【正文】 匯總 推動(dòng)力， kg/cm2 阻力， kg/cm2 再生器頂部壓力 再P 沉降器頂部壓力 沉P 再生器稀相段靜壓 1P? 沉降器稀相段靜壓 5P? 再生器密相段靜壓 2P? 提升管進(jìn)料口以 上靜壓6P? 下滑閥以上斜管蓄壓 3P? 預(yù)提升段靜壓 7P? 下滑閥以下斜管蓄壓 4P? 預(yù)提升段摩擦壓降 2fP? 合計(jì) 提升管 aP? 預(yù)提升段摩擦壓降 3fP? 再生滑閥壓降 閥P? 閥P? 合計(jì) + 閥P? 從上表 15 可知，再生滑閥壓降 3 5 7 5 1 0 8 ???? 閥P kg/cm2，一般要求滑閥的壓降在 ～ kg/cm2，因此，計(jì)算結(jié)果是合適的。本設(shè)計(jì)反應(yīng) —再生壓力平 衡以再生劑循環(huán)路線為計(jì)算依 據(jù)。又因在工程設(shè)計(jì)中，為了使催化劑順利滑落，應(yīng)使殼壁與水平線的夾角大于休止角，故取 40?? 176。 由前面的計(jì)算知，提升管出口的油氣的體積流率 V 上 =,設(shè)沉降器的內(nèi)徑 D=，則 22244???? DS ? 沉降器內(nèi)的線速度為： m / ??? SVu 上 ﹤ ，所以其沉降器的內(nèi)徑 D= 可行。 出口油氣的總流率為 ，則出口油氣的體積流率為： /s7 . 5 2 m/s2 7 0 5 6 . 5 3 m27333 ????????上V 出口線速度為： m / ??? SVu 上上 計(jì)算結(jié)果表明：提升管出入口的線速度在一般的設(shè)計(jì)值 范圍內(nèi)，所以取 D = 是可行的。經(jīng)霧化進(jìn)入提升管與 640℃ 的再生催化劑接觸，立即完全汽化，而原料有與催化劑接觸后的溫度可由圖六的 熱量平衡計(jì)算。 Ⅱ 二級(jí)料腿長(zhǎng)度應(yīng)﹥ 14?H 42511314 )( ? ?? 閥PHHPPH ?????? 22131 k g / ???????? PPPP 211 k g/??H 225 k g / ????H 二級(jí)料腿密度 4? 取 360kg/m3（經(jīng)驗(yàn)值），則 4 ?????H 二級(jí)料腿最小長(zhǎng)度應(yīng)為 +1=，其實(shí)際長(zhǎng)度遠(yuǎn)超過 ，故可以 滿足二級(jí)料腿壓力平衡要求。再生器內(nèi)的旋風(fēng)分離器的工藝簡(jiǎn)圖如圖三，一級(jí)料腿伸入到第二密相床以下 ，二級(jí)料腿伸入 ，一、二級(jí)料腿均采用全覆蓋閥。又因在工程設(shè)計(jì)中再生器錐底與水平面的夾角要大于休止角，故取休止角為 40176。 再生器稀相段 再生器稀相段的溫度一般較第二密相床低 20℃ 左右，取 T =700℃ ，設(shè)壓力為 根據(jù)再生煙氣量為 ，利用 nRTPV? 可以計(jì)算此時(shí)的體積流率為： /2732737002 2 . 41 4 7 8 . 8 6=V 33 ????? 假設(shè)稀相段內(nèi)徑 D =，則 稀相段線速度 m / ??? SVu 由《催化裂化工藝設(shè)計(jì)》知稀相段線速度一般為 ，最大不超過 ，故此處取稀相段內(nèi)徑D = 合理。 圖 2 （上圖） 再生器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 燒焦罐高度可以由???AWH計(jì)算，其中， W 表 示催化劑在燒焦罐內(nèi)的藏量， ? 表示催化劑在燒焦罐 內(nèi)的密度，由經(jīng)驗(yàn)知催化劑在燒焦罐內(nèi)的停留時(shí)間為 40s，則 3?????W 又 A =,設(shè) ? =113kg/m3（經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)） 則 3 ?????? ?AWH 稀相輸送管設(shè)計(jì) 設(shè) C、 H 在燒焦罐燃燒了 90%（經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)），而完全燃燒后的煙氣為 ,又設(shè)稀相輸送管中的壓力為 ，溫度為 720℃ ，則稀相輸送管內(nèi)氣體體積流率為： /s1 0 . 1 7 m/% 334 ?????????V 又設(shè)稀相輸送管的內(nèi)徑 D =，則 222 ???? DS ? 則稀相輸送管內(nèi)氣速 m / ??? SVu 據(jù) UOP 公司提出的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：稀相輸送管內(nèi)氣速一般在 ～ 。 ② 按總進(jìn)料的 1%計(jì)算。則由 年加工 50 104重油催化裂化反應(yīng) — 再生系統(tǒng)的生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì) 第 9 頁 共 38 頁 （過）（過）（過）（過）（過）（理）（過）22222222O21 1 5 8114171OONNCOCO% ??????????? 