提供相當(dāng)大量的剩余熱量。2. 工藝流程原料由罐區(qū)輸至緩沖罐，后在泵作用下經(jīng)換熱器后進(jìn)入提升底部霧化并于霧化的水蒸氣混合，霧化成小滴的原料油與高溫的再生催化劑接觸并立即氣化。在催化劑的作用下發(fā)生裂化反應(yīng)，生成汽油、輕柴油、液化氣、油漿、干氣和焦碳。反應(yīng)油氣先經(jīng)提升管出口的垂直齒縫式快速分離器分出大部分

5、催化劑，在經(jīng)沉降器內(nèi)的三組單機(jī)旋風(fēng)分離器分出攜帶的催化劑。反應(yīng)產(chǎn)物、惰性氣體和水蒸氣連同極小量的催化劑進(jìn)入分餾塔下部，在此被分離為各產(chǎn)品物流。待生催化劑在第一再生器內(nèi)，在317kPa壓力和694溫度下進(jìn)行不完全再生，燒掉積在催化劑上的焦碳約65%的碳和100%的氫，半再生催化劑通過立管、半再生滑閥，用增壓風(fēng)提升進(jìn)入第二再生器（R-102），一再的催化劑料位用半再生滑閥控制。第二再生器在323kPa壓力和767溫度的操作條件下，控制煙氣中氧濃度為2%（體積）左右，將催化劑中剩余炭完全燒掉，并實(shí)現(xiàn)一氧化碳完全燃燒，使再生催化劑的含碳量控制在0.05%，二再的高溫催化劑由R-102流入脫氣罐（R-1

6、03），在R-103內(nèi)吹入適量的松動風(fēng)使催化劑均勻地往下流動，經(jīng)再生滑閥進(jìn)入反應(yīng)提升管底部，實(shí)現(xiàn)催化劑的連續(xù)循環(huán)。混合煙氣經(jīng)過第三級旋風(fēng)分離器把煙氣中攜帶的催化劑細(xì)粉含量降至200毫克/標(biāo)米3以下之后，進(jìn)入氣輪機(jī)膨脹做功，以回收煙氣的壓力能。3. 主要設(shè)備（1）再生器再生器的主要作用是燒去待生催化劑上的積炭，對于硅酸鋁催化劑，要求再生催化劑的含碳量降低至0.5%以下，對于分子篩催化劑則要求降至<0.2%-0.3%甚至更低。再生器的燒焦能力決定一個(gè)催化裂化裝置的處理能力。整個(gè)再生器分為稀相和密相兩段，再生器的底部與輔助燃燒室聯(lián)接。燒焦用空氣分一次風(fēng)和二次風(fēng)兩路進(jìn)入助燃燒室，通過分布板（或分

7、布管）進(jìn)入密相床層。燒焦生成的煙氣攜帶部分催化劑進(jìn)入稀相段（或稱沉降段），部分?jǐn)y帶的催化劑下落回密相，其余的隨煙氣進(jìn)入旋風(fēng)分離器（兩級串聯(lián)為一組，組數(shù)由氣體負(fù)荷而定），分離出的催化劑經(jīng)料腿返回密相床，而煙氣則經(jīng)集氣室排出再生器。由氣體攜帶出床層又經(jīng)料腿返回床層的催化劑的流量（有時(shí)稱內(nèi)循環(huán)）是很大的，通常是兩器間催化劑循環(huán)量的1-3倍。待生催化劑由密相提升管進(jìn)入密相床層，經(jīng)燒去積炭后由溢流管引出再生器。（2）旋風(fēng)分離器由于床層氣速大于某些細(xì)粉的終端速度以及密相床中的氣泡上升至界面并破裂時(shí)將一些較大顆粒的催化劑也帶入稀相段，必然有一部分催化劑被帶入稀相段。盡管氣流在上升過程中，部分?jǐn)y帶的催化劑會沉

