燕山石化炼油二厂实习报告(6)

四．碱洗脱碳单元流程

经过脱氧后的提浓乙烯气体，进入碱洗塔和碱洗水洗塔，与NaOH溶液逆向接触，吸收除掉C02。碱洗塔分为两段，下半段为第三段碱洗，包括18层塔板，上半段为第二段碱洗，同样是18层塔板。碱洗水洗塔的下半段为第一段碱洗， 2l层塔板，上半段是水洗段，只有3层塔板，水洗的主要作用是用除氧水喷淋除去气体中夹带的碱液。

提浓乙烯气体首先进入碱洗塔的底部，用弱碱进行三段碱洗，然后通过碱洗塔中部二段碱洗与三段碱洗之间的升气口进入二段碱洗段，用中强碱进行二段碱洗，碱洗后气体从顶部出塔。从碱洗塔排出的气体进入碱洗水洗塔底部，用强碱进行一段碱洗，然后通过碱洗段和水洗段之间的升气口进入水洗段，用除氧水洗去气体里夹带的碱液后，从碱洗水洗塔项部排出，再进入气液分离罐，分离出气体中夹带的液体。气液分离后的乙烯气再经过预净化器，用活性炭吸收过滤后，进入干燥单元。

脱C02用的新鲜NaOH碱液浓度为12％～l4％，配好后用计量泵连续补加到碱洗水洗塔的一段碱洗，补加量为200-250Kg·h-1。碱洗水洗塔底部的一段碱液(浓度约为10％)经过碱液循环泵，大部分在碱洗水洗塔内部进行循环，当新碱不断补加，碱洗水洗塔底部液位会不断上升，为了保持碱洗水洗塔液位平衡，一小部分一段碱经碱液循环泵出口被补加到二段碱洗。二段碱洗的碱液(浓度约为8％)通过二段碱液循环泵在碱洗塔上部循环，当有一段的碱液补充进来后，二段碱洗的液位也会上升，达到溢流口高度后，多余的碱液沿溢流口溢流到三段碱洗。三段碱液(浓度约为3％)通过三段碱液循环泵在碱洗塔下部循环，随着二段碱不断通过溢流口补加进来，液位不断上升，多余的三段碱通过废碱排放阀，从碱洗塔底部排往废碱系统。新鲜的除氧水从装置外送来后，连续进入碱洗水洗塔顶部的水洗段，对碱洗后的乙烯气体进行洗涤，废水在水洗段底部被排往污水系统。

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五．干燥单元流程

从碱洗单元来的提浓乙烯气，首先进入干燥塔进行变温吸附干燥，干燥塔的A、B两塔一用一各，当其中一塔吸附时，另一塔解吸，然后备用，两塔交互操作，实现乙烯气的连续干燥。经过干燥后的乙烯气再进入精干燥塔进行精干燥，使乙烯气中的水含量低于l0-6(v)，最终得到符合乙烯装置需要的合格气体，送往乙烯装置作为原料使用。精干燥塔A、B两塔可以并联操作，也可以串连操作，塔内的精干燥剂为一次性使用，不可再生，当达到饱和后，换剂处理。

从精干燥塔出来气体，大部分作为产品气，送往乙烯装置。一小部分作为干燥塔再生过程的再生气，对吸附饱和的吸附剂进行再生，再生后的废气返回变压吸附产品气中进行回收利用。

3. 主要反应及原理

一．贫液脱硫原理

因质子传递，H2S与MDEA的反应几乎是受气膜控制的瞬时化学反应：

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H2S+R2NCH3=R2NHCH4++HS一

二．脱砷反应机理

通常认为，烃类物流中的砷是以AsH3或低分子的烷基砷化物形式存在。当用CuO为活性组分吸收AsH3时，铜被还原成低价或金属态，砷与铜结合或游离为元素态。反应式如下：

