【正文】 系統(tǒng)內(nèi)的催化劑的藏量和活性，需要定期地或經(jīng)常地向系統(tǒng)補充或置換新鮮催化劑。為此卸催化劑時采用稀相輸送的方法，裝置內(nèi)至少應(yīng)設(shè)兩個催化劑儲罐。裝卸催化劑時采用稀相輸送的方法，輸送介質(zhì)為壓縮空氣。在流化床催化裂化裝置的自動控制系統(tǒng)中，除了有與其他煉油裝置相類似的溫度、壓力、流量等自動控制系統(tǒng)外，還有一整套維持催化劑正常循環(huán)的自動控制系統(tǒng)和在流化失常時起作用的自動保護系統(tǒng)。此系統(tǒng)一般包括多個自保系統(tǒng)，例如反應(yīng)器進料低流量自保、主風機出口低流量自保、兩器差壓自保，等等。以反應(yīng)器低流量自保系統(tǒng)為例:當進料量低于某個下限值時，在提升管內(nèi)就不能形成足夠低的密度，正常的兩器壓力平衡被破壞，催化劑不能按規(guī)定的路線進行循環(huán)，而且還會發(fā)生催化劑倒流并使油氣大量帶人再生器而引起事故。此時，進料低流量自保就自動進行以下動作:切斷反應(yīng)器進料并使進料返回原料油罐(或中間罐)，向提升管通人事故蒸汽以維持催化劑的流化和循環(huán)。2．分餾系統(tǒng)，由反應(yīng)器來的反應(yīng)產(chǎn)物油氣從底部進人分餾塔，經(jīng)底部的脫過熱段后在分餾段分割成幾個中間產(chǎn)品:塔頂為汽油及富氣，側(cè)線有輕柴油、重柴油和回煉油，塔底產(chǎn)品是油漿。輕柴油和重柴油分別經(jīng)氣提后，再經(jīng)換熱、冷卻后出裝置。催化裂化裝置的分餾塔有幾個特點: ①進料是帶有催化劑粉塵的過熱油氣，因此，分餾塔底部設(shè)有脫過熱段，用經(jīng)過冷卻的油漿把油氣冷卻到飽和狀態(tài)并洗下夾帶的粉塵以便進行分餾和避免堵塞塔盤。 ②全塔的剩余熱量大而且產(chǎn)品的分離精確度要求比較容易滿足。因此一般設(shè)有多個循環(huán)回流:塔頂循環(huán)回流、一至兩個中段循環(huán)回流、油漿循環(huán)。 ③塔頂回流采用循環(huán)回流而不用冷回流，其主要原因是:進人分餾塔的油氣含有相當大數(shù)量的惰性氣體和不凝氣，它們會影響塔頂冷凝冷卻器的效果。采用循環(huán)回流代替冷回流可以降低從分餾塔頂至氣壓機入口的壓降，從而提高了氣壓機的人口壓力、降低氣壓機的功率消耗。 催化裂化的分餾系統(tǒng)的流程示意圖 吸收一穩(wěn)定系統(tǒng)主要由吸收塔、再吸收塔、解吸塔及穩(wěn)定塔組成。從分餾塔頂油氣分離器出來的富氣中帶有汽油組分，而粗汽油中則溶解有C3,C4組分。吸收一穩(wěn)定系統(tǒng)的作用就是利用吸收和精餾的方法將富氣和粗汽油分離成干氣(≤C2)、液化氣(C3,C4)和蒸汽壓合格的穩(wěn)定汽油?！€(wěn)定系統(tǒng)的工藝流程圖第三節(jié) 加氫裂化(一)加氫裂化過程的化學反應(yīng) 石油烴類在高溫、高壓及催化劑存在條件下，可通過一系列化學反應(yīng)，使重質(zhì)油品轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)油品，主要反應(yīng)包括:裂化反應(yīng)、加氫反應(yīng)、異構(gòu)化反應(yīng)、環(huán)化以及脫硫、脫氮和脫金屬等反應(yīng)。(1)直鏈烷烴。