【正文】 背景分析 物料 、能量 衡算 尺寸 計(jì)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 第 二 章 工藝敘述 7 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 21 提升管反應(yīng)器沉降器再生器圖21催化裂化裝置工藝流程圖回?zé)捰蜐{催化劑罐主風(fēng)機(jī)加熱爐水蒸汽新原料油油漿重柴油輕柴油粗汽油富氣氣提塔塔餾分回?zé)捰凸匏魵? 再生 系統(tǒng) 原料油 經(jīng)過(guò)加熱汽化 后 進(jìn)入提升管反應(yīng)器進(jìn)行裂化 。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%， 19891997年，摻煉重質(zhì)油的比例從 %增至 %。我國(guó)催化裂化能力達(dá) Mt/a，約占一次加工能力的 %，居世界第二位。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 ‖。 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。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。第 一 章 前 言 1 催化裂化裝置反應(yīng) 再生及分餾系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì) 茂名學(xué)院專科畢業(yè)設(shè) :催化裂化裝置反應(yīng) 再生及分餾系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì) 2 目 錄 摘 要 ……………………………………………… … ……………………I 第一章 前 言 ………………………… … ……… .……… .……………… 3 催化裂化的目的及意義 ……… ….. ………… ...……… … … … ..…… … ..3 催化裂化技術(shù)發(fā)展 ………… …… ..………………… ..… ………… 4 設(shè)計(jì)內(nèi)容 ………… ..………… … …………… ………… ...…. ……… .4 第二章 工藝敘述 … …. …… ……………………………………………… 5 分餾系統(tǒng) ………… …………………………………… ….. ………… .6 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 ..…………………………………1 1 第 一 章 前 言 3 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 熱流量入方 …………………………………………… . 12 熱流量出方 …………………………………………… . 13 4. 催化劑循環(huán)量 ..…………………………………………… .. 13 4. 1. 4 空床流速 ……………………… …………………………… 15 密相床層 ………………………………………………… 15 反應(yīng)器 …………………………………………………………… .16 4. 2. 1 物料衡算 …………………………………………………… .16 熱量衡算 …………………………………………………… . 18 .2 .1 熱量入方 . 各進(jìn)料溫度 ……………………………………1 8 .2 .2 熱量出方 ………………………………………………… 19 4. 2. 3 提升管工藝計(jì)算 … ………………………………………… .21 .1 提升管進(jìn)料處的壓力和溫度 ………………………………. 2 1 . 提升管直徑 ………………………………………………. 2 1 4 . 2. 3. 3 預(yù)提升段的直徑和高度 …………………………………….2 3 4. 2. 4 旋風(fēng)分離器工藝計(jì)算 ……………………………………… .24 .1 筒體直徑 ………………………………………………….2 4 一級(jí)入口截面積 …………………………………………… 25 .2 .3 二級(jí)入口截面積 …………………………………………. 2 5 算旋風(fēng)分離器 組數(shù) ………………………………………… 25 茂名學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè) :催化裂化裝置反應(yīng) 再生及分餾系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì) 4 . 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) ……………………………………………………………………3 1 致 謝 ………………………………………………………………… ……. 32 第一章 前 言 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 。 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。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 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） 。 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。美國(guó)原油加工能力為 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 %。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。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。煙氣經(jīng)旋風(fēng)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)器主要為提升管，再生器為流化床。汽提水蒸氣占總水蒸氣量的大部分。 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。 （ 3）塔頂回流采用循環(huán)回流而不用冷回流。 第三章設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù) 9 第三章 設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù) 100 萬(wàn)噸 /年 + 學(xué)號(hào) 2 萬(wàn)噸 /年 即： 100 + 2 2 = 104 萬(wàn)噸 /年 8000 小時(shí) 每年 則處理量為： 104 103 104 247。 表 41 再生器煙氣流量及組成 組分 分子量 流量（ kmo/h） 摩爾 百分?jǐn)?shù) 濕煙氣 干煙氣 O2 32 CO 28 CO2 44 N2 28 干煙氣 30 100 總水蒸氣 18 濕煙氣 29 100 根據(jù) Qi = Ni CPi t 式中： Qi ： 熱流量 KJ/h Ni ： 物流 Ni 的流量 kmol/h CPi： 物流 i 的熱容 kJ/（ kmolC CP = kJ/kmolC Q2 = 162 = 106 kJ/h (3)催化劑帶入水蒸氣 Q3=65 505 = 106 kJ/h (4)吹掃、松動(dòng)水蒸氣 Q4= 280 =106kJ/h (5)燒焦炭 Q5 = 505 =106 kJ/h (6)催化劑 Q6 (7)燃燒熱 Q7， j = NjΔH 查石油餾分焓圖得 CO2 Q7， 1 = 103 =322 106kJ/h CO Q7， 2 = 103 =106 kJ/h H2O Q7， 3 = 103 = 106 kJ/h ∑Q7 =（ 322 ++） 106= 106kJ/h 共計(jì) Q = ∑Qi = (+++++)106 + Q6 = 106 + Q6 熱流量出方 干煙氣 Q， 1 = 700 = 106 kJ/h (1)水蒸氣 Q， 2 = 700 = 106kJ/h (2)催化劑帶出水蒸氣 Q， 3 = 65 700= 106 kJ/h (3)脫附熱，脫附熱為燃燒熱的 % Q， 4 = 106 = 106 kJ/h (4)熱損失 = 582 燒碳量 Q， 5 = 582 = 106kJ/h (5)催化劑 Q， 6 出方的能量 :∑Q， = (+++)106 + Q， 6 =106 + Q， 6 根據(jù)熱量平衡式： 106 + Q6 = 106 + Q， 6 催化劑升溫所需的熱量： Q=Q6ˊQ6=106kJ/h 催化劑平均比熱為 （ kg 第四章反應(yīng) 再生系統(tǒng)工藝計(jì)算 14 表 42 再生器物料 平衡 入方 kg/h 出方 kg/h 干空氣 干煙氣 水汽 主風(fēng)帶入 水汽 生成水汽 待生劑帶入 1170 帶入水汽 松動(dòng) .吹動(dòng) 500 合計(jì) 合計(jì) 104 循環(huán)催化劑 106 焦碳 10400 循環(huán)催化劑（ kg/h） 106 合計(jì) 145104 合計(jì) 145104 表 43 再生器熱平衡表 入方， 106kJ/h 出方， 106kJ/h 焦