3CuO+2 AsH3===Cu3As+As+3H20 3CuO+2 AsH3===3 Cu+2As+3H20

副反应AsH3→1.5H2+As

三．提浓乙烯气催化脱氧原理

在工业上为了脱除02得到纯净的气体，广泛采用催化脱氧的方法。Pd／Al203

或Pt／A120。型脱氧催化剂由于活性好，脱氧精度很高，稳定性极强，在工业上得到广泛的应用。通常在变压吸附分离后得到的产品乙烯气中，会含有微量的H2，大约在0.5％左右，而粗乙烯气中02含量为100～200·1 0-6(v)。在脱氧反应器中，在一定温度条件下，H2和02在Pd催化剂的作用下发生反应，生成H20。相对于02而言，反应物中的H2远远过量，最终02被完全消耗掉，反应后02含量基本达到<10-6(v)的目标。

2H2 +02= 2H20

四．碱洗脱碳的原理

碱洗法脱除C02气体是用NaOH溶液作为吸收剂，通过NaOH和C02气体发生化学反应，以达到脱除酸性气体的目的。其反应为

C02+2NaOH=Na2C03+H20

从热力学角度看，上述反应的化学平衡常数很大，倾向于完全生成产物。在平衡产物中C02的分压几乎为零，因此可使气体中的C02的含量降至l O-6(v)以下。但是，NaOH吸收剂不可再生，仅能吸收利用一次。为提高碱液的利用率，目前乙烯装置大多采用多段碱洗，使反应生成的Na2C03继续与C02反应生成NaHC03。其反应经过两个历程：

(1)当NaOH过量时，反应生成Na2C03。

C02+2NaOH=Na2C03+H20

(2)当NaOH耗尽后，Na2C03与C02继续反应，生成NaHC03。

C02+H2O+2Na2C03→2NaHC03

五．乙烯气干燥原理

变温吸附(Temperature Swing Adsorpt i Oil，简称TSA)技术利用吸附剂对吸附质的选择吸附特性和吸附能力随温度变化而呈现差异的特性，实现气体混合物的分离和吸附剂的再生。变温吸附技术是最早实现工业化的循环工艺，吸附剂在常温或低温下进行吸附，通过提高温度使被吸附物质从吸附剂上解吸，吸附剂同时再生，然后再降温到吸附温度，进入下一吸附循环。

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第五章 二催化装置

1. 车间概况 1.1 车间概况

催化裂化是在量化催化剂的作用下将中只有转化成汽油、柴油及液化气等轻质产品的过程，实施有二次加工的主要工艺之一。由于催化裂化装置相对投资低、经济效益好，是我国最主要的重质油轻质化的手段，因此在炼油行业占有极其重要的地位。我国通过催化裂化工艺生产的汽油约占全国商品汽油的70%，柴油的30%，液化气占炼油厂总量的90%以上。北京燕化公司炼油事业部二催化为80万吨/年得大庆减压渣油催化裂化装置（现已多用俄罗斯、哈萨克斯坦等中东国家的进口原油为原料油）。

1.2 原料

二催化装置加工的原料主要为三蒸馏装置的热渣油和重油罐区来的冷渣油和催化原料罐区来的少量冷蜡油。

1.3 产品

二催化装置的主要产品有：催化裂化汽油、柴油和液态烃。

催化汽油气RON约91，设计产率为44.2%。可直接作为90#汽油出厂，也可与联合装置的重汽油以及MTBE等高辛烷值组分调合生产93#或97#汽油。 汽油是重要的动力能源，主要用于汽车、带活塞式发动机的飞机、快艇和小型发电机等，柴油也是二催化装置的主要产品，主要为0#柴油，产率约25%，根据油品市场对柴油的需求，也可生产-10#柴油。

