[發明專利]一種回收反應能量的方法

有效

• 申請號: 201710558673.2
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN107189809B
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 李國慶;蔡楚軒
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C10G11/18
• 分類號: C10G11/18
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅觀祥

本發明屬于石油加工技術領域，具體涉及一種回收反應能量的方法。它通過提壓主風機達到提高整個反再系統操作壓力的目的，并借煙機實現更多的電能輸出，借新增的反應油氣透平膨脹機升級回收反應油氣的壓力能和高溫段熱能，其出力或驅動富氣壓縮機或發電，第二定律能效遠高于余鍋和循環油漿產汽。整個工藝除在反應油氣進主分餾塔轉油線上新增透平膨脹機外，其他均無改變，故適于老裝置改造和新裝置建設。裝置提壓不會對反再系統的壓力平衡和熱平衡產生影響。

技術領域

本發明屬于石油加工技術領域，具體涉及一種催化裂化裝置適當提壓反再系統和利用透平膨脹機回收反應油氣能量的工藝方法。

背景技術

催化裂化是在適宜溫度、壓力和催化劑存在的條件下，通過分解、異構化、氫轉移、芳構化、縮合等反應，將重質餾分油轉化成液化石油氣、汽油、柴油等輕質餾分油，并副產干氣、焦炭和少量油漿的煉油裝置。它主要包括反應再生、分餾和吸收穩定及煙氣能量回收三部分。反應再生的功能是在提升管反應器中將原料油催化裂化成反應油氣和在再生器中空氣燒焦再生積碳催化劑；分餾和吸收穩定則是通過主分餾塔將來自提升管反應器并經沉降和旋風分離等工藝脫凈催化劑粉塵后的反應油氣經脫過熱和分餾，分離成富氣、粗汽油、產品柴油、回煉油和產品油漿，而富氣和粗汽油則進一步送吸收穩定以分離成產品干氣、液化氣和穩定汽油；煙氣能量回收則煙機做功和余鍋產汽將再生煙氣降溫降壓到約180℃和常壓，然后經脫硫脫硝排大氣。

現有操作中，再生空氣的壓力即主風機出口壓力約0.3MPag，對應再生煙氣和反應油氣出系統的壓力，由于流路壓降不同，通常分別為0.2MPag和0.22MPag，其溫度則約為660℃和500℃。這就存在兩個缺陷。一)煙機和主風機的壓比差別不大，煙氣出煙機的壓力約15kPag，但再生煙氣的摩爾流率略大于主風機，且溫度高出約630℃(主風機溫度即環境空氣溫度)，說明煙機出力大于主風機耗力(目前煙機雙驅主風機和發電機就源于此)。二)反應油氣進主分餾塔，首先約500℃的熱量在脫過熱段被循環油漿取出產飽和溫度只有243℃的3.5MPa蒸汽，熱量被嚴重降級使用(況且煉油廠多配大容量煤產汽，其成本遠低于油漿等工藝熱產汽)，其次主分餾塔的操作壓力通常約0.12MPag，說明反應油氣的壓力能也損失了。

發明內容

為了解決現有催化裂化裝置再生煙氣和反應油氣能利用不充分的缺點和不足，本發明的目的在于提供一種催化裂化裝置適當提壓反再系統和利用透平膨脹機回收反應油氣能量的新工藝。

本發明是一種回收反應能量的方法，利用催化裂化裝置進行催化裂化反應，所述的裝置包括主分餾塔、提升管反應器、燒焦再生器，具體步驟如下：

1)新鮮原料油和來自主分餾塔的回煉油，進入提升管反應器，與再生催化劑和過熱蒸汽混合，沿提升管反應器以流化狀態進行催化裂化反應，產生反應油氣和催化劑。

2)將步驟1)的反應油氣通入透平膨脹機，透平膨脹機做功，反應油氣降壓成飽和狀態進入主分餾塔，其中，透平膨脹機的進氣壓力控制在0.42-0.72MPag，出口壓力控制在0.22MPag。

3)將步驟1)的催化劑通入燒焦再生器，以及經空氣主風機的空氣通入燒焦再生器，在燒焦再生器中催化劑經空氣氧化再生，副產物煙氣依次經過三級旋風分離器、煙氣輪機、余熱鍋爐、煙氣脫硫脫硝后排出，其中，空氣主風機是二級壓縮、最后一級出口壓力控制在0.5-0.8MPag、出口溫度控制在240℃。

步驟(2)中，反應油氣進入主分餾塔的溫度控制在460-500℃。

優選的，步驟(2)中，透平膨脹機的進氣壓力控制在0.55MPag，反應油氣進入主分餾塔的溫度控制在470℃。

優選的，步驟(3)中，主風機最后一級出口壓力控制在0.63MPag。

步驟(3)中，煙氣輪機進氣壓力控制在0.4-0.7MPag，溫度控制在650-670℃。