【正文】 催化劑外循環(huán)管設(shè)計計算對燒焦罐作熱平衡⑴供熱方：①燒焦放熱Q1，燒焦罐內(nèi)燒焦85%Q1=104 =104 KJ/h②內(nèi)循環(huán)催化劑放熱Q2=Gs180。取熱器直徑D=（8/）1/2=；。而實際傳熱面積往往大于此值，以保證一定的裕度。則有Q4=1310（）=61104 KJ/h—720℃水汽焓值kcal/kg—510℃水汽焓值kcal/kg⑤各處吹掃，松動水蒸氣熱Q5 注：出再生溫度720℃，（絕）。(1)供熱方① 再生催化劑帶入熱Q1再生后的高溫催化劑來自二密相取720℃， kJ/Q1 = 催化劑循環(huán)量催化劑比熱（t再t反）= Gs103（720510）=231103GsKJ/h②焦碳吸附熱Q2根據(jù)經(jīng)驗，10 3KJ熱量Q2 =18200103=40404103KJ/h③再生催化劑帶入煙氣及水蒸汽帶入熱Q3根據(jù)經(jīng)驗，每噸催化劑帶入1kg煙氣， KJ/， KJ/。20～40181。治理難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過餾分油催化裂化、渣油催化裂化的原料中污染物質(zhì)含量的增加，在反應(yīng)的過程中油品精制過程中又需要將其儲存，所以其污染物的排放也隨之增加。因此要回收煙氣似的壓力能和熱能。（5） 采用再生催化劑金屬鈍化技術(shù)，抑制重金屬的污染，同時對降低氫氣和焦碳的生成是有效的。%。同時，渣油的催化裂化不同于餾分油的催化裂化，餾分油的催化裂化過程是氣固兩相反應(yīng)而渣油催化裂化是氣固液三相反應(yīng)，隊伍話要求更高。焦中氫碳比越大，反應(yīng)深度大，縮合多，脫氫多。如轉(zhuǎn)化率不變，提高反應(yīng)溫度，汽油及焦炭降低，因此，氣體產(chǎn)率增加，而且由于提高溫度對促進(jìn)分解反應(yīng)和芳構(gòu)化反應(yīng)速度提高的程度高于氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)，因此使汽油中的烯烴和芳烴含量有所增加，故汽油辛烷值提高，一般工業(yè)生產(chǎn)的反應(yīng)溫度常根據(jù)生產(chǎn)不同方案采用460520℃一般用510℃取反應(yīng)溫度T反=510℃ 反應(yīng)壓力反應(yīng)壓力是指反應(yīng)沉降器的頂壓，反應(yīng)壓力主要根據(jù)再生壓力和催化裂化反應(yīng)要求來確定。大大強(qiáng)化了再生過程。取再生溫度T再=710℃ 再生壓力再生壓力是指再生器的頂壓，因為再生器和反應(yīng)器是相通的，兩器的壓力是相互關(guān)聯(lián)的。 再生溫度再生溫度是影響燒焦速率的最重要因素之一。解吸塔底由重沸器(E303)提供熱量，以脫出富氣吸收油重C2組分，解吸塔底脫乙烷汽油由穩(wěn)定塔進(jìn)料泵(P302/AB)從解吸塔抽出，經(jīng)穩(wěn)定塔進(jìn)料換熱器底與穩(wěn)定汽油換熱，使脫乙烷汽油達(dá)160℃進(jìn)入穩(wěn)定塔中部。頂循環(huán)由頂循環(huán)油漿（P206/AB）從28層抽出，溫度為165℃左右，頂循環(huán)油先經(jīng)頂循環(huán)回流油—熱水換熱器（E220/AB）與循環(huán)水換熱，使頂循環(huán)回流油冷卻至90℃返回31層。進(jìn)入稀相段的煙氣，經(jīng)九組旋風(fēng)分離器和三級旋風(fēng)分離除去攜帶的催化劑之后，送至能量回收機(jī)組的煙氣透平進(jìn)行膨脹作功。