摘 要：延長石油集團(tuán)公司某煉油廠使用洛陽石油化工公司生產(chǎn)的催化裂化反應(yīng)再生裝置。針對目前裝置存在的生產(chǎn)和安全問題，對系統(tǒng)裝置做了進(jìn)一步的改造，主要是對反應(yīng)器和再生器的改造。通過技改生產(chǎn)能力由原來80萬t/a擴(kuò)大到120萬t/a。

關(guān)鍵詞：催化裂化裝置 反應(yīng) 再生 改造

概述 目前催化裂化是石油加工的主要手段之一，它在煉油工業(yè)生產(chǎn)中占有重要的地位。一般原油經(jīng)常減壓蒸餾生產(chǎn)的汽油、煤油、柴油等輕質(zhì)油品僅有10～40%，如果要得到更多輕質(zhì)產(chǎn)品，須對重油餾分及渣油進(jìn)行二次加工，使之生成汽油、柴油、氣體等輕質(zhì)產(chǎn)品。國內(nèi)外常用的二次加工手段主要有熱裂化、焦化、催化裂化和加氫裂化等。在我國車用汽油的組成*主要是催化裂化汽油，要提高汽油的產(chǎn)量，就要有良好的催化裂化反應(yīng)和再生裝置。
一、 催化裂化反應(yīng)再生的原理
催化裂化反應(yīng)是在催化劑表面上進(jìn)行的，分解反應(yīng)生成的氣體、汽油、柴油等分子較小的產(chǎn)物離開催化劑進(jìn)入產(chǎn)品回收系統(tǒng)，而縮合反應(yīng)生成的焦炭，則沉積在催化劑的表面上，使其活性降低，為了使反應(yīng)不斷進(jìn)行，就必需燒去催化劑表面上的沉積炭使之恢復(fù)活性，這一過程稱之為“再生”，可見催化裂化包括“反應(yīng)”和“再生”兩個過程。
二、反應(yīng)器的改造
1. 反應(yīng)器改造目的
針對提升管、汽提段、沉降器的改造 ，使催化裂化裝置能適應(yīng)各種原料，例如，蠟油、脫瀝青、各種餾分油和渣油的范圍；提高目的產(chǎn)物“汽油和柴油”產(chǎn)率而降低副產(chǎn)品“氣體和焦炭”的產(chǎn)率。
2.反應(yīng)器改造的過程
2.1提升管底部結(jié)構(gòu)更新，增設(shè)了兩個粗汽油回?zé)拠娮?。這樣可使粗汽油進(jìn)提升管回?zé)?，因粗汽油中芳烴含量高，難以裂化，為使它和新鮮原料在不同反應(yīng)操作條件下進(jìn)行反應(yīng)，達(dá)到多產(chǎn)液化石油氣的目的。
2.2提升管設(shè)兩層原料噴嘴，以適應(yīng)不同原料加工量，并根據(jù)市場需要調(diào)整產(chǎn)品分布，增加了裝置操作的靈活性。
2.3提升管出口粗旋風(fēng)分離器改為擋板汽提式粗旋風(fēng)分離器，將反應(yīng)油氣和催化劑快速分離，同時盡可能地汽提掉催化劑上攜帶的油氣，減少了二次反應(yīng)，增加了輕質(zhì)油收率。
2.4粗旋風(fēng)分離器與頂旋風(fēng)分離器采取直聯(lián)形式，縮短了反應(yīng)油氣和催化劑在沉降器中的停留時間，減少二次反應(yīng)，同時減少沉降器內(nèi)部的焦塊形成，保證了裝置長周期運(yùn)行。
2.5汽提段的環(huán)形擋板改為新型高效汽提擋板，減少了大量油氣。因?yàn)樵陬w粒間充滿了油氣和一些水蒸氣，顆?？障秲?nèi)部也吸附有油氣，油氣的總量相當(dāng)于催化劑重量的0.7%，約為進(jìn)料的2～4%，其中夾在顆粒間隙的約70～80%，吸附在微孔內(nèi)部的約為20～30%。如果帶人再生器燒掉會損失大量油氣，所以這樣增加了汽提效果，降低了焦炭中氫含量，提高了目的產(chǎn)品的收率。
2.6沉降器中部增設(shè)格柵，防止沉降器頂部的焦塊脫落后順著待生立管掉到塞閥閥頭，影響催化劑的循環(huán)量，甚至堵塞再生立管。
三、再生器的改造
1.再生器的改造主要目的
提高燒焦速度（它意味著一定尺寸的再生器處理能力高）和再生效果（即再生炭含量低）。
2.改造技術(shù)方案
2.1再生器系統(tǒng)優(yōu)化