解上述方程便可求得過剩 O2量 O2（過） = kmol/h 所以實(shí)際 干 空氣量 =++= kmol/h= kg/h 需 要 濕空氣 的 量 大氣的溫度為 25℃ ，相對(duì)濕度 為 50%，查空氣的濕焓圖得空氣的濕焓 量 為 (水 )/ kg(干空氣 ) 所以 空氣中的水汽量 == kg/h= kmol/h 濕空氣量 =+= kmol/h=(N)/h=(N)/min,此 即 正常操作下的主風(fēng)量 主風(fēng)單耗 （焦））（燒焦量濕空氣量主風(fēng)單耗 kg/ 33 ???? 總干煙氣量 由以上計(jì)算可知干煙氣中的個(gè)組分的量，將其相加，即得總干煙氣量 總干煙氣量 =CO2+CO+O2+N2 =171+114+++ = kmol/h= kg/h 濕煙氣量及煙氣組成（見表 5） 表 5 濕煙氣量及煙氣組成 組 分 流 量 相對(duì) 分子量 組成（摩爾分?jǐn)?shù)）， % kmol/h kg/h 干煙氣 濕煙氣 CO2 171 2052 44 年加工 50 104重油催化裂化反應(yīng) — 再生系統(tǒng)的生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì) 第 10 頁 共 38 頁 CO 114 1368 28 O2 32 N2 28 總干煙氣 ／ 生成水氣 190 3420 18 ／ 主風(fēng)帶入水汽 ／ ／ 待生劑帶入水汽① 440 ／ ／ 吹掃、松動(dòng)蒸汽② ／ ／ 總濕煙氣 ／ 合計(jì) 合 計(jì) ① 按每噸催化劑帶入 1kg 水氣及設(shè)催化劑循環(huán)量為 1300t/h。ml ～ Ni / 1953 磨損指數(shù) /% ～ / V / 207 助劑及相關(guān)功用 表 3 助劑及功用 助劑名稱 組成特點(diǎn) 作 用 CO 助 燃劑 Pt（ Pd） /Al2O3 促進(jìn) CO 轉(zhuǎn)化成 CO2，降低再生劑的喊炭量，提高催化劑活性，減少催化劑循環(huán)量和消耗，提高輕質(zhì)油收率 辛烷值助劑 ZSM5 分子篩 進(jìn)行二次反應(yīng)，如二次裂化、異構(gòu) 化 等，以提高催化裂化汽油的辛烷值 金屬鈍化劑 Sb（ Sn）有機(jī)化合物 使催化劑上的有害金屬（ Ni）減活，以減少其毒害作用，改善裂化產(chǎn)物的選擇性。kg1 / 催化劑物化性質(zhì)（見表 2） 表 2 LB1 催化劑物化性質(zhì) 化學(xué)組成 /% 新鮮劑 平衡劑 篩分組成 /% 新鮮劑 平衡劑 Al2O3 ～ ～ Na2O ～ ～ 110μm ～ Fe2O3 ～ 110μm / SO42 / 平均密度 /μm / / RE2O3 ～ 微反活性（ MA）/% / 66 物理性質(zhì) 800℃ ,100%H2O,4h / / 比表面積 296～ 344 167 800℃ ,100%H2O,1 65～ 68 / 年加工 50 104重油催化裂化反應(yīng) — 再生系統(tǒng)的生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì) 第 7 頁 共 38 頁 /m2煙機(jī)出口煙氣與其旁路煙氣匯合，經(jīng)過余熱鍋爐，溫度降到 180℃ 后排入大氣 第四節(jié) 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 原料油物性（見表 1） 表 1 原料油物性 相對(duì)密度（ d420） 相對(duì)分子質(zhì)量 382 餾程 /℃ 350～ 500 特征因數(shù) K 凝點(diǎn) /℃ 39 運(yùn)動(dòng)黏度 50℃ 殘?zhí)?/%（質(zhì)量） 100℃ S 含量 /%（質(zhì)量） 組成 飽和烴 N 含量 /%（質(zhì)量） 芳香烴 重金屬含量 Fe/mg采用非水溶性金屬鈍化劑，還需打入一定量的柴油，以提高注入管線的線速度，防止管線堵塞。 沉降器汽提段料位由待生單動(dòng)滑閥自動(dòng)控制。 從油漿泵來的約 350℃ 的部分油漿經(jīng)流控閥和油漿進(jìn)料噴嘴進(jìn)入提升管，其霧化蒸汽上設(shè)有限流孔板。 提升管底部設(shè)有預(yù)提升蒸汽和提升蒸汽（或干氣）。 年加工 50 104重油催化裂化反應(yīng) — 再生系統(tǒng)的生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì) 第 5 頁 共 38 頁 3 原料油 設(shè)計(jì)采用的原料油為勝利減壓流出油。嚴(yán)格遵循環(huán)保、安全、衛(wèi)生有關(guān)法規(guī)，確保裝置的安全生產(chǎn)。