常壓渣油由渣油罐流入裝置，通過渣油泵（P201/）加壓，然后依次通過頂循環(huán)回流油——渣油換熱器（E202/），一中段回流油——渣油換熱器（），油和漿渣油換熱器（E203/）換熱，使渣油預(yù)熱至300℃左右，送至提升管反應(yīng)器（R101/1）的上部進(jìn)料噴嘴。2 設(shè)計說明 加工方案的確定及裝置形式的選擇 加工方案首先，從催化裂化產(chǎn)品產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量情況可以看出，催化裂化過程的主要目的是生產(chǎn)汽油，汽油產(chǎn)率為30%~50%。二是應(yīng)該強(qiáng)調(diào)分布器起作用的是噴嘴的壓力降，還應(yīng)注意該壓力降與工業(yè)裝置儀表指示數(shù)據(jù)的差別如某廠FCCU再生器流化不理想，催化劑跑損大，～，似乎也正常，然而扣除側(cè)壓管問庫層的靜壓等，噴嘴的壓力降只有0．003MPa?？諝夥植计鞯脑O(shè)計空氣分布器的設(shè)計應(yīng)滿足下列要求：①將主風(fēng)在流化床內(nèi)分布均勻；②操作彈性大不因高溫?zé)崤蛎浐痛呋瘎┠p而損壞分布器；③設(shè)備簡單21分布器形狀和類型空氣分布器的形狀應(yīng)結(jié)合再生器的型式確定，力求盡量簡單，便于制造加工，目前，國內(nèi)分布板的熱膨脹變形問題尚未解決，尤其是大型流化床。國內(nèi)外空氣分布器的情況：國外早期設(shè)計的FCCU再生器多采用分布板，后來的設(shè)計多采用管形分布器。操作彈性達(dá)到177。[16]CSⅡ型重油催化裂化進(jìn)料噴嘴的特點(1)CSⅡ型重油催化裂化進(jìn)料噴嘴(簡稱cs一Ⅱ噴嘴)采用矢量控制技術(shù)等最新研究成果，使進(jìn)料的霧化效果更貼近催化裂解裝置實際。工業(yè)應(yīng)用結(jié)果表明，性能良好的進(jìn)料霧化噴嘴可提高輕質(zhì)油收率，降低焦炭和干氣產(chǎn)率，改善產(chǎn)品分布，防止反應(yīng)系統(tǒng)結(jié)焦，是保證裝置長周期運行的關(guān)鍵設(shè)備。VDS和VSS兩種快分技術(shù)也對提升管末端快速分離做了改進(jìn)，即在粗旋下部加了一個預(yù)氣提器，形成兩級氣提和在提升管出口端加有彎成一定角度的彎臂，使油劑混合物以旋流形式導(dǎo)出7J。[13]第一類第一類快速分離器特點是：快速分離器內(nèi)壓力略高于沉降器內(nèi)壓力，設(shè)置料封，使油氣按指定的方向流動。耐磨蝕的彎頭。 大劑油比 兩段提升管技術(shù)采用兩段反應(yīng) ， 第一段反只達(dá)到較小的轉(zhuǎn)化程度，進(jìn)入分餾塔將柴油分出，使進(jìn)第二段提升管循環(huán)油的量明顯增加， 故使循環(huán)催化劑對新鮮進(jìn)料的劑油比得到大幅度提高， 反應(yīng)過程的催化作用得到顯著強(qiáng)化[12]。另外，石油大學(xué)正在進(jìn)一步地研究兩段提升管催化裂化技術(shù)，目前，已提出提升管兩段催化裂化工藝(TSRFCC)_3，其工藝原則流程。燃燒用空氣從提升管的不同高度分為34股送入提升管中，以控制催化劑密度和氧濃度?？蒲腥藛T在系統(tǒng)實驗研究的基礎(chǔ)上，成功開發(fā)出了高效氣固旋流分離、高效預(yù)汽提、提高油氣包容率3項創(chuàng)新技術(shù)，并通過集成創(chuàng)新形成了4種新型快分系統(tǒng)，適用于目前所有構(gòu)型的催化裂化裝置，并創(chuàng)建了后反應(yīng)系統(tǒng)關(guān)鍵裝備的優(yōu)化設(shè)計理論和方法。