以十六烷為例: 除上述反應(yīng)之外，烷烴也發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng)，從而使產(chǎn)物中異構(gòu)烷烴和正構(gòu)烷烴比值增高，而且C3，C4餾分中異構(gòu)物含量很高。(2)環(huán)烷烴。在加氫裂化過程中，環(huán)烷烴受環(huán)數(shù)多少、側(cè)鏈長短及催化劑酸性強弱影響而反應(yīng)歷程各不相同。其中單環(huán)環(huán)烷烴發(fā)生異構(gòu)化、斷鏈、脫烷基側(cè)鏈和不明顯的脫氫反應(yīng)如:雙環(huán)環(huán)烷烴和多環(huán)環(huán)烷烴首先異構(gòu)化生成五元環(huán)的衍生物然后再斷鏈。反應(yīng)產(chǎn)物主要由環(huán)戊烷、環(huán)己烷和烷烴組成。烷烴分解和帶側(cè)鏈環(huán)狀烴斷鏈都會生成烯烴。在加氫裂化條件下，烯烴加氫變?yōu)轱柡蜔N，反應(yīng)速度最快。除此之外，還進行聚合、環(huán)化反應(yīng)。如:3．芳烴 單環(huán)芳烴的加氫裂化不同于單環(huán)環(huán)烷烴，若側(cè)鏈上有三個碳原子以上時，首先不是異構(gòu)化而是斷側(cè)鏈，生成相應(yīng)的烷烴和芳烴。除此之外，少部分芳烴還可能進行加氫飽和生成環(huán)烷烴，然后再按環(huán)烷烴的反應(yīng)規(guī)律繼續(xù)反應(yīng)。 雙環(huán)、多環(huán)和稠環(huán)芳烴加氫裂化是分步進行的，通常一個芳香環(huán)首先加氫變?yōu)榄h(huán)烷芳烴，然后環(huán)烷環(huán)斷開變成單烷基芳烴，再按單環(huán)芳烴規(guī)律進行反應(yīng)。在氫氣存在下，稠環(huán)芳烴的縮合反應(yīng)被抑制，因此不易生成焦炭產(chǎn)物。 非烴類化合物系指原料油中的硫、氮、氧化合物，在加氫裂化條件下，含硫化合物進行加氫反應(yīng)生成相應(yīng)的烴類及硫化氫。含氧化合物加氫生成相應(yīng)的烴類和水。含氮化合物加氫生成相應(yīng)的烴類及氨。硫化氫、水和氨易于除去。因此，加氫產(chǎn)品無需另行精制?；瘜W反應(yīng)如下: 工藝流程兩段加氫裂化流程。兩段加氫裂化流程中有兩個反應(yīng)器，分別裝有不同性能的催化劑。第一個反應(yīng)器中主要進行原料油的精制，第二個反應(yīng)器中主要進行加氫裂化反應(yīng)，形成獨立的兩段流程體系。 兩段加氫裂化工藝原理流程 原料經(jīng)高壓油泵升壓并與循環(huán)氫及新氫混合后首先與第一段生成油換熱，經(jīng)第一段加熱爐加熱至反應(yīng)溫度，進人第一段加氫反應(yīng)器，在高活性加氫催化劑上進行脫硫、脫氮反應(yīng)，原料中的微量金屬也同時被脫除，反應(yīng)生成物經(jīng)換熱、冷卻后進人第一段高壓分離器，分出循環(huán)氫。生成油進人汽提塔，脫去}3和瓏S后作為第二段進料。在汽提塔中用氫氣吹掉溶解氣、氨和硫化氫。第二段進料與循環(huán)氫混合后進人第二段加熱爐，加熱至反應(yīng)溫度，在裝有高酸性催化劑的第二段加氫反應(yīng)器內(nèi)進行加氫、裂解和異構(gòu)化等反應(yīng)。反應(yīng)生成物經(jīng)換熱、冷卻、分離，分出循環(huán)氫和溶解氣后送至穩(wěn)定分餾系統(tǒng)。第四節(jié) 加氫精制 加氫精制過程中的主要化學反應(yīng)是加氫脫硫、加氫脫氮、加氫脫氧、烯烴的加氫飽和以及加氫脫金屬等。 (1)含硫、含氮、含氧等非烴化合物與氫發(fā)生氫解反應(yīng)，分別生成相應(yīng)的烴和硫化氫、氨和水，很容易從油品中除去。這些氫解反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，但這幾種非烴化合物的反應(yīng)能力是不同的，其中含硫化合物的加氫分解能力為最大，含氮化合物的為最小，含氧化合物的居中，要達到相同的脫硫率和脫氮率，則脫氮所要求的精制條件比脫硫要苛刻得多。例如： (2)在各類烴中，烷烴和環(huán)烷烴很少發(fā)生反應(yīng)，而大部分的烯烴與氫反應(yīng)生成烷烴。 (3)幾乎所有的金屬有機化合物在加氫精制條件下都被加氫和分解，生成的金屬沉積在催化劑表面上，會造成催化劑的活性下降，并導(dǎo)致床層壓降升高。所以加氫精制催化劑要周期性地進行更換。 由此可見，加氫精制產(chǎn)品的特點:質(zhì)量好，包括安定性好、無腐蝕性，以及液體收率高等，都是由加氫精制反應(yīng)所決定的。 加氫精制的工藝過程多種多樣，按加工原料的輕重和目的產(chǎn)品的不同，可分為汽油、煤油、柴油和潤滑油等餾分油的加氫精制，其中包括直餾餾分和二次加工產(chǎn)物，此外，還有渣油的加氫脫硫。 工藝流程加氫精制的工藝流程雖因原料不同和加工目的不同而有所區(qū)別，但其化學反應(yīng)的基本原理是相同的。，加氫精制的工藝流程一般包括反應(yīng)系統(tǒng)、生成油換熱、冷卻、分離系統(tǒng)和循環(huán)氫系統(tǒng)三部分。 原料油與新氫、循環(huán)氫混合，并與反應(yīng)產(chǎn)物換熱后，以氣液混相狀態(tài)進人加熱爐(這種方式稱爐前混氫，也有在加熱爐后混氫的，稱為爐后混氫)，加熱至反應(yīng)溫度進人反應(yīng)器。反應(yīng)器進料可以是氣相(精制汽油時)，也可以是氣液混相(精制柴油或比柴油更重的油品時)。反應(yīng)器內(nèi)的催化劑一般是分層填裝，以利于注冷氫來控制反應(yīng)溫度(加氫精制是放熱反應(yīng))。循環(huán)氫與油料混合物通過每段催化劑床層進行加氫反應(yīng)。 加氫精制反應(yīng)器可以是一個，也可以是兩個。前者叫一段加氫法，后者叫兩段加氫法。兩段加氫法適用于某些直餾煤油的精制，以生產(chǎn)高密度噴氣燃料。此時第一段主要是加氫精制，第二段是芳烴加氫飽和。、冷卻、分離系統(tǒng) 反應(yīng)產(chǎn)物從反應(yīng)器的底部出來，經(jīng)過換熱、冷卻后，進入高壓分離器。在冷卻器前要向產(chǎn)物中注入高壓洗滌水，以溶解反應(yīng)生成的氨和部分硫化氫。反應(yīng)產(chǎn)物在高壓分離器中進行油氣分離，分出的氣體是循環(huán)氫，其中除了主要成分氫外，還有少量的氣態(tài)烴(不凝氣)和未溶于水的硫化氫。分出的液體產(chǎn)物是加氫生成油，其中也溶解有少量的氣態(tài)烴和硫化氫，生成油經(jīng)過減壓再進入低壓分離器進一步分離出氣態(tài)烴等組分，產(chǎn)品去分餾系統(tǒng)分離成合格產(chǎn)品。 從高壓分離器分出的循環(huán)氫經(jīng)儲罐及循環(huán)氫壓縮機后，小部分(約30 %)直接進入反應(yīng)器作冷氫，其余大部分送去與原料油混合，在裝置中循環(huán)使用。為了保證循環(huán)氫的純度，避免硫化氫在系統(tǒng)中積累，常用硫化氫回收系統(tǒng)。一般用乙醇胺吸收除去硫化氫，富液(吸收液)再生循環(huán)使用，流程如下圖所示，解吸出來的硫化氫送到制硫裝置回收硫磺，凈化后的氫氣循環(huán)使用。