因此，要不斷開發(fā)催化裂化新技術(shù)、新工藝，以增加產(chǎn)品收率、提高產(chǎn)品質(zhì)量，這也是煉化企業(yè)在 21 世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略措施。在調(diào)整車型結(jié)構(gòu)提高燃油經(jīng)濟(jì)性的前提下，汽油需求量超過 7400 萬噸、柴油需求量將超過 1 億噸。催化裂化過程是原料在催化劑存在時(shí)，在 470~530 度和~ 的條件下，發(fā)生裂解等一系列的化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為氣體，汽油，柴油等輕質(zhì)產(chǎn)品和焦炭的工藝過程。其技術(shù)復(fù)雜程度位居各類煉油工藝 首位，但因其投資省，效益好，因而在煉油工業(yè)中占有舉足輕重的地位 。專家預(yù)測(cè) 2020 年汽車保有量將超過 1 億輛（此外還有 1 億輛摩托車）。在原油價(jià)格居高不下，煉化企業(yè)的效益日益惡化的背景 下，使用劣質(zhì)原料來獲得優(yōu)質(zhì)質(zhì)，是煉廠的必然選擇。 3 盡量采用 “清潔工藝 ”減少環(huán)境污染。 2 采用 HSE（ health, safety, environment）管理體系，以便減少可能引起的人員傷害、財(cái)產(chǎn)損失和環(huán)境污染。 第三節(jié) 工藝流程概述 反應(yīng)部分工藝流程 以往設(shè)計(jì)采用新鮮原料與回?zé)捰突旌线M(jìn)料，本設(shè)計(jì)采用分段進(jìn)料，將新鮮原料用途回?zé)捰头珠_。 新鮮原料和回?zé)捰头譃閹?路，每路設(shè)有流量控制閥，每路在分兩支，每支路又加流量指示，以保證各路進(jìn)料流量均勻，然后經(jīng)過相應(yīng)的進(jìn)料噴嘴進(jìn)入提升管反應(yīng)器。 根據(jù)原料性質(zhì)和產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品分布要求，用再生單動(dòng)滑閥自動(dòng)控制提升管（或聚氣室）出口溫度約480～ 510℃ 從沉降器頂旋風(fēng)分離器和提升管出口快速分離器分離下來的催化劑進(jìn) 入提升管，與汽提蒸汽逆流接觸，置換出的催化劑顆粒間孔隙內(nèi)油氣匯合進(jìn)入沉降器頂旋風(fēng)分離器。金屬鈍化劑用量由計(jì)量泵從儲(chǔ)罐中抽出，根據(jù)原料性質(zhì)和平衡催化劑污染情況，按一定比例與新鮮原料混合后進(jìn)入提升管反應(yīng)器。分離后的煙氣經(jīng)聚氣室排進(jìn)再生煙道，經(jīng)蒸汽過熱器溫度降到 700℃ 以下，在經(jīng)第三級(jí)旋風(fēng)分離器（三旋），將煙氣含塵量 250mg/m3 以下，大部分煙氣進(jìn)入煙氣輪機(jī)（煙機(jī)）發(fā)電或帶動(dòng)主風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。kg1 Cu/mgg1 堆密度 /g包括催化劑輸送管路 ⑥ 催化劑儲(chǔ)管及抽空器 ⑦ 其他細(xì)節(jié)，如噴嘴、松動(dòng)點(diǎn)的布置， 限流孔板的設(shè)計(jì)等 年加工 50 104重油催化裂化反應(yīng) — 再生系統(tǒng)的生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì) 第 8 頁 共 38 頁 圖 1 燒焦罐式 FCC工藝反再部分流程圖 再生器物料平衡 再生器主要操作數(shù)據(jù)入下 表 4 再生 氣 主要操作數(shù)據(jù) 再生器頂部壓力（表）， MPa 煙氣組成（體積分?jǐn)?shù)）， % 再生溫度， ℃ 650 CO2/CO 體積比 主風(fēng)入再生器溫度， ℃ 140 O2 待生劑溫度， ℃ 470 焦炭組成（ H/C 質(zhì)量比） 10/90 大氣溫度， ℃ 25 再生劑含碳量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）， % 大氣壓力， MPa 燒焦炭量， t/h 空氣相對(duì)濕度， % 50 燒 焦量及燒氫量 燒碳量 =103=103kg/h=285kmol/h 燒氫量 =103=103kg/h=190kmol/h 因煙氣中 CO2/CO(體 )=，所以生成 CO2的量為： kg / h2052km ol / ???? 生成的 CO 中 C 為 285－ 171=114kmol/h=1368kg/h 理論干空氣量 碳燒成 CO2需 O2量 =1711=171kmol/h 碳燒成 CO 需 O2量 =1141/2=57kmol/h 氫燒成 H2O 需 O2量 =1901/2=80kmol/h 則理論需 O2量 =171+57+80=308kmol/h=9856kg/h 理論帶入 N2量 =30879/21=所以理論干空氣量 =308+= 實(shí)際