轻油间隙催化裂解制气工艺及关键技术.docxVIP

Ξ轻油间隙催化裂解制气工艺及关键技术沈余生陈建源(中国市政工程华北设计研究院,天津300074)摘要介绍了以轻油或液化石油气为原料的低压间歇循环催化裂解制气技术的发展背景、工艺流程和主要技术经济指标,并对工艺流程选择和设计中的几个关键问题进行分析和讨论。关键词轻油催化裂解余热回收CO变换蒸汽透平中图分类号TU996TQ546.2硫少的轻质石脑油作为原料。轻油制气对原料石脑油的质量要求如下:比重(20℃)0.65～0.69;初馏点30～40℃;终馏点130℃;总硫含量100×10-6;铅含量100×10-9;烷烃(V%)80;烯烃(V%)1;芳香烃(V%)5;碳氢比(W?W)5～5.4;高热值47.3～48.1MJ?kg。(2)液化石油气采用液化石油气作为制气原料时,质量指标如1轻油制气技术发展概况在城市燃气气源的改扩建工程中,如何选择适宜的制气工艺技术非常重要。从国外燃气发展经验看,燃气事业均经历了由煤制气、液化石油气、重油制气、轻油制气、天然气这样几个历史阶段,我国的城市燃气发展趋势也基本如此。以轻油为原料的制气装置在国外已采用,由于天然气的替代,许多轻油制气厂已停产,目前少数国家还有这类轻油制气厂。我国以轻油作为造气原料的化肥厂中,也有类似的造气工艺。香港马头角煤气厂有这样的炉子6台,该厂为香港的城市调峰制气厂,大连市、南京市在建或已建了以液化石油气或轻质石脑油为制气原料的改质装置。-6-9下:含硫量100×10;含铅量100×10;烯烃(V%)15。2.2工艺流程轻油低压间歇循环催化裂解制气工艺有许多流程,比较典型的为UGI-CCR法和Onia-Gegi法。两种方法基本类似,但制气炉结构、催化剂及循环时间等有所不同。(1)Onia-Gegi法该法用石脑油等轻质原料时采用双筒顺流式装置。其主要特点为:①装置为顺流式,但呈∩型,燃烧室设在蒸汽予热器格子砖下部;②循环时间一般为4～6min。(2)UGI-CCR法UGI-CCR法属循环催化转化法,其主要特点为:2间歇轻油催化裂解制气工艺2.1轻油制气原料轻油制气采用的主要原料为轻质石脑油和液化石油气。(1)石脑油石脑油是指供石油化工、城市燃气、生产化肥等作原料的粗汽油。用作城市燃气裂解原料的石脑油从容易裂解、炭黑生成量较少及裂解气易净化等方面考虑,最好选择石腊烃含量多、高沸点馏份少、含①装置为U型顺流式。鼓风和制气的流向相同。燃烧室在蒸汽予热器格子砖上部,原料由底部横Ξ收稿日期:1998-09-30煤气与热力第19卷第3期·11·烟道两侧的不同高度互成直角对吹入炉,造成气体的湍流状态,使油和蒸汽混合良好;②循环时间为2min,由于时间短,催化剂层温度波动小,生成气组成变化较小比较均匀;③催化剂活性高,故生成气热值低、比重小,不会有炭黑和焦油生成;④蒸汽由余热锅炉自给,并由蒸汽透平带动鼓风机,所以电耗大为下降。(3)轻油间歇循环催化裂解工艺构成①轻油供应系统原料轻油一部分用于加热裂解炉、一部分用于裂解制气、另一部分用于增热。②空气鼓风系统每台制气炉加热期约占整个循环的50%,故两台制气炉可共用一台鼓风机。加压后的空气经空气总管直接入炉与加热轻油发生燃烧反应。③蒸汽供应系统余热锅炉产生的蒸汽压力为1.57MPa(绝压),在加热或制气阶段余热锅炉产生的蒸汽均能自给自足,仅需要开工蒸汽。④制气系统制气反应过程以吸热反应为主,其热量由轻油燃烧产生的高温烟气提供。因此制气炉生产过程主要由加热及制气两大部分组成。在加热期和制气期之间设有空气吹扫和蒸汽吹扫阶段。两台制气炉联锁运行,即第一台炉处于加热阶段时,第二台炉正处于制气阶段。根据工艺操作可选择适合的周期时间及操作阶段。一般取2～3分钟一个循环,每个循环又可分为如下八个过程:鼓风吹净、点火、鼓风加热、鼓风吹净、蒸汽吹净、蒸汽二次吹净?制气开始、制气、二次蒸汽吹净。1-电动空气鼓风机;2-蒸汽透平鼓风机;3-燃烧室;4-改质室;5-管式过热器;6-余热锅炉;7-软水预热器;8-空气预热器;9-热增热混合器;10-水封式洗涤塔;11-冷增热器;12-轻油泵;13-油水放空槽;14-图1轻油循环制气工艺流程图排污液下泵;15-CO变换器;16-低压蒸汽缓冲罐⑤余热回收系统由制气炉出来的高温烟气或燃气的温度在750℃左右,在炉出口设置内置蒸汽过热器的余热锅炉,将烟气或燃气温度降至300℃左右,经一台软水予热器将软水予热至105℃,此时烟气温度降至220℃。在大多数系统中,烟气、燃气再经一级软水予热煤气与热力·12·1999年5月器将温度降至150℃后进入烟囱或燃气冷却系统。⑥燃气增热系统燃气增热系统设于冷却洗涤塔前。增热时,利用燃气的余热将增热轻油气化,使燃气热值提高到一定的数值。在洗涤塔入口前设有在线的热值仪,以检测燃气质量和自动调节增热轻油量。