為了保證循環(huán)氫中氫的濃度，用新氫壓縮機不斷往系統(tǒng)內(nèi)補充新鮮氫氣。第五節(jié) 潤滑油基礎(chǔ)油裝置（煉油三廠）常減壓裝置，減二線 減三線用于制潤滑油。該裝置屬于燃料潤滑油型的煉廠。，其流程特點如下:(1)常壓系統(tǒng)在原油和產(chǎn)品要求方面與燃料型相同時，其流程亦相同。(2)減壓系統(tǒng)流程較燃料型復(fù)雜。減壓塔要出各種潤滑油餾分，其分餾效果的優(yōu)劣直接影響到后面的加工過程和潤滑油產(chǎn)品的質(zhì)量，所以各側(cè)線餾分餾程要窄，塔的分餾精確度要求較高。為此，減壓塔一般是采用板式塔或塔板填料混合式減壓塔，塔板數(shù)較燃料型多，側(cè)線一般是4~5個，而且有側(cè)線汽提塔以滿足對潤滑油餾分閃點的要求，并改善各餾分的餾程范圍。(3)控制減壓爐出口最高油溫不大于395℃，以免油料因局部過熱而裂解，進而影響潤滑油質(zhì)量。(4)減壓蒸餾系統(tǒng)一般采用在減壓爐管和減壓塔底注人水蒸氣的操作工藝。注入水蒸氣的目的在于改善爐管內(nèi)油的流動情況，避免油料因局部過熱裂解。降低減壓塔內(nèi)油氣分壓，提高減壓餾分油的拔出率。(燃料一潤滑油型) 。整個流程主要分為三部分:抽提。提余液及提取液中的溶劑回收?？啡┮凰芤旱奶幚?。原料油經(jīng)換熱后從抽提塔的下部進入，循環(huán)溶劑糠醛則從塔的上部進人，兩者在塔內(nèi)進行逆流連續(xù)抽提。，使提余液和提取液自動流入溶劑回收系統(tǒng)。在有些裝置，抽提塔的下部設(shè)有抽出油循環(huán)，有的還在塔的中部使用中間冷卻。 一般情況下，提余液中的溶劑量較少，而提取液中的溶劑量約占總?cè)軇┗厥樟康?0％。在溶劑的蒸發(fā)回收過程中多采用多效蒸發(fā)方法以減少能耗。從抽提塔上部流出的提余液經(jīng)換熱及加熱爐加熱至約220℃后進入提余液汽提塔進行閃蒸和汽提，脫去溶劑后的提余油從塔底抽出送出裝置。塔頂?shù)目啡┱魵馀c水蒸氣經(jīng)冷凝冷卻后進人糠醛一水分層罐。提取液從抽提塔底流出，與由高壓蒸發(fā)塔來的糠醛蒸氣換熱后進人低壓蒸發(fā)塔進行第一次蒸發(fā)，然后經(jīng)加熱爐加熱后進人高壓蒸發(fā)塔進行第二次蒸發(fā)。低壓蒸發(fā)塔的操作壓力稍高于常壓，(絕}。提取液中的溶劑約有35％~45%是在低壓蒸發(fā)塔脫除，其余的溶劑則在高壓蒸發(fā)塔脫除。從高壓蒸發(fā)塔塔底出來的提取液中還含有少量溶劑，因此還須經(jīng)汽提除去。脫除溶劑后的提取油從汽提塔塔底抽出送出裝置。提余液汽提塔和提取液汽提塔都是在減壓下操作，壓力約為13Kpa。 糠醛與水部分互溶，而且能生成共沸物，因此不能用簡單的沉降分離或精餾方法來處理。工業(yè)上一般用雙塔流程來回收糠醛水溶液中的糠醛。圖1327示出了雙塔回收流程及其原理。 ，有含糠醛35％(質(zhì))的共沸物存在。含糠醛小于35％的混合物進行蒸餾時可以分成水和共沸物，而大于35%時則可以分成共沸物和糠醛。用簡單的蒸餾方法是不能將共沸物分開的。從溶解度圖中可以看出含糠醛35%的共沸物冷凝后冷卻到接近常溫時就會分成兩相。例如冷到40℃%的水溶液，另一相為含糠醛93％以上的糠醛液，這兩相又可以分別送回精餾塔進行精餾，分出水和糠醛。圖中的虛線和箭頭表示這個分離過程。具體的工業(yè)流程如下:由汽提塔來的水蒸氣和糠醛蒸氣經(jīng)冷凝冷卻后進人分層罐。