8、降下來，但是在氣體進(jìn)入旋風(fēng)分離時(shí)，其中仍有一定數(shù)量的催化劑。在一般工業(yè)再生器中，旋風(fēng)分離器入口處每m3氣體尚含有5-15公斤催化劑。由此計(jì)算得的催化劑帶出率甚至大于兩器間的催化劑循環(huán)量。如果不設(shè)置旋風(fēng)分離器，則不僅催化劑損失非常大，再生器也不可能正常操作。在實(shí)際生產(chǎn)中，旋風(fēng)分離器的操作狀況對催化劑損耗量有關(guān)鍵性的影響。（3）溢流管和淹流管再生過的催化劑經(jīng)由溢流管或淹流管引出再生器。溢流管上口與密相床面平齊。淹流管的上口則低于密相床面。催化裂化的再生器用溢流管，其他形式的再生器多用淹流管。再生催化劑落入溢流管（或淹流管）時(shí)常常是攜帶有較多煙氣，為了使催化劑輸送管內(nèi)有較高的密度，催化劑在管內(nèi)向下流

9、動時(shí)應(yīng)保證有一部分煙氣脫出返回床層。催化裂化再生器的溢流管是以漏斗形立管靠近頂部開有長方形槽口，其上口與密相床面平齊。溢流管設(shè)置在與待生劑入口成180°的方向處。下部穿過分布板處用波形膨脹器密封，上部有三根拉桿固定于再生器壁上。當(dāng)采用分布管時(shí)因溢流管與分布管不直接連接， 不必用波形膨脹節(jié)。溢流管一般都用20號鋼板制成。（4）輔助燃燒室輔助燃燒室是在開工時(shí)供再生器升溫用，在反應(yīng)再生系統(tǒng)緊急停工時(shí)也可用來維持系統(tǒng)的溫度。在正常生產(chǎn)時(shí)它并不燃燒料，而只是作為主風(fēng)的通道。輔助燃燒室直接安裝在再生器分布板的下面，輔助燃燒室可以燒輕柴油或液化氣（先經(jīng)預(yù)熱汽化）。主風(fēng)分兩路進(jìn)入，一次空氣直接進(jìn)入燃

10、燒室，在內(nèi)燃燒室內(nèi)溫度達(dá)1650-1700，一般情況下過剩空氣50-100%；其余的作為二次空氣通過夾套后在內(nèi)燃燒室出口處與高溫?zé)煔饣旌?，設(shè)計(jì)時(shí)要求混合后的溫度達(dá)600-700，但在實(shí)際開工時(shí)為了防止燒壞分布板（或分布管）應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制分布板下溫度不超過550。（5）雙動滑閥雙動滑閥安裝在再生器的頂部出口，與其出口與煙囪（或煙道）相連接，閥體內(nèi)有兩塊依相反方向移動的閥板，分別由兩個(gè)風(fēng)動馬達(dá)帶動。在完全關(guān)閉時(shí)，兩塊閥板的中心仍保留有一定面積的圓孔。雙動滑閥的主要作用是通過調(diào)節(jié)它的開度來控制再生的壓力，使再生器與反應(yīng)器的壓力差維持在某個(gè)穩(wěn)定值。實(shí)際生產(chǎn)中反應(yīng)器的壓力也會發(fā)生波動，因此，雙動滑閥的開度

11、是根據(jù)兩器差壓變化的信號老動作，而不是單純根據(jù)再生器壓力表的信號。兩器差壓對于催化劑循環(huán)量有重要影響。因此對雙動滑閥要求有較高的靈敏度、準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度。除了調(diào)節(jié)兩器差壓外，在發(fā)生事故時(shí)，可通過雙動滑閥放空以防止再生器超壓。（6）反應(yīng)器反應(yīng)器為原料油很催化劑充分接觸提供必要的空間，并能控制一定的反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間。催化裂化反應(yīng)器分為稀相段、密相段和汽提段三個(gè)部分，總高約為26-33米。原料油用壓力為8-10巴的蒸汽霧化、經(jīng)噴咀進(jìn)入稀相提升管，噴咀前的壓力應(yīng)保持3.5-4巴（表）以保證良好的霧化狀態(tài)。通常是沿稀相提升管圓周均勻布置數(shù)個(gè)噴咀以使霧化的原料油均勻地分布于管內(nèi)。在稀相提升管內(nèi)，原料油與催

