催化裂化裝置反應(yīng)-再生及分餾系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)(一)

目  錄
摘   要………………………………………………………………………I
第一章 前  言 …………………………………….……….………………3
1.1催化裂化的目的及意義…………..…………...………………..………..3
1.2催化裂化技術(shù)發(fā)展 ………………..…………………..…………… 4
1.3設(shè)計(jì)內(nèi)容…………..……………………………………...…. ……….4
第二章 工藝敘述 …….……………………………………………………5
2.1分餾系統(tǒng)…………………………………………………..………….6
2.2分餾系統(tǒng)………………………………………………………….6
2.3吸收—穩(wěn)定系統(tǒng)………………………………………………….6
第三章 設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù) …………………...……………………….…………7
3.1開(kāi)工時(shí)…………………………………………………………….7
3.2處理量…………………………………………………………….7
3.3原始數(shù)據(jù)及再生-反應(yīng)及分餾操作條件……………………. 9
第四章  反應(yīng)-再生系統(tǒng)工藝計(jì)算..…………………………………11
 4.1 再生系統(tǒng)………………………………………………………. .11
4.1.1  燃燒計(jì)算………………………………………………… 11
4.1.2  熱量平衡………………………………………………… 12
4.1.2.1 熱流量入方……………………………………………. 12
4.1.2.2 熱流量出方……………………………………………. 13
4.1.3催化劑循環(huán)量..……………………………………………..13
4.1.4空床流速……………………………………………………15
4.1.4.1密相床層…………………………………………………15
4.2反應(yīng)器…………………………………………………………….16
4.2.1 物料衡算…………………………………………………….16
4.2.2熱量衡算……………………………………………………. 18
4.2.2.1熱量入方 . 各進(jìn)料溫度……………………………………18
4.2.2.2 熱量出方………………………………………………… 19
4.2.3 提升管工藝計(jì)算…………………………………………….21
4.2.3.1提升管進(jìn)料處的壓力和溫度………………………………. 21
4.2.3.2提升管直徑………………………………………………. 21
4.2.3.3預(yù)提升段的直徑和高度…………………………………….23
4.2.4 旋風(fēng)分離器工藝計(jì)算……………………………………….24
4.2.4.1筒體直徑 ………………………………………………….24
4.2.2.2一級(jí)入口截面積 ……………………………………………25
4.2.2.3 二級(jí)入口截面積…………………………………………. 25
4.2.2.4算旋風(fēng)分離器組數(shù)………………………………………… 25            
4.2.2.5一級(jí)腿負(fù)荷及管徑………………………………………… 25
第五章 分餾塔能量平衡計(jì)算……………………………………………. 27
第六章 計(jì)算結(jié)果匯總 …………………………………………………….29
結(jié)束語(yǔ) ………………………………………………………………………30
參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………31
致  謝……………………………………………………………………….32

 第一章 前 言

1.1催化裂化的目的及意義
 
 我國(guó)原油偏重，輕質(zhì)油品含量低，為增加汽油、柴油、乙烯用裂解原料等輕質(zhì)油品產(chǎn)量。我過(guò)煉油工業(yè)走深度加工的道路，形成了以催化裂化（FCC）為主體，延遲焦化、加氫裂化等配套的工藝路線。2001年底全國(guó)有147套催化裂化裝置，總加工能力超過(guò)100.0Mt/a ，比1991年增加 58.4 Mt/a，增長(zhǎng)137.16%，可以說(shuō)是世界上催化裂化能力增長(zhǎng)最迅速的國(guó)家。
 催化裂化是重要的重質(zhì)油輕質(zhì)化過(guò)程之一，在汽油和柴油等輕質(zhì)油品的生產(chǎn)占有很重要的地位。催化裂化過(guò)程在煉油工業(yè)，以至國(guó)民經(jīng)濟(jì)中只有重要的地位。在我國(guó)，由于多數(shù)原油偏重，而H/C相對(duì)較高且金屬含量相對(duì)較低，催化裂化過(guò)程，尤其是重油催化過(guò)程的地位顯得更為重要。
 隨著工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)以及國(guó)防工業(yè)等部門的迅速發(fā)展，對(duì)輕質(zhì)油品的需求量日益增多，對(duì)質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。以汽油為例，據(jù)1988年統(tǒng)計(jì)，全世界每年汽油總消費(fèi)量約為6.64億噸以上，我國(guó)汽油總量為1750萬(wàn)噸，從質(zhì)量上看，目前各國(guó)普通級(jí)汽油一般為91～92（RON），優(yōu)質(zhì)汽油為96～98（RON）。為了滿足日益嚴(yán)格的市場(chǎng)需求,催化裂化工藝技術(shù)也在進(jìn)一步發(fā)展和改進(jìn).本設(shè)計(jì)是對(duì)催化裂化反應(yīng)-再生及分餾系統(tǒng)進(jìn)行工藝上的設(shè)計(jì)與分析。
 