上層含水多，稱水液，送人水溶液脫糠醛塔，糠醛以共沸物的組成從塔頂分出，冷凝后回到分層罐又分成兩層。水從塔底排出。分層罐的下層主要是糠醛，送入糠醛脫水塔，水以共沸物組成從塔頂蒸出，冷凝后進人分層罐。%的干糠醛，可以循環(huán)回抽提塔使用。 糠醛—潤滑油體系的平衡關(guān)系圖溶劑脫蠟過程包括以下各系統(tǒng): 結(jié)晶系統(tǒng):它的作用是將原料油和溶劑混合后的溶液冷到所需的溫度，使蠟從溶劑中結(jié)晶出來，并供給必要的結(jié)晶時間，使蠟形成便于過濾的狀態(tài)。冷凍系統(tǒng):它的作用是制冷，取出結(jié)晶時放出的熱量。 。 原料油先經(jīng)蒸汽加熱(熱處理)，目的是使原來的結(jié)晶全部熔化，再在控制的有利的條件下重新結(jié)晶。對殘渣油原料，通常是在熱處理前加人一次溶劑稀釋，對餾分油原料則可以直接在第一臺結(jié)晶器的中部 溶劑脫蠟過程原理流程注人溶劑稀釋，稱為“冷點稀釋”。通常在前面的結(jié)晶器用濾液作冷源以回收濾液的冷量，后面的結(jié)晶器則用氨冷。原料油在進人氨冷結(jié)晶器之前先與二次稀釋溶劑混 去濾機進料罐。三次稀釋溶劑是經(jīng)過冷卻的由蠟系統(tǒng)回收的濕溶劑。由于濕溶劑含水，在冷凍時會在傳熱表面結(jié)冰，因此在冷卻時也利用結(jié)晶器。若使用普通的管殼式換熱器則需要用幾臺切換使用。氨冷結(jié)晶器的溫度通過控制液氨罐的壓力來調(diào)節(jié)。在大型的溶劑脫蠟裝置，需使用多臺結(jié)晶器，為了減小壓降，這些結(jié)晶器采用多路并聯(lián)。酮苯脫蠟過程的結(jié)晶器一般都用套管式結(jié)晶器。它是由直徑不同的兩根同心管組成。通常外殼直徑為2}Omm，內(nèi)殼直徑為ISUmrn。原料油從內(nèi)管通過，冷凍劑走夾層空間。內(nèi)管中心有貫通全管的旋轉(zhuǎn)鋼軸，軸上裝有刮刀來刮掉結(jié)在冷卻表面上的蠟。一般每根套管長13m, 若干根組成一組，例如有16根、}2根、10根等幾種。的停留時間以便使混合物的冷卻速度不致太快。，工業(yè)設(shè)計中一般都采用經(jīng)驗的總包傳熱系數(shù)，其值大體上是41—52W/(時℃)仁35—45kca1/(時℃)]。設(shè)計時，在計算出傳熱面積之后還應(yīng)核算在套管內(nèi)的冷卻速度是否在允許范圍之內(nèi)。套管結(jié)晶器的結(jié)構(gòu)對結(jié)晶過程的進一步改進有一定的局限性。在套管結(jié)晶器內(nèi)，析出蠟晶是從內(nèi)管的冷內(nèi)壁處局部開始的，因而油料溶液中的蠟組分不能按熔點的高低順序均勻地擴散到已有的蠟晶表面使蠟晶均勻生長。刮刀與套管內(nèi)壁上的蠟晶相互碰撞還會助長蠟晶破碎和新晶核的生成，使蠟晶粒度更不勻。此外，套管結(jié)晶器的傳熱系數(shù)較低，需要大的傳熱面積，造價較高，維修保養(yǎng)費用也高。過濾系統(tǒng):它的作用是將已冷卻好的溶液通過此系統(tǒng)將油和蠟分開。 過濾系統(tǒng)的主要功能是通過過濾使蠟與油進行分離。過濾系統(tǒng)的主要設(shè)備是過濾機。從結(jié)晶系統(tǒng)來的低溫的油一蠟一溶劑混合物進人高架的濾機進料罐后，自流入并聯(lián)的各臺過濾機的底部。濾機裝有自動控制儀表控制進料速度。過濾機的主要部分是裝在殼內(nèi)的轉(zhuǎn)鼓，轉(zhuǎn)鼓蒙以濾布，部分浸沒于冷凍好的原料油—溶劑混合物中(浸沒深度約為濾鼓直徑的1 /3左右)。濾鼓分成許多格子，