12、化劑接觸必然發(fā)生裂化反應(yīng)，通常在這里發(fā)生的反應(yīng)占全部反應(yīng)的25%。然后經(jīng)分布板進(jìn)入密相段再繼續(xù)完成其余的約75%的反應(yīng)。密相段有高速床和低速床兩種，高速床的空塔線速約1.2m/s，低速床的約0.6m/s。采用高速床的主要目的是減少返混以達(dá)到提高選擇性的目的。密相段的直徑根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)品的體積流率（在反應(yīng)條件下）和選用的密相段線速確定，密相段的高度則由所需密相床的藏量確定，約5米左右。稀相段的主要作用是使攜帶出床層的催化劑沉降下來以降低旋風(fēng)分離器入口的固體濃度，從而降低旋風(fēng)分離器的負(fù)荷和減少催化劑帶至分餾塔的數(shù)量。為保證一級旋風(fēng)分離器入口的高度應(yīng)保持6米以上。反應(yīng)器內(nèi)的旋風(fēng)分離器采用兩級串聯(lián)，負(fù)荷大

13、時(shí)可以幾組并聯(lián)，油氣自二級升氣管出來匯集于集氣室后再導(dǎo)出反應(yīng)器。一級料腿伸至分布板上，其末端裝有全覆蓋翼閥；二級料腿伸至稀、密相交界處，其末端裝有半覆蓋式翼閥。在集氣室下面裝有防焦檔板，在檔板以上的空間內(nèi)通入防焦蒸汽，其目的是防止油氣在此死區(qū)停留時(shí)間過長引起結(jié)焦。汽提段位于反應(yīng)器的下部，其作用是用蒸汽置換出催化劑顆粒之間和催化劑本身孔隙內(nèi)的油氣，這部分油氣的數(shù)量約占產(chǎn)品的2-4%，如果不除去就相當(dāng)于增加了2-4%的焦炭產(chǎn)率。在汽提段，催化劑與水蒸氣是逆向運(yùn)動，為了保證催化劑能順暢地以充氣流動狀態(tài)向下運(yùn)動，催化劑流速與水蒸氣流速應(yīng)保持某個(gè)適宜的相對關(guān)系。為了改善汽提效果，汽提段內(nèi)一般裝有15-2

14、0層人字檔板。為了保證催化劑流暢，在安裝人字檔板后各區(qū)域的最小流通面積應(yīng)保證有汽提段截面50%。汽提蒸汽由插入最下面2-3排人字檔板下面的管子噴入，蒸汽管上在通過管中心的水平線成30°的方向開有噴孔。為了防止停工時(shí)催化劑堵塞噴孔和減輕噴孔的磨損，在噴孔外焊有25mm長的套管。為了使蒸汽分布均勻和防止部分噴管處產(chǎn)生渦流加劇磨損，蒸汽管內(nèi)線速與孔速的關(guān)系應(yīng)適當(dāng)。催化重整裝置1. 目的和任務(wù)“重整”是指烴類分子重新排列成新的分子結(jié)構(gòu)。在有催化劑作用的條件下對汽油餾分進(jìn)行重整稱催化重整。在催化重整過程中，發(fā)生環(huán)烷脫氫，烷烴環(huán)化脫氫等生成芳烴的反應(yīng)以及烷烴的異構(gòu)化、加氫裂化等反應(yīng)，這些反應(yīng)都會

15、使汽油的辛烷值提高。重整汽油的辛烷值（研究法）一般在90以上，而且烯烴含量少、安定性好，是車用汽油的高辛烷值組分。在催化重整中，最主要的化學(xué)反應(yīng)是芳構(gòu)化反應(yīng)，因此在重整生成油中，苯、甲苯、二甲苯及較大分子的芳烴的含量很高。苯類產(chǎn)品是有機(jī)合成、油漆、染料、醫(yī)藥等工業(yè)的基礎(chǔ)原料。因此，催化重整除了生產(chǎn)高辛烷值汽油以外，同時(shí)也是生產(chǎn)芳烴的重要手段。由于重整中的脫氫反應(yīng)，它還生產(chǎn)處很重要的副產(chǎn)品，即純度很高的氫氣（H2的含量在75-95%）。在一般情況下，這些氫氣可以直接用于含硫油的加氫精制，加氫裂化。因此，重整過程是煉廠中獲得廉價(jià)氫氣的重要來源，重整的另一個(gè)新的用途是用來生產(chǎn)液化氣，采用特定的催化劑