柴油用途相当广泛，主要用于大马力的运输机械。

液化气也是二催化装置的重要产品，其产率约0%。它通常作为民用燃料，也可以液化气为原料，生产各种化工原料。

干气是二催化装置的副产品之一，其产率约4%。干气主要作为二催化所在厂区自用的燃料。

2. 生产工艺、运行与维护 2.1 工艺流程说明

一．反应再生部分

分别来自三套蒸馏装置和重油罐区的热渣油和冷渣油以及少量的常减压馏分油和丙烷重脱油等经管道混合后，再与来自催化原料罐区的少量冷蜡油经冷料泵加压后进入原料缓冲罐，用原料油泵抽出，分别经一个换热器与分馏塔一中回流和塔底油浆换热，温度加热至218-223℃。为抑制原料油中镍等重金属对裂化催化剂组成的污染，在进料总管上注入锑型金属钝，

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然后通过三组流控阀和6个原料油高效雾化喷嘴进入提升管，与从再生器来的约700℃的再生催化剂接触并瞬时汽化，裂化成轻质产品（液化气、汽油、柴油）,同时生成油浆、干气及焦炭。为获得好的产品分布，在提升管新鲜进料；喷嘴上方设置四个回炼油进料喷嘴，其上还设有2个油浆喷嘴，在提升管上部增设了注水和急冷油喷嘴（汽油和轻柴油〕。专门设计的原料注入系统保证了最大转化率,最大限度地减少焦炭的生成。原料汽化热及反应热由高温再生催化剂来提供,即沉降器集气室温度由再生滑阀开度来控制，剂油比控制在8-10。裂化油气、水蒸汽和催化剂经提升管出口设置的VQS快速分离器，使大部分催化剂与油气分离，带少量催化剂的油气封闭罩进入沉降器内四组单级旋风分离器，分离出其携带的催化剂，会同惰化剂细粒进入分馏塔底部。分离下来的催化剂通过料腿催化剂与从沉降器预汽提段下来的催化剂一起进入汽提段，经过三级汽提和八层高效汽提挡板，将其颗粒间和微孔内的油气汽提出来，沉降器催化剂进料位由待生催化剂滑阀控制。待生催化剂通过待生斜管和待生滑阀进入再生器船型分布器,先与贫氧主风逆流接触烧掉大部分氢和少量的碳,再进入再生器密相床与富氧主风接触，烧掉催化剂上的焦碳以恢复催化剂的活性，再通过再生斜管和再生滑阀进入提升管。

在再生器内安装了八组两级YDZ旋分器以回收再生烟气携带的催化剂，使其通过旋分器料腿返回密相床层。同时，为了维持两器热平衡，再生系统增设式可调外取热器,用二热力提供的除氧水吸收再生烧焦过剩热，产生4.2MPa约275℃的中压饱和蒸汽。 二．催化剂流程

新鲜或平衡催化剂通过催化剂料斗，新鲜催化剂罐和低磁催化剂罐用蒸汽抽真空，靠抽吸式将其装入罐中。然后两罐用工业风充压到，开工时平衡催化剂靠压送式加入到再生器中。日常补充新鲜催化剂采用小型加料方式。为保持适宜的催化剂活性,需将再生器中部分平衡催化剂间断地卸至废催化剂罐。为了提高催化剂的再生烧焦效果，增设了一氧化碳助燃剂加入系统，利用一氧化碳助燃剂加入到再生器中。 三．分馏部分

分馏塔内设置了32层塔盘，塔底装有8层人字挡板。来自沉降器的高温油气从分馏塔人字挡板底部进入，与入字挡板上约275℃循环油浆逆淹接触，油气自下而上被分离成气体、粗汽油、轻柴油、回炼油及油浆。换热后的油气进入联合空冷器，控制其冷后温度35 - 50℃，最后进入气液分离罐进行气液分离。分离的富气去气体压缩机，含硫污水通过界控阀送到制硫装置，粗汽油用泵加压，一部分打到分馏塔顶作冷回流，其余进入吸收塔顶作吸收剂。

顶循环回流从分馏塔第28层抽出，一路去提升管反应器作急冷油，一路经流控阀、顶回流空冷器，最后通过温控三通阀返回塔第 32层。

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