由于主風(fēng)量制約，實(shí)現(xiàn)改造目標(biāo)必須采用耗風(fēng)指標(biāo)低的再生技術(shù)。把一個再生器改為兩個并聯(lián)的再生器，并在第二再生器下面設(shè)計(jì)相連的燒焦罐。
2.2蒂1再生器燒焦優(yōu)化
在貧氧和較低溫度下進(jìn)行不完全燃燒，對于床層再生，決定燒焦效率的關(guān)鍵是主風(fēng)和再生催化劑的分配。為此，采用了主風(fēng)分配效果更好的主風(fēng)分布板代替原來的分布管；其次，將再生催化劑從原來的上部切向進(jìn)料改在下部由提升風(fēng)提升到再生密相床層上部，并用特殊設(shè)計(jì)的再生催化劑分配器均勻地分布在床層上部。良好分配的主風(fēng)與再生催化劑形成部分逆流接觸，有助于提高蒂1再生器的燒焦效率。
2.3第二再生器燒焦優(yōu)化
第二再生器下方增設(shè)燒焦罐。在高溫或高剩氧的條件下燒掉剩余的碳。避免催化劑高溫?zé)崾Щ?，又可以使催化劑碳含量降?.05%，流化行為的改變提高再生效率；在燒焦罐出口設(shè)大孔分布板。調(diào)節(jié)一、二再生器密相之間催化劑藏量和燒焦量。這個方案既可較充分地利用主風(fēng)，又能提高燒焦效率。
2.4提高催化劑輸送能力
原設(shè)備布置較高，但其高差沒有得到充分利用。為此，改造方案充分利用了原有高度，適當(dāng)加大管徑。再生催化劑逆蒂1再生器由上部切線進(jìn)料改為從下部提升，用原有供半再生催化劑提升風(fēng)的增壓機(jī)；半再生催化劑去第二再生器取消原用增壓風(fēng)通過J型管提升，改為半再生斜管直接進(jìn)燒焦罐，以便主風(fēng)燒焦與催化劑提升管同時進(jìn)行；再生催化劑輸送系統(tǒng)則保留了原脫氣罐。但為保證循環(huán)量，采用在二密相增加一個特殊的脫氣斗及特殊形狀的入口管，取消脫氣罐流化風(fēng)，再生單動滑閥下移等措施。
2.5反應(yīng)系統(tǒng)局部優(yōu)化
改造設(shè)計(jì)中僅改進(jìn)了反應(yīng)快分系統(tǒng)及反應(yīng)油氣導(dǎo)出系統(tǒng)，以降低干氣產(chǎn)率并改善產(chǎn)品分布。即只將原快分系統(tǒng)改為粗旋風(fēng)分離器，粗旋風(fēng)分離器出口與一級旋風(fēng)分離器入口對口連接。
2.6主要改造內(nèi)容
蒂1再生器內(nèi)部把分布管改分布板及再生催化劑分配器；第二再生器下部增加燒焦罐及孔分布板，第二再生器輔助燃燒室催化劑內(nèi)循環(huán)管及滑閥；再生催化劑抽出結(jié)構(gòu)改造；沉降器內(nèi)部新增提升管出口粗旋及反應(yīng)油氣導(dǎo)出系統(tǒng)；再生、半再生、再生催化劑輸送管線擴(kuò)大直徑及相應(yīng)流程改造。主風(fēng)及增壓風(fēng)流程調(diào)整，增壓風(fēng)改入一再生器。
四、結(jié)論
1.反應(yīng)器改造采用新技術(shù)后，提高各種餾分油和渣油的范圍；提高目的產(chǎn)物“汽油和柴油”產(chǎn)率，副產(chǎn)品“氣體和焦炭”的產(chǎn)率降低。
2.再生器改造采用新技術(shù)后，燒焦強(qiáng)度提高，耗風(fēng)指標(biāo)明顯下降，既保證了燒焦效果又降低了裝置能耗。這些新技術(shù)在提高燒焦能力與燒焦效果方面發(fā)揮了很好的作用，值得推廣。
3.催化劑循環(huán)線路經(jīng)過改造后，催化劑循環(huán)量明顯增大，將為粗汽油進(jìn)提升管回?zé)挾喈a(chǎn)液化石油氣提供有力支持。
4.裝置改造后各類設(shè)備互相匹配，各項(xiàng)技術(shù)配置優(yōu)化，裝置負(fù)荷率高，這些情況使裝置能耗明顯下降，通過技改生產(chǎn)能力由原來80萬t/a擴(kuò)大到120萬t/a，達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。