16、可使液化氣的產(chǎn)率提高。2. 催化重整化學(xué)原理在催化重整中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)主要有以下幾種：（1） 六元環(huán)烴的脫氫反應(yīng)（2） 五元環(huán)烴的異構(gòu)脫氫反應(yīng)（3） 烷烴的環(huán)化脫氫反應(yīng)（4） 異構(gòu)化反應(yīng)（5） 加氫裂化反應(yīng)除了以上五種主要反應(yīng)外，還有烯烴飽和以及生焦反應(yīng)等。生焦反應(yīng)雖然不是主要反應(yīng)，但是它對催化劑的活性和生產(chǎn)操作有很大的影響。以上的（1）（2）（3）種反應(yīng)都是生產(chǎn)芳烴的反應(yīng)，芳烴具有較高辛烷值，因此無論目的產(chǎn)物是芳烴還是高辛烷值汽油，這些反應(yīng)都是有利的。尤其是正構(gòu)烷烴的環(huán)化脫氫反應(yīng)會使辛烷值大幅度提高。這三種反應(yīng)的反應(yīng)速率很不一樣，六元環(huán)烷脫氫反應(yīng)進(jìn)行得很快，在工業(yè)重整的條件下一般能達(dá)到化學(xué)平

17、衡，她說生產(chǎn)芳烴的主要反應(yīng)。五元環(huán)烷的異構(gòu)脫氫反應(yīng)比六元環(huán)烷脫氫反應(yīng)慢得多，一般只能有一部分轉(zhuǎn)化成芳烴。在重整原料中，五元環(huán)烷烴常常占環(huán)烷烴中相當(dāng)大的比例，因此，如何提高這一類反應(yīng)的反應(yīng)速率是一個(gè)重要的問題。烷烴脫氫環(huán)化反應(yīng)的速度很慢，在一般鉑錸重整過程中，烷烴轉(zhuǎn)化為芳烴的轉(zhuǎn)化率很小。鉑錸等雙金屬和多金屬重整的芳烴率比鉑重整有很大的提高，主要原因就是提高了烷烴轉(zhuǎn)化為芳烴的反應(yīng)速率。異構(gòu)化反應(yīng)堆五元環(huán)烷異構(gòu)脫氫反應(yīng)以生產(chǎn)芳烴具有重要意義，對于烷烴的異構(gòu)化反應(yīng)，雖然不能直接生產(chǎn)芳烴，但是卻能提高辛烷值。重整反應(yīng)報(bào)了脫氫和裂化、異構(gòu)化兩類不同的反應(yīng)，后者是屬于碳離子反應(yīng)，這就要求重整催化劑具有兩種催

18、化功能。鉑重整催化劑就是一種雙功能的催化劑，其中的鉑構(gòu)成脫氫活性中心，促進(jìn)脫氫、加氫反應(yīng)，而酸性單體提供酸性中心，促進(jìn)裂化、異構(gòu)化等碳離子的反應(yīng)。國內(nèi)外最廣泛應(yīng)用于工業(yè)裝置中的催化劑系列是鉑錸催化劑，它與鉑催化劑相比，初活性沒有很大改進(jìn)，但活性穩(wěn)定性大大提高，并且容炭能力增強(qiáng)，這就使得重整裝置可以在苛刻的條件（低壓、低氫油比和較高的穩(wěn)定）下長周期運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)催化劑在生產(chǎn)一段時(shí)間后，其活性下降后要進(jìn)行再生、氯化和更新。3. 工藝流程 催化重整反應(yīng)系統(tǒng)流程示意圖催化重整裝置包括石腦油加氫及重整兩部分。3.1.石腦油加氫系統(tǒng)這部分包括石腦油加氫和分餾兩部分。原料由常壓裝置或儲罐進(jìn)入緩沖罐，脫水后由輸入列

19、管換熱器與產(chǎn)品換熱，加熱至所需溫度后從頂部進(jìn)入反應(yīng)器，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)冷卻后進(jìn)產(chǎn)品分離器加氫后石腦油輸送到脫丁烷塔。C4及以下輕組分由脫丁烷塔塔頂餾出，干氣送至燃料氣管網(wǎng)，液相一部分作塔頂回流，一部分送脫乙烷塔，塔頂C5組分進(jìn)分餾器。塔頂餾出拔頭油，塔底一部分作塔底循環(huán)，一部分作重整進(jìn)料。3.2.重整反應(yīng)，再生系統(tǒng)分餾塔底精餾石腦油與重整循環(huán)氫混合，換熱后進(jìn)重整加熱爐再生反應(yīng)器，反應(yīng)吸熱，先后進(jìn)加熱器，反應(yīng)器30-R-1-3，反應(yīng)產(chǎn)物冷卻后進(jìn)產(chǎn)品分離罐，頂部富氫一部分進(jìn)循環(huán)壓縮機(jī)返回重整，另一部分經(jīng)增壓與塔底油接觸，提純后送預(yù)加氫體系。催化劑在反應(yīng)器內(nèi)靠重力向下偏移，重整反應(yīng)后，活性下降的待生催化劑