[9]我國自主開發(fā)的重油催化裂化后反應(yīng)系統(tǒng)關(guān)鍵裝備技術(shù)同時實現(xiàn)“三快”和“兩高”，解決了重油催化裂化工藝后反應(yīng)系統(tǒng)易結(jié)焦等世界性難題，使我國在這一領(lǐng)域走在了世界前列。增加產(chǎn)品的附加值。我國今后進(jìn)口含硫原油的數(shù)量將不斷增加，為了解決含硫原油深度加工的問題，國內(nèi)目前正在進(jìn)行固定床渣油加氫催化劑和工藝的研究與開發(fā)，國內(nèi)煉油廠也將越來越多地考慮采用固定床渣油加氫的技術(shù)。因此，用重油為原料進(jìn)行催化裂化時會出現(xiàn)焦炭產(chǎn)率高，催化劑重金屬污染嚴(yán)重以及產(chǎn)物硫、氮含量較高等問題[7]重油催化裂化的產(chǎn)品是市場極需的高辛烷值汽油餾分，輕柴油餾分和石油化學(xué)工業(yè)需要的氣體原料。顧名思義，跨越性的發(fā)展是指有全新的工藝技術(shù)出現(xiàn)，或在某個環(huán)節(jié)上有別于現(xiàn)有工藝技術(shù)．能較好地解決現(xiàn)有技術(shù)不盡人意之處，使催化裂化技術(shù)再跨上一個新的臺階歷史上曾有不少這樣的跨越性發(fā)展，例如分子篩催化劑的出現(xiàn)。對我國而言，特別要在保證長周期運轉(zhuǎn)上下功夫。運用該技術(shù)后，汽油烯烴含量(熒光法)一直持續(xù)低于30以下，辛烷值有所提高。渣油催化裂化(RFCC)工藝技術(shù)VRFCC是中國石化集團(tuán)公司石油化工科學(xué)研究院、北京設(shè)計院和北京燕山石化公司合作開發(fā)的一項加工大慶減壓渣濁的催化裂化新工藝。提升管反應(yīng)苛刻度控制技術(shù)為了確保提升管進(jìn)料全部汽化、減少不希望的熱裂化和過度裂化反應(yīng)的發(fā)生，法國石油研究院(IFP)在其設(shè)計的R裝置中應(yīng)用了混合溫度控制(~frC)技術(shù)。中試結(jié)果表明，％的丙烯產(chǎn)率。第一套流化催化裂化裝置于1942年在美國建成投產(chǎn)，而1946年硅鋁微球催化劑的問世，更促進(jìn)了催化裂化技術(shù)的發(fā)展。渣油FCC成為渣油轉(zhuǎn)化有效而經(jīng)濟(jì)的方法[1]。如果不經(jīng)過二次加工它們只能作為潤滑油原料或重質(zhì)燃料油。催化裂化裝置由反應(yīng)再生系統(tǒng)，分餾系統(tǒng)，吸收穩(wěn)定系統(tǒng)和能量回收系統(tǒng)組成。再生部分：再生器的作用是燒焦，燒掉催化劑上的積炭，使催化劑上的活性得以恢復(fù)。可見催化裂化在我國石化工業(yè)中占有極其重要的地位。最初移動床催化裂化定名為ThermoforCatalyticCarcking（TCC），1943年。反應(yīng)產(chǎn)物和待生催化劑水平移動，依靠重力作用實現(xiàn)油氣與催化劑的快速分離。UOP公司的預(yù)提升技術(shù)是在提升管底部用稀釋劑(干氣或蒸汽或者是二者并用)對再生催化劑進(jìn)行預(yù)加速、使催化劑的密度降低，這樣從進(jìn)料噴嘴噴出的油滴就能穿透催化劑覆蓋整個提升管截面，達(dá)到良好的劑油混合效果，使油滴得到良好的汽化，從而獲得較好的產(chǎn)品分布。催化劑循環(huán)增強(qiáng)技術(shù)CCETShell石油公司開發(fā)了自己的CCET技術(shù)。多產(chǎn)異構(gòu)烷烴的MIP技術(shù)我國催化裂化汽油中烯烴含量高達(dá)40％65％，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我國車用汽油烯烴不大于35％的指標(biāo)。