1.2催化裂化技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r
 80年代以來(lái)，催化裂化技術(shù)的進(jìn)展主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：① 開(kāi)發(fā)成功摻煉渣油（常壓渣油或減壓渣油）的渣油催化裂化技術(shù)（稱為渣油FCC，簡(jiǎn)寫為RFCC）；② 催化裂化家族技術(shù)，包括多產(chǎn)低碳烯烴的DCC技術(shù)，多產(chǎn)異構(gòu)烯烴的MIO技術(shù)和最大量生產(chǎn)汽油、液化氣的MGG技術(shù)。
 目前國(guó)外新開(kāi)發(fā)的重油催化裂化技術(shù)有：渣油加氫處理(VRDS)一催化裂化(FCC)組合工藝”、毫秒催化裂化工藝（MSCC）雙臺(tái)組合循環(huán)裂化床工藝、劑油短接觸工藝（SCT）、雙提升管工藝、兩段渣油改質(zhì)技術(shù)等等。
 國(guó)內(nèi)靈活雙效催化裂化工藝（FDFCC）、VRFCC技術(shù)、催化裂化（MIP）新技術(shù)等等。下面以兩個(gè)技術(shù)說(shuō)明一下：
 （1）渣油加氫處理一催化裂化組合工藝基礎(chǔ)研究的應(yīng)用—— 它是在對(duì)加氫處理和催化裂化兩種工藝過(guò)程的特點(diǎn)、原料產(chǎn)品性質(zhì)及加工方案進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)理論分析，實(shí)驗(yàn)室及工業(yè)試驗(yàn)后開(kāi)發(fā)出的一種新的石油加工工藝——“渣油加氫處理(VRDS)一催化裂化(FCC)組合工藝”。 流化催化裂化（FCC）是現(xiàn)代化煉油廠用來(lái)改質(zhì)重質(zhì)瓦斯油和渣油的核心技術(shù)，是煉廠獲取經(jīng)濟(jì)效益的一種重要方法。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止到1999年1月1日，全球原油加工能力為4 015.48 Mt/a，其中催化裂化裝置的加工能力為668.37 Mt/a，約占一次加工能力的16.6%，居二次加工能力的首位。美國(guó)原油加工能力為821.13 Mt/a，催化裂化能力為271 Mt/a，居界第一，催化裂化占一次加工能力的比例為33.0%。我國(guó)催化裂化能力達(dá)66.08 Mt/a，約占一次加工能力的38.1%，居世界第二位。世界RFCC裝置原料中渣油的平均量為15%～20%。從國(guó)外各大公司對(duì)原料的要求來(lái)看，殘?zhí)颗c金屬兩個(gè)指標(biāo)已分別達(dá)到8%和20 μg/g。而國(guó)內(nèi)渣油催化裂化原料的殘?zhí)恳话氵_(dá)到6%，金屬15 μg/g，與國(guó)外水平相比，尚有潛力。中國(guó)石化集團(tuán)公司FCC裝置中約80%都摻煉不同比例的渣油，平均摻渣比約為26%，1989-1997年，摻煉重質(zhì)油的比例從18.52%增至43.64%。我國(guó)大慶石蠟基原油具有殘?zhí)康汀⒔饘俸�量低的特點(diǎn)，其減壓渣油的殘?zhí)繛?.95%，金屬為7 μg/g，所以大慶減壓渣油可以直接進(jìn)行催化裂化。前郭煉油廠已進(jìn)行了大慶全減壓渣油催化裂化的嘗試，但未見(jiàn)國(guó)外全減壓渣油催化裂化的報(bào)道
 （2）兩段提升管催化裂化（TSRFCC）新技術(shù)——TSRFCC可大幅度提高原料的轉(zhuǎn)化深度，同比加工能力增加20~30%；顯著改善產(chǎn)品分布，輕油收率提高2~3個(gè)百分點(diǎn)，液收率提高3~4個(gè)百分點(diǎn)，干氣和焦炭產(chǎn)率大大降低；產(chǎn)品質(zhì)量得到明顯改善，汽油烯烴含量下降20個(gè)百分點(diǎn)以上，柴油密度減小、十六烷值提高，汽油和柴油的硫含量都明顯降低。采用兩段提升管催化裂化技術(shù)可使企業(yè)獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
 
1.3設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

 1.設(shè)計(jì)專題的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)背景分析  
 2.工藝流程的選擇
 3.主要設(shè)備物料、能量衡算                      
 4.主要設(shè)備工藝尺寸計(jì)算
 5.裝置工藝流程、再生器、反應(yīng)器提升管工藝流程圖的繪制        
  6.再生器、反應(yīng)器提升管、分餾塔能量衡算            
 
 第二章    工藝敘述
 
工藝流程說(shuō)明

 該裝置工藝流程分四個(gè)系統(tǒng)如圖2-1

2.1反應(yīng)-再生系統(tǒng)

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