20、經(jīng)發(fā)集器和閉鎖料進(jìn)入提升管。利用循環(huán)氮?dú)馓嵘练蛛x料斗，經(jīng)重力作用從底部流入并通過再生塔。有燒焦段、氨化段、干燥段，從緩沖料斗出來，經(jīng)閉鎖料斗，從含氧環(huán)境轉(zhuǎn)換至富氧環(huán)境，輸送回反應(yīng)器頂部還原區(qū)，完成整個(gè)輸送循環(huán)。4. 主要設(shè)備（1） 重整反應(yīng)器重整反應(yīng)器是重整裝置的關(guān)鍵設(shè)備，它的設(shè)計(jì)和操作的優(yōu)劣對整個(gè)生產(chǎn)過程起著決定性的作用。重整反應(yīng)時(shí)氣-固相非均相催化反應(yīng)，從總熱效應(yīng)來看它是強(qiáng)吸熱反應(yīng)。工業(yè)用重整反應(yīng)器主要有軸向式和徑向式兩種結(jié)構(gòu)型式，它們之間的主要差別是：氣體流動方式和床層壓降不同。a.軸向式重整反應(yīng)器反應(yīng)器為圓筒形，殼體內(nèi)徑為1.8米，直筒高度3.2米，總高6.8米，殼體厚40mm，由2

21、0號鍋爐鋼板制成，設(shè)計(jì)操作壓力25-40大氣壓。殼體內(nèi)襯100mm厚的耐熱水泥層，里面有一層3mm的合金鋼襯里。襯里可以防止碳鋼殼體受高溫氫氣腐蝕，水泥層兼有保溫和降低外殼壁溫的作用。為了使原料的氣沿整個(gè)床層截面分配均勻，在入口處設(shè)有分配頭。分配頭下端盲死，在下緣開有18個(gè)38×100mm的矩形槽。油氣出口處有鋼絲網(wǎng)防止催化劑粉末被帶出。反應(yīng)器中部裝催化劑，上、下裝有惰性瓷球以防止操作波動時(shí)催化劑層跳動而引起催化劑破碎，同時(shí)也有利于氣體的均勻分布。瓷球應(yīng)當(dāng)是惰性的，并且不能含有使催化劑中毒的雜質(zhì)。b.徑向式重整反應(yīng)器反應(yīng)器殼體為圓筒形，殼體直徑1.6米，直筒段高度4.7米， 總高約7

22、.9米，殼體壁厚38mm。用鉻鉬鋼焊制，設(shè)計(jì)壓力為18個(gè)大氣壓。與軸向式反應(yīng)器比較，徑向式反應(yīng)器的特點(diǎn)是床層氣流以較低的流速通過較薄的催化劑床層。徑向式反應(yīng)器的中部有兩層中心管，外徑分別為330mm和350mm，內(nèi)層中心管壁上鉆有許多6mm的小孔，外層中心管壁上開了許多矩形小槽（12×1mm），反應(yīng)產(chǎn)物通過這兩層中心管的小孔進(jìn)入中心管，然后從下部出口導(dǎo)出，沿外殼壁周圍排列20個(gè)有許多60×12mm長形孔的扇形筒，在扇形筒與中心管之間的環(huán)形空間是催化劑床層。反應(yīng)原料油氣由反應(yīng)器頂部進(jìn)入，經(jīng)分布器后進(jìn)入沿殼壁布滿的扇形筒內(nèi)，從扇形筒小孔出來沿徑向通過催化劑床，反應(yīng)后進(jìn)入中心管，