該技術(shù)還具有非凡的靈活性和可調(diào)性，由此可派生出多種適應(yīng)不同生產(chǎn)要求的專用技術(shù)。(6)劣質(zhì)渣油焦化或脫瀝青與催化裂化組合；對焦炭或瀝青作氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電(IGCC)的原料以及費托合成關(guān)鍵技術(shù)開展研究，為煉油廠達(dá)到清潔生產(chǎn)和生產(chǎn)清潔燃料開辟途徑。[5]所謂重油是指常壓渣油、減壓渣油的脫瀝青油以及減壓渣油、加氫脫金屬或脫硫渣油所組成的混合油。重油催化裂化工藝加氫脫硫一渣油裂化和減壓渣油加氫脫硫一渣油催化裂化常壓渣油加氫脫硫一渣油裂化(ARMS)和減壓渣油加氫脫硫一渣油催化裂化(VRDS)此兩種工藝適合于含硫量較大的重油煉制。而安排焦化蠟油與焦化汽柴油或催化柴油混摻加氫裂化，不但可得到優(yōu)質(zhì)汽柴油，而且尾油又是優(yōu)良的裂化原料制乙烯和催化裂化原料，并且此過程氫耗量小于單獨的重質(zhì)油加氫裂化。為了給催化裂化裝置提供更多的原料，同時也為增加延遲焦化裝置的原料品種，石科院與中石化廣州石化總廠合作，以脫油瀝青摻人減渣(摻人質(zhì)量分?jǐn)?shù)20％一30％)進(jìn)行焦化，可轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)產(chǎn)品的收率約為60．5％。該技術(shù)還可有效抑制沉降器內(nèi)的結(jié)焦，延長了開工周期。第二段，再用空氣及在更高的溫度下繼續(xù)燒去余下的碳。針對提升管反應(yīng)器的這些弊端，一些研究機(jī)構(gòu)和石油公司提出了兩段催化裂化的概念。 分段反應(yīng)原理 所謂分段反應(yīng)就是讓不同的餾分在不同的場所和條件下進(jìn)行反應(yīng)， 排除相互干擾。 圖8高低并列式特點是反應(yīng)時間短，減少了二次反應(yīng)；催化劑循環(huán)采用滑閥控制,比較靈活。該提升管末端快速分離裝置后來很少采用中期設(shè)計的裝置多采用T形和倒L形快速分離裝置，前者多用于并列式，后者多用于同式裝置，兩種快速分離裝置均靠慣性進(jìn)行分離，其效率為70％～80％。是一種半封閉快速分離器。AXIAL型旋風(fēng)分離器在設(shè)計中加入了小的緩沖空間以保持所需壓力。(4)霧化效果好，催化劑與油氣接觸充分，減弱了熱裂化反應(yīng)強(qiáng)度，焦炭、干氣產(chǎn)率降低了0．51個百分點，輕液體收率增加1．93個百分點[15]。30％范圍內(nèi)自如操作，不出現(xiàn)“油汽搶量”、振動和嘯喘等現(xiàn)象，始終保持噴嘴的平穩(wěn)運行。 (4)由于CSⅡ噴嘴屬于低壓力降、低流速噴嘴，不僅有利于避免催化劑破碎，保持催化劑活性，降低催化劑單耗，而且還有利于減輕噴嘴磨損，保證噴嘴長周期穩(wěn)定運行。圖１－a為分布板，現(xiàn)國內(nèi)很少采用。分支管間的間隙前認(rèn)為分支管間的間隙的氣速控制在1．5m／s左右．目的是起到空氣再分配作用，而現(xiàn)在認(rèn)為1．5m／s左右的氣逮造成的壓力降很?。鸩坏娇諝庠俜峙涞淖饔?。發(fā)展加氫處理——催化裂化組合工藝，降低有害物質(zhì)排放，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)，優(yōu)化設(shè)計和操作，提高目的產(chǎn)品收率，實現(xiàn)長周期運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)大型化，提高控制和管理水平，擴(kuò)大功能向化工領(lǐng)域延伸，提高FCC裝置加工量和重油摻煉比，繼續(xù)開發(fā)和推廣應(yīng)用新技術(shù)，積極采用FCC過程控制技術(shù)，要開發(fā)具有先進(jìn)性的適用范圍廣泛的FCC裝置通用優(yōu)化軟件。 