【正文】 原油催化加氫裂化工業(yè)設(shè)計書第一章 前 言我國原油偏重，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年底全國有147套催化裂化裝置，比1991年增加 Mt/a，%，可以說是世界上催化裂化能力增長最迅速的國家。催化裂化是重要的重質(zhì)油輕質(zhì)化過程之一，在汽油和柴油等輕質(zhì)油品的生產(chǎn)占有很重要的地位。催化裂化過程在煉油工業(yè)，以至國民經(jīng)濟中只有重要的地位。在我國，由于多數(shù)原油偏重，而H/C相對較高且金屬含量相對較低，催化裂化過程，尤其是重油催化過程的地位顯得更為重要。隨著工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸業(yè)以及國防工業(yè)等部門的迅速發(fā)展，對輕質(zhì)油品的需求量日益增多，對質(zhì)量的要求也越來越高。以汽油為例，據(jù)1988年統(tǒng)計，我國汽油總量為1750萬噸，從質(zhì)量上看，目前各國普通級汽油一般為91～92（RON），優(yōu)質(zhì)汽油為96～98（RON）。為了滿足日益嚴格的市場需求,。80年代以來，催化裂化技術(shù)的進展主要體現(xiàn)在兩個方面：① 開發(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)。目前國外新開發(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。下面以兩個技術(shù)說明一下：（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——它是在對加氫處理和催化裂化兩種工藝過程的特點、原料產(chǎn)品性質(zhì)及加工方案進行深入研究的基礎(chǔ)上，經(jīng)過理論分析，實驗室及工業(yè)試驗后開發(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)濟效益的一種重要方法。據(jù)統(tǒng)計，截止到1999年1月1日，全球原油加工能力為4 Mt/a， Mt/a，%，居二次加工能力的首位。 Mt/a，催化裂化能力為271 Mt/a，居界第一，%。 Mt/a，%，居世界第二位。世界RFCC裝置原料中渣油的平均量為15%～20%。從國外各大公司對原料的要求來看，殘?zhí)颗c金屬兩個指標已分別達到8%和20 μg/g。而國內(nèi)渣油催化裂化原料的殘?zhí)恳话氵_到6%，金屬15 μg/g，與國外水平相比，尚有潛力。中國石化集團公司FCC裝置中約80%都摻煉不同比例的渣油，平均摻渣比約為26%，19891997年，%%。我國大慶石蠟基原油具有殘?zhí)康汀⒔饘俸康偷奶攸c，%，金屬為7 μg/g，所以大慶減壓渣油可以直接進行催化裂化。前郭煉油廠已進行了大慶全減壓渣油催化裂化的嘗試，但未見國外全減壓渣油催化裂化的報道（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個百分點，液收率提高3~4個百分點，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個百分點以上，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)濟效益。、技術(shù)背景分析 、能量衡算 、再生器、反應(yīng)器提升管工藝流程圖的繪制 、反應(yīng)器提升管、分餾塔能量衡算 7 第二章工藝敘述第二章 工藝敘述工藝流程說明該裝置工藝流程分四個系統(tǒng)如圖21原料油經(jīng)過加熱汽化后進入提升管反應(yīng)器進行裂化。提升管中催化劑處于稀相流化輸送狀態(tài)，反應(yīng)產(chǎn)物和催化劑進入沉降器，并經(jīng)汽提段用過熱水蒸氣汽提，再經(jīng)旋風分離器分離后，反應(yīng)產(chǎn)物從反應(yīng)系統(tǒng)進入分餾系統(tǒng)，催化劑沉降到再生器。在再生器中用空氣使催化劑流化，并且燒去催化劑表面的焦炭。煙氣經(jīng)旋風分離器和催化劑分離后離開裝置，使催化劑在裝置中循環(huán)使用。反應(yīng)系統(tǒng)主要由反應(yīng)器和再生器組成。原料油在裝有催化劑的反應(yīng)器中裂化，催化劑表面有焦炭沉積。沉積的焦炭的催化劑在再生器中燒焦進行再生，再生后的催化劑返回反應(yīng)器重新使用。反應(yīng)器主要為提升管，再生器為流化床。再生器的主要作用是：燒去催化劑上因反應(yīng)而生成的積炭，使催化劑的活性得以恢復(fù)。再生用空氣由主風機供給，空氣通過再生器下面的輔助燃燒室及分布管進入。在反應(yīng)系統(tǒng)中加入水蒸汽其作用為：（1）霧化——從提升管底部進入使油氣霧化，分散，與催化劑充分接觸；（2）預(yù)提升——在提升管中輸送油氣；（3）汽提——從沉降器底部汽提段進入，使催化劑顆粒間和顆粒內(nèi)的油氣汽提，減少油氣損失和焦炭生成量，從而減少再生器負荷。汽提水蒸氣占總水蒸氣量的大部分。 （4）吹掃、松動——反應(yīng)器、再生器某些部位加入少量水蒸氣防止催化劑堆積、堵塞。2. 2分餾系統(tǒng) 由反應(yīng)器來的反應(yīng)產(chǎn)物油氣從底部進入分餾塔，經(jīng)塔底部的脫過熱段后在分餾段分割成幾個中間產(chǎn)品：塔頂為富氣，汽油，側(cè)線有輕柴油，重柴油和回煉油，塔底產(chǎn)品為油漿。輕、重柴油分別經(jīng)汽提后，再經(jīng)換熱，冷卻后出裝置。分餾系統(tǒng)主要設(shè)備是分餾塔，裂化產(chǎn)物在分餾塔中分餾成各種餾分的油品。塔頂汽在粗汽油分離罐中分成粗汽油和富氣。分餾塔具有的特點有:(1)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）設(shè)有多個循環(huán)回流：塔頂循環(huán)回流、一至兩個中段回流、油漿回流。（3）塔頂回流采用循環(huán)回流而不用冷回流。2. 3吸收—穩(wěn)定系統(tǒng)該系統(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部分，而粗汽油中則溶解有C3，C4 組分。吸收—穩(wěn)定系統(tǒng)的作用就是利用吸收和精餾方法，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。第三章設(shè)計原始數(shù)據(jù)第三章 設(shè)計原始數(shù)據(jù) 100萬噸/年 + 學號 2萬噸/年 即： 100 + 2 2 = 104萬噸/年 8000 小時每年則處理量為：104 103 104 247。 8000 = 130000 kg/h原料油及產(chǎn)品性質(zhì)分別見表3表32產(chǎn)品的收率及性質(zhì)見表33 再生器操作及反應(yīng)條件見表3提升管反應(yīng)器操作條件表35 催化裂化分餾塔回流取熱分配見表36分餾塔板形式及層數(shù)見表37 分餾塔操作條件表見38表31 原料油及產(chǎn)品性質(zhì)物料，性質(zhì)穩(wěn)定汽油輕柴油回煉油回煉油漿原料油密度恩氏蒸餾℃初餾點5419928822410%7822134738037730%10625736042543850%12326839945051070%13730043147055090%163324440490700終餾點183339465平均相對分子量表32 原料油的主要性質(zhì)項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)密度族組成分析/W%餾程℃飽和烴初餾點224芳烴2510%377膠質(zhì)30%438瀝青質(zhì)350℃餾出率/v%重金屬含量/μgg1500℃餾出率/v%49Ni元素組成/w%VCNaHFe硫/w%殘?zhí)浚琖%表33 產(chǎn)品產(chǎn)率（質(zhì)量分數(shù)）產(chǎn)品產(chǎn)率%流量，t/h干氣液化氣穩(wěn)定汽油輕柴油