【正文】 三級高效旋風(fēng)分離器，最大限度回收催化劑。 大氣污染源分析及控制 再生煙氣 主要由再生器燃燒待生催化劑上積炭所產(chǎn)生。為了減少這些污染，應(yīng)設(shè)低位油水儲罐將停工中的油收集起來，減少排入含油廢水系統(tǒng)中的油含量。可將這此水改做循環(huán)水的補(bǔ)充水，進(jìn)行綜合利用。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 43 第 8章 安全和環(huán)境保護(hù) 催化裂化 加工過程中不可避免地會產(chǎn)生廢水、廢氣和廢渣，如不加以治理，必將嚴(yán)重污染環(huán)境，危害人們的健康。再生系統(tǒng)是立式設(shè)備，人孔設(shè)置對著檢修通道方向。主風(fēng)機(jī)工作會產(chǎn)生震動，安放在高空容易造成共振危險(xiǎn)，所以布置在地面以減少其震動，催化劑料斗及儲罐按流程順序布置在同一軸線上即可。 冬季由 再生裝置產(chǎn)生的部分余熱蒸汽 經(jīng)過調(diào)節(jié)減壓給 全車間內(nèi)部供熱，停工時由廠內(nèi)低壓蒸汽網(wǎng)統(tǒng)一供熱。它的安裝應(yīng)力求避免震動和高溫影響，并且 取壓口到壓力表間有切斷閥，以被檢修壓力表時使用，切斷閥應(yīng)裝在靠近取壓口處。 反應(yīng)壓力的控制 反應(yīng)壓力 主要 是指 再生器內(nèi) 壓力，是生產(chǎn)中主要的控制參數(shù)。 5℃ 以內(nèi)。 反應(yīng)溫度的控制 催化劑再生 裝置反應(yīng)溫度指的是 燒焦罐和 再生稀相溫度。 生活用水：這類說一般用于餐飲 、化驗(yàn)、淋浴等生活設(shè)施 ，直接采用城市供水網(wǎng)供水，備用使用自備深水井過濾處理使用 。 工藝 用水：這部分用水一般為軟化水或脫氧 水， 要經(jīng)過 軟化 和除氧處理。如果裝置內(nèi)余熱鍋爐部分出現(xiàn)問題，則必須大量使用從裝置外來的 MPa 蒸汽，以確保全裝置的平穩(wěn)運(yùn)行。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 34 圖 33 燒焦罐殼體層結(jié)構(gòu) 圖 34 燒焦罐殼體內(nèi)面結(jié)構(gòu)齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 35 再生系統(tǒng) 設(shè)備 參數(shù) 一覽表 表 32 再生系統(tǒng)設(shè)備參數(shù) 匯總 項(xiàng)目 數(shù)值 （ mm ） 燒焦罐高度 15458 再生器高度 21400 再生器 — 燒焦罐過渡段高度 2300 再生器密相高度 7000 再生器稀相 — 密相床過渡段高度 2600 再生器稀相床高度 9500 燒焦罐內(nèi)徑 5200? 再生器密相床內(nèi)徑 7000? 再生器稀相床內(nèi)徑 9200? 再 生斜管 直 徑（ N4） 1000? 待生斜管 直 徑（ N9） 1000? 再生斜管出口 直 徑 N3 1000? 循環(huán)催化劑入口 直 徑 1000? 再生斜管與水平角度 60? 再生斜管與中心線角度 50? 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 36 主要設(shè)備 一覽表 表 33 主要設(shè)備匯總 編號 設(shè)備名稱 規(guī)格及結(jié)構(gòu)特征 溫度 0C 壓力MPa R101 兩段兩器再生器 Φ5244/Φ7056/Φ92564445822/26 700 R102 外取熱器 Φ30002320016/18 ____ V101 冷催化劑罐 Φ32001900016/18 常溫 ____ V102 熱催化劑罐 Φ32001900016/18 ____ ____ V103 催化劑加料 斗 Φ150015006 常溫 ____ F101 主風(fēng) 機(jī) 2400m3/min ____ 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 37 第 4章 公用工程 蒸汽系統(tǒng) 蒸汽 在再生系統(tǒng)中起松動，吹掃作用。 催化劑體積流率： ? ?3600250 ?? 每小時催化劑循環(huán)量 （ 316） ? ?36002501000000?? ? 3m 待生斜管截面積： 催化劑速度催化劑體積流率?=催化劑體積流率 /催化劑速度 （ 317） = = 2m 待再生斜管內(nèi)徑 = mmm ?????再生斜管內(nèi)徑 ? 