23、然后導(dǎo)出反應(yīng)器。MTBE裝置1.原理裝置采用齊魯石化公司開發(fā)的MTBE合成技術(shù)，反應(yīng)器為兩個(gè)并聯(lián)的簡式多段外循環(huán)反應(yīng)器，使用北京安定特種樹脂廠生產(chǎn)的S54陽離子交換樹脂作催化劑，以氣體分離裝置的混合碳四和外購甲醇為原料。在催化劑作用下，混合碳四中的異丁烯與甲醇醚化反應(yīng)生成MTBE，用作高辛烷值汽油的添加劑，副產(chǎn)品剩余碳四送烷基化作原料，或用作民用液化氣。2.工藝流程（1）原料凈化醚化反應(yīng)部分 氣體分餾裝置（一）和（二）的混合碳四餾分，經(jīng)原料油罐區(qū)（1007#1013#）進(jìn)入本裝置的原料碳四罐（V-201）。原料甲醇由甲醇罐區(qū)進(jìn)入本裝置甲醇罐（V-209）。原料碳四經(jīng)泵（P-201/A，B）和由

24、泵（P-201/A，B）抽出的原料甲醇混合后進(jìn)入凈化器（R-201/A，B），兩臺凈化器切換使用，使原料中陽離子含量由5×10-6降到1×10-6以下，控制甲醇異丁烯的分子比為11.05，借助于比值調(diào)節(jié)器控制甲醇量。凈化器操作溫度約40，操作壓力為0.71.0MPa。凈化后的物流經(jīng)原料與熱情（E-201）預(yù)熱到50，進(jìn)入反應(yīng)器（R-202/A，B），兩臺反應(yīng)器一用一備，操作溫度5080，操作壓力為0.650.8MPa，一段循環(huán)物流分別流經(jīng)一段冷卻器（E-201/A，B）和一段循環(huán)泵（P-202）返回一段入口。二段循環(huán)泵（P-203）返回二段入口。反應(yīng)熱均由循環(huán)物料帶出，異丁

25、烯轉(zhuǎn)換率為9092×10-2。反應(yīng)后物流自壓入E-205.（2）產(chǎn)品分離甲醇回收部分 反應(yīng)后物流進(jìn)入產(chǎn)品換熱器（E-205），與碳四塔釜液進(jìn)行換熱后進(jìn)入進(jìn)料預(yù)熱器（E-204），預(yù)熱到約60，進(jìn)入共沸蒸餾塔（T-201），塔頂操作壓力為0.54±0.01MPa，操作溫度51，塔釜排出純度98×10-2產(chǎn)品MTBE，經(jīng)產(chǎn)品換熱器（E-205）和產(chǎn)品冷卻器（E-208）冷卻到40進(jìn)入產(chǎn)品貯罐（V-206），再經(jīng)產(chǎn)品泵（P-208/A，B）送往MTBE罐區(qū)。塔頂含醇的反應(yīng)碳四餾分物流，經(jīng)碳四回流泵（P-205/A，B）送入萃取塔（T-202）。萃取塔（T-202）操作壓

26、力0.450.5MPa，操作溫度為40，水作分散相與含甲醇的碳四物流，按料水比5：1的比例逆向接觸，使甲醇被水所萃取，萃取液由塔底排出，萃余液由塔頂排出后進(jìn)入剩余碳四罐（V-207），然后經(jīng)剩余碳四泵（P-209/A，B）送往罐區(qū)。來自萃取塔底的物流經(jīng)釜液換熱器（E-211）和甲醇預(yù)熱器（E-210），加熱到約95進(jìn)入甲醇回收塔（T-203），塔頂操作壓力0.020.05MPa，操作溫度為54，塔頂餾出甲醇經(jīng)甲醇冷凝器（E-212）進(jìn)入甲醇回流灌（V-205），由甲醇回流泵（P-207/A，B）部分打回流，部分返回甲醇原料罐（V-209），塔底含微甲醇的水溶液，經(jīng)釜液換熱器（E-211）后，再

27、經(jīng)萃取冷卻器（E-209）冷卻至40作為萃取水進(jìn)入萃取塔（T-202）。3.主要設(shè)備該裝置主要包含的設(shè)備有：（1）塔共沸蒸餾塔，控制塔壓的平穩(wěn)是該塔操作的重要環(huán)節(jié)。萃取塔，進(jìn)料量和進(jìn)料溫度需加以控制，以保證萃取效果。甲醇回收塔。（2）凈化器、反應(yīng)器凈化器的作用是將原料中的金屬離子降到<1×10-6，兩臺凈化器是切換操作，方便更換樹脂。凈化器總裝量2600kg/臺，其中最大顆粒150kg/臺。反應(yīng)器容積25.3m3/臺，共3層催化劑，每層裝量為6790kg，其中大顆粒樹脂為250kg/層。（3）換熱器本裝置有五臺蒸汽加熱器，兩臺物料換熱器，四臺循環(huán)水冷卻器和兩臺冷凝器。包括E-2

