流化催化裂化装置基础知识.ppt

旋风分离器是催化裂化装置反再系统的关键设备之一，它是根据气流高速旋转使催化剂颗粒产生离心力而实现催化剂颗粒与流化介质（再生烟气、反应油气等）的分离，从而实现催化剂的回收。 工业流化床回收催化剂细粉的设备大都采用旋风分离器。采用两级串联的旋风分离器，其总回收率可达99.99%以上。旋风分离器是由内圆柱筒（升气管）、外圆柱筒、与外筒下端联结的圆锥筒及料斗、料腿和翼阀等部分组成的。 旋风分离器的分离效率与分离器高径比（分离空间高度/筒体直径，比值大效率高，一般取3.0—3.2）、排气管下口直径/筒体直径（比值小则效率高，但压降增加，一般取0.25—0.5）、排气管插入深度/入口高度（比值大，效率高，一般取0.8以上）、排尘口直径/筒体直径（一般取0.4）、各筒体的对中与垂直度、入口气体线速（或负荷）、料腿出口流化状况、被分离气固体性质、固体颗粒浓度及粒径分布等设计参数或操作条件有关，对既定的旋风分离器，日常生产中应重点关注入口线速、颗粒浓度、床层料位等操作参数。 本装置再生器共设有均匀布置的12组（两级串联）旋风分离器。沉降器提升管出口则采用“粗旋+单级旋分”形式，粗旋3台，单级旋风分离器6台。 精馏原理：一种相平衡分离过程，其重要的理论基础是汽-液相平衡原理，即拉乌尔定律。 PA=PAOXA PB=PBOXB=PBO（1-XA） 式中： PA、PB——溶液上方组份A及B的饱和蒸汽压。 PAO、PBO——纯组份A及B的饱和蒸汽压。 XA、XB——溶液中组份A及B的摩尔分率。 ? 此定律表示在一定温度下，对于理想的混合溶液，溶液上方蒸汽中任意组份的分压，等于此纯组份在该温度下的饱和蒸汽压乘以它在溶液中的摩尔分率。 以下就是一层塔盘上汽-液交换的详细过程。 如图所示，当油汽（V）上升至n层塔盘时，与从（n+1）层塔盘下来的回流液体（L）相遇，由于上升的油汽温度高，下流的回流温度较低，因此高温的油汽与低温的回流接触时放热，使其中高沸点组份冷凝。同时，低温的回流吸热，并使其中的低沸点组份汽化。这样，油汽中被冷凝的高沸点组份和未被汽化的回流组成了新的回流（L’）。从n层下降为（n-1）层的回流中所含高沸点组份要比降至n层塔盘的回流中的高沸点组份含量多，而上升至（n+1）层塔盘的油汽中的低沸点组份含量要比上升至n层的油汽中低沸点组份含量多。 同样类似地离开（n+1）层塔盘的油汽，还要与（n+2）层下来的回流进行热量、质量交换。原料在每一块塔盘上就得到一次微量的分离。显然，如果有极多个塔盘的话，使原料能分离出纯度很高的产品。 一个完整的精馏塔一般包括三部分：上段为精馏段，中段为汽化段（或进料段），下段为提馏段。催化裂化裂化装置稳定塔即属典型的精馏塔，而分馏塔为全气相塔底进料，仅设精馏段。 在吸收过程中，相际传质是由三个步骤串联组成：（1）溶质由气相主体传递到气、液相界面，即气相与界面间的对流传质；（2）溶质在相界面上的溶解，进入液相；（3）溶质由界面传递到液相主体，即界面与液相间的对流传质。 吸对于吸收过程的机理，一般用双膜理论进行解释，双膜理论的基本论点如下： 相接触的气、液两相液体间存在着稳定的相界面，界面两侧各有一很薄的有效层流膜层，溶质以分子扩散方式通过此两膜层； 界面上的气、液两相呈； 在膜层以外的气、液两相主体区无传质阻力，即浓度梯度（或分压梯度）为零。： 双膜理论把整个相际传质过程简化为溶质通过两层有效膜的分子扩散过程，把复杂的相际传质过程大为简化。该理论可用于具有固定相界面的系统及流速不高的两相流体间的传质过程。 催化吸收塔的吸收过程属于物理吸收，是利用气体混合物中各组分在液体吸收剂中的溶解度不同，而将气体混合物中溶解度大的组分被部分吸收溶解于吸收溶剂中而得到分离。有利于吸收过程的进行。 解吸是吸收的逆过程，其主要目的是使吸收液中的部分气体溶质释放出来，达到溶质的分离。催化解吸过程由于受工艺流程设置限制，采用提高溶液温度的方法，来促进吸收逆过程。（主要为C2及以下组份），实现溶质组份的分离。 催化裂化的操作变量很多，在工业装置中，一个操作变量的改变，会对其它多个变量产生影响，一般将众多变量分为独立变量和非独立变量。独立变量一般可通过仪表控制，并且可由操作人员在一定范围内调整，如：进料预热温度、反应温度、汽提和雾化蒸汽量等。随独立变量的改变而改变的变量，称之为非独立变量（如剂油比），如再生温度在蜡油催化无取热设施的方案中，是装置热平衡的结果，是非独立变量。当再生器有取热设施，可对其进行控制时，再生温度为独立变量。 在工业装置中，由于热平衡的制约，各操作变量相互关联，难以将某一操作变量孤立出来研究，以下将对催化裂化的关键操作变量分别讨论，力图突出某一变量的影响。 影响热负荷的独立变量 原料预热温度、反应温度、