本設(shè)計(jì) 根據(jù)計(jì)算和工業(yè)設(shè)計(jì)常規(guī)取催化劑通過 待生斜管 的 有效 內(nèi)徑為? mm800 ，考慮加裝襯里總厚 200mm,實(shí)際 直 徑取 ? mm1000 。 催化劑體積流率 ? ?3600250 ?? 每小時催化劑循環(huán)量 （ 313） ? ?36002501000000?? ? 3m 再生斜管截面積：催化劑速度催化劑體積流率? = 催 化 體 流 率催 化 速 度 （ 314） = = 2m 催化劑通過 再生斜管 有效 內(nèi)徑 =?再生器稀相截面積?4 （ 315） = mmm ?????再生斜管內(nèi)徑 ? 本設(shè)計(jì) 根據(jù)計(jì)算和工業(yè)設(shè)計(jì)常規(guī)取催化劑通過 再生斜管 的 有效 內(nèi)徑為? mm800 ，考慮加裝襯里總厚 200mm,實(shí)際 直 徑取 ? mm1000 。 二級料腿長度 核算 用上述的壓力平衡原理（增加考慮二級旋風(fēng)分離器壓降閥壓降）可得到 ： ? ?? ?2231212 r PrrHrHPPZ 闊密稀 ????????? ? ?? ?450 ??????? ? 從入口中心至灰斗的距離 ，所以凈高度應(yīng)大于 )( 2Z? ，即)( mm ?? 。 3. 二級入口截面積 按二級入口線速為 22 sm/ 考慮，則， 2252 ?A A筒體截面積二級入口截面積 （ 311） 求得： A2= 2m 入口的高度： a= ， b= 4. 一級料腿負(fù)荷及管徑 PV型一級旋風(fēng)分離器料腿的適宜固體質(zhì)量流速為 400~700 s)kg/(m2 ? 設(shè)一級旋風(fēng)分離器的入口氣體的固體濃度為 3/10 mkg ，則對每個旋風(fēng)分離器的進(jìn)入固體流量為 ? 10? skg / ? 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 28 選用 ? =400mm 作為一級料腿 [13]。 旋風(fēng) 器 分離基本結(jié)構(gòu)計(jì)算 1. 筒體直徑 按筒體內(nèi)徑氣速為 5m/s 計(jì)算， 濕煙氣流率： 0Q =? 5959? ? (273+700)/2888? 1/3600= sm/ 總筒體截面積 =濕煙氣流率 /筒體內(nèi)徑氣速 =選用 4 組旋風(fēng)分離器，則每個旋風(fēng)分離器筒體的截面積為 m 筒體直徑 =?再生器稀相截面積?4 （ 39） 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 27 =? ? ? 選 ? 的旋風(fēng)分離器。 再生器稀相段高度 稀相段因有旋風(fēng)分離器 ， 所以高度適宜范圍為 m11~9 ， 根據(jù) 設(shè)計(jì) 要求和實(shí)際建造施工 取 。 燒焦罐 與 再生器密相床過渡段高 過渡段與水平成角度 ? 參照大慶煉油廠一重催車間設(shè)定為 ?69 。 燒焦罐 與 再生器部分高度 ???AWH x1[10] （ 34） A— 燒焦罐截面積 ， 2m ； ? — 燒焦罐平均密 ， 3kg/m ，根據(jù)經(jīng)驗(yàn) 370kg/m ； Wx— 燒焦罐或再生器內(nèi) 催化劑的藏量 ， kg ； 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 24 燒焦罐高度 ??? AWH x1 mmm15458%16190000????? 式中： 190000 是 以 上部分已經(jīng)計(jì)算 并 得到的 反應(yīng)再生系統(tǒng) 催化劑的 總藏量， kg， 16%燒焦 罐內(nèi)催化劑 的藏量 占總量的百分率 [11]。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 22 濕空氣氣流量為 130988m3/h 設(shè)定燒焦罐消耗主風(fēng) /再生器密相消耗主風(fēng) = 故燒焦罐利用主風(fēng) hm / 3?? 燒焦罐氣體體積燒焦罐內(nèi)壓力 大氣壓力絕對溫度主風(fēng)量 ??? K273 （ 31） = )273700(53705 ??? h/77555m 3? sm / 3? 由于采用循環(huán)床， 燒焦罐內(nèi)的 氣體平均流速為 sm/~ ，取氣速為 sm/ 。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 21 第 3章 設(shè)備選型 燒焦罐 與 再生器內(nèi)徑 燒焦罐內(nèi)徑 根據(jù)國內(nèi)開發(fā)成功的快速床串聯(lián)再生工藝提高了第二密相床的燒碳強(qiáng)度，使整個再生器的綜合燒碳強(qiáng)度 有較大提高 。 