28、01原料預(yù)熱器，E-202/AB一段冷卻器，E-203/AB二段冷卻器，E-204進(jìn)料預(yù)熱器，E-205產(chǎn)品換熱器，E-206碳四冷凝器，E-207碳四再沸器，E-208產(chǎn)品冷卻器，E-209萃取冷卻器，E-210甲醇預(yù)熱器，E-211釜液換熱器，E-212甲醇冷凝器，E-213甲醇再沸器。（4）容器設(shè)備包括原料罐、回流罐、產(chǎn)品罐等9個(gè)。氣分裝置1.裝置簡介和原理本裝置生產(chǎn)流程由原設(shè)計(jì)五塔流程改為三塔流程，即由脫丙烷塔、脫乙烷塔、丙烯塔組成。另外兩塔是脫輕碳四塔、脫戊烷塔系統(tǒng)長期停工。該裝置以兩催化裂化裝置所產(chǎn)液化氣為原料，液化氣經(jīng)脫硫化氫及脫硫醇后才進(jìn)裝置。主要產(chǎn)品為精丙烯和混碳四餾分。精丙

29、烯純度達(dá)99.6×10-2以上，作為下游聚丙烯裝置的原料；混碳四餾分作為MTBE和烷基化裝置的原料。副產(chǎn)品丙烷餾分調(diào)入民用液化氣或作為車用液化氣。本裝置特點(diǎn)如下：（1）在丙烯-丙烷分離中采用熱泵技術(shù)，采用這種熱泵流程是依據(jù)丙烯-丙烷組分沸點(diǎn)接近的特征，本裝置丙烯塔塔頂、塔底溫差僅11.6，據(jù)國外文獻(xiàn)報(bào)道，只要溫差小于36，就可以取得較好節(jié)能效果。同時(shí)丙烷本身即為合格的工質(zhì)，宜采用開式節(jié)流膨脹熱泵流程，不必采用塔外流體作工質(zhì)進(jìn)行閉式循環(huán)，簡化了流程。（2）丙烯塔頂冷凝-蒸發(fā)器采用高熱通量管束。高熱通量管即管束外表噴鋁可以強(qiáng)化沸騰側(cè)的傳熱系數(shù)，從而減少傳熱溫差，降低壓縮機(jī)功耗。在傳熱溫差

30、相同是，由于總傳熱系數(shù)增加，可以大幅度減少冷凝-蒸發(fā)器的傳熱面積。2.工藝流程及主要設(shè)備經(jīng)脫硫的催化裂化液化氣由原料罐區(qū)進(jìn)入裝置液化氣原料緩沖罐，液化氣通過脫丙烷塔進(jìn)料泵抽出，經(jīng)脫丙烷塔進(jìn)料加熱器用蒸汽加熱到78，以泡點(diǎn)狀態(tài)進(jìn)入脫丙烷塔第34層塔板。脫丙烷塔為含69層塔盤的浮閥塔，塔頂蒸出的碳二、碳三餾分經(jīng)塔頂冷凝器冷凝至44進(jìn)入塔頂回流罐，冷凝液一部分用脫丙烷塔頂回流泵送入塔第69層塔板上作為回流；另一部分用脫乙烷塔進(jìn)料泵送入脫乙烷塔第45層塔板作進(jìn)料。塔底混碳四餾分課自壓直接進(jìn)入脫輕碳四塔，或進(jìn)入冷凝器冷凝至40后送出裝置去液化氣球罐區(qū)。脫乙烷塔為含57層塔盤的浮閥塔板，塔頂蒸出的碳二、碳三餾分經(jīng)冷凝器部分冷凝至40進(jìn)入回流罐，未冷凝的其氣體主要為乙烷和部分丙烯及丙烷。冷凝液用回流泵送入塔頂?shù)?7層塔板作為回流。脫乙烷塔用塔底重沸器加熱，塔底碳三餾分自壓進(jìn)入丙烯塔第69層塔板。由于丙烯塔的總塔板數(shù)高達(dá)188層，故分為丙烯塔（1）和丙烯塔（2），兩座塔均為94層雙流浮閥塔板。丙烯