裝置形式的選擇本設(shè)計裝置形式采用燒焦罐式反應(yīng)再生系統(tǒng)。經(jīng)過旋風(fēng)分離除去夾帶的催化劑之后，油氣由頂部出來進(jìn)入分餾塔（T201）落入氣提段的催化劑上沉積了一定量的焦碳并吸附了一定量的油氣，這些待生催化劑經(jīng)氣提蒸汽氣提后，經(jīng)待生斜管進(jìn)入再生器底部預(yù)混合管，在預(yù)混合管中，與從外取熱器下來的再生催化劑進(jìn)行均勻混合之后，在主風(fēng)的作用下，進(jìn)入再生器的一密相進(jìn)行燒焦再生。從分離20，22層上來的輕柴油自流入輕柴油氣提塔（T202）經(jīng)蒸汽氣提后的輕柴油約為225℃，輕柴油由輕柴油泵（P205/AB）加壓，先經(jīng)輕柴油—富吸收換熱器（E206）與來自再吸收器的富吸收油換器，再經(jīng)輕柴油熱水換熱器（E207）與鍋爐給水進(jìn)行換熱之后，一部分輕柴油經(jīng)柴油冷卻器（E208）冷卻至60℃作為產(chǎn)品出裝置。 吸收穩(wěn)定系統(tǒng) 經(jīng)氣體壓縮機(jī)（C301）壓縮至（絕）(P209/AB)加壓后的洗滌水，以及來自吸收塔底的吸收油和來自解吸塔(T302)頂?shù)慕馕鼩?，再壓縮富氣冷凝冷卻器(E301/ABCD)冷卻至40℃，進(jìn)入氣壓機(jī)出口油氣分離器(V302)壓縮富氣再油氣分離器中進(jìn)行氣液分離，所得到的油氣吸收塔底部進(jìn)入吸收塔，與塔頂下來的吸收劑進(jìn)行逆流接觸。對于產(chǎn)品產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量來說，這些條件都有其特殊的影響。若使用分子篩催化劑可在650℃左右操作，但要考慮二次燃燒的限制。氮氣含量增加，所以動力消耗大，對經(jīng)濟(jì)效益不利。不過，即使這樣，仍以催化裂化反應(yīng)為主。另外，為了保證分餾塔等設(shè)備的正常壓力操作，反應(yīng)壓力的選擇也不能太小。本設(shè)計再生器采用高效完全再燒的燒焦罐，并利用助燃劑，實現(xiàn)完全再燒。取原料的預(yù)熱溫度T預(yù)=260℃ 再生劑含碳量（定碳）分子篩催化劑對再生劑的含碳量十分敏感。提升管采用上下回徑，出口安裝T型快速分離器，以終止避免裂化二次反應(yīng)，縮短劑油接觸時間。外集氣室結(jié)構(gòu)簡單，耐高溫，可以避免原來內(nèi)集氣型結(jié)構(gòu)復(fù)雜，高溫下受壓力影響大，容易變形斷裂等缺陷。開工時采用電啟動主風(fēng)機(jī)，正常生產(chǎn)時靠透平作功帶動主風(fēng)機(jī)和發(fā)電機(jī)。（2）酸性水處理裝置分餾塔頂油氣分離器，氣壓機(jī)出口油氣分離器，以及穩(wěn)定塔頂油水分離器均產(chǎn)生酸性水，在工藝流程上考慮分餾塔頂油氣分離器分出的酸性水作為富氣水洗用，不足部分由污水汽提裝置處理后的凈化水補(bǔ)充，氣壓機(jī)出口油氣分離器以及穩(wěn)定塔頂油氣分離器的酸性水自壓送污水汽提裝置進(jìn)行處理。= kg/h= kmol/h則燒碳量=() 93%=燒氫量=() 7%=1262kg/h =631 kmol/h(2) 燒焦需空氣量和燃燒產(chǎn)物量①理論耗O2量碳生成二氧化碳耗氧量=1= kmol/h氫生成水耗氧量=631= kmol/h硫生成二氧化硫耗氧量=1= kmo