1. 干空氣升溫需熱 干空氣升溫需熱 =干空氣的量 空氣平均比熱 空氣升溫差 （ 214） )2 0 07 0 0( 6 6 0 6 1 ???? hkJ /109050 4?? 式中： 166061 是反應(yīng)需要的干空氣的量， hkg ， 是空氣的平均比熱， )/( CkgkJ ?? 2. 空氣帶入水汽升溫需熱 空氣帶入水汽升溫需熱 =空氣中含有水汽量 水汽平均比熱 水汽 升溫差 （ 215） )2 0 07 0 0( 4 5 4 ???? 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 18 hkJ /101 5 01 5 0 4 8 9 0 4??? 式中： 1454 是反應(yīng)需要的空氣中含有水汽的量， hkg ， 是水汽的平均比熱 )/( CkgkJ ?? hkJQ /102 0 )101 5 0109 0 5 0( 7443 ?????? 焦炭升溫需熱 焦炭升溫需熱 4Q ， 反應(yīng)溫度差催化劑比熱容焦碳量 ???4Q （ 216） hkJ / )510700( 6?? ???? 式中：假定焦炭比熱和催化劑比熱相同 )/( CkgkJ ?? ， 700 是催化劑在再生器中的反應(yīng)溫度， C? ， 510 是催化劑吸附碳進(jìn)入再生器時的溫度，C? 。 4. 主風(fēng)單耗 燒焦量濕空氣量主風(fēng)單耗 ? （ 27） 4?? km / 3? 5. 干煙氣量 由以上計(jì)算已知干煙氣量的各組分的量，將其相加，即總干煙氣量。 2. 待生催化劑含碳量 循環(huán)催化劑碳差 =燒碳量 /（催化劑循環(huán)量 +燒碳量） %100? （ 22） = %100 9560 6 ??? = % 待生催化劑含碳量 =循環(huán)催化劑碳差 +再生劑含碳量 （ 23） =%+% =% 式中：再生劑含碳量，一般要求分子篩型催化劑再生后含碳降至 %以下，這里 是要求為 %。故把原料油的預(yù)熱溫度定為 2021C，其余需要的熱量主要由循環(huán)催化劑供給。 用較大的內(nèi)溢流管保證再生器內(nèi)催化劑的 物料高度 ，用增壓風(fēng)的流量調(diào)節(jié)催化劑循環(huán)量，待生和再 生單動滑閥只是在事 故狀態(tài)時作切斷用，正常操作時滑閥全開，滑閥使用壽命長，不易磨損 [5]。二十世紀(jì)六十年代以來，由于分子篩催化劑并相應(yīng)地采用提升管裂化技術(shù)，而且許多原有的床層裂化裝置也改建成分子篩催化劑提升管催化裂化。 再生后的催化劑一部分存入熱催化劑 罐 [V101]， 待與來自冷催化劑 罐[V102]的 新鮮催化劑混合參加反應(yīng)，另一部分再生催化劑直接 由 再生斜管等待進(jìn)入提升管參加催化反應(yīng) [4]。 催化劑再生的工藝流 程 參加催化裂化 反應(yīng)后 待生催化劑 溫度大約為 5100C， 待生催化劑 通過 受氣動滑閥控制的 待生斜管 流入燒焦罐 [R101/2]下部，在待生催化劑入口（ N9） 與從密相床層經(jīng)外循環(huán)管從循環(huán)催化 劑入口 （ N10） 送來的高溫催化劑混合 ，其中 循環(huán)催化劑入口 （ N10） 同外取熱器下斜管入口 （ N11） ，然后與 由受 氣動滑閥控制 主風(fēng)口進(jìn)入的 富氧主風(fēng)接觸，燒掉催化劑所攜帶的約 %碳和全部的氫 [3]， 產(chǎn)生再生煙氣 CO,C2O,H2O,再生煙氣夾帶催齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 9 化劑上升達(dá)到再生器 [R101/2]密相床（ 二密 ） ，催化劑在這里與來自于煙氣返回口 （ N2） 的返回?zé)煔夥磻?yīng)，反應(yīng)溫度達(dá)到 C?700 ， 反應(yīng)壓力為 ，催化劑含碳量 降到 %左右，本設(shè)計(jì)原料為重油的催化裂化裝置，所以再生器設(shè)有外取熱器 [R102]， 循環(huán)催化劑出口和外取熱器催化劑出口 （ N4）和 （ N5） 為同一出口， 兩出口設(shè)在 再生器 密相床底部，如 圖 21， 催化劑由外取熱器催化劑出口 經(jīng)過 列管式 外取 熱器 換熱，換熱介質(zhì)為脫氧水 ， 在列管式 外取 熱器 中催化劑溫度降低，外取熱器內(nèi)壓力為 。 重金屬污染主要是鎳和 釩 ，會使液體產(chǎn)品和液化氣產(chǎn)率減低，干氣和焦炭率上升，不飽和度增加，特別明顯的是氫氣的產(chǎn)