【正文】 m / ??? SVu 上上 計算結果表明：提升管出入口的線速度在一般的設計值 范圍內，所以取 D = 是可行的。又因在工程設計中，為了使催化劑順利滑落，應使殼壁與水平線的夾角大于休止角，故取 40?? 176。 提升管直管段摩擦阻 力 2fP? 228282m0 . 0 0 4 1 k g / c )(???????????? ?? uDLP f ? 由于加速催化劑出口傘帽處轉向及出口損失引起的壓降 aP? 2424k g / c 10102??????????????）（出gNuPa? 預提升段摩擦壓降 3fP? 年加工 50 104重油催化裂化反應 — 再生系統(tǒng)的生產工藝設計 第 31 頁 共 38 頁 228283k g / c m0 0 0 0 ????????????? uDLPf ? 再生劑循環(huán)路線壓力平衡計算結果匯總 (見表 18) 表 18 再生劑循環(huán)路線壓力平衡計算結果匯總 推動力， 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? 提升管進料口以 上靜壓6P? 下滑閥以上斜管蓄壓 3P? 預提升段靜壓 7P? 下滑閥以下斜管蓄壓 4P? 預提升段摩擦壓降 2fP? 合計 提升管 aP? 預提升段摩擦壓降 3fP? 再生滑閥壓降 閥P? 閥P? 合計 + 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，計算結果是合適的。汽提段直徑 ，設 10 層環(huán)形擋板，整個汽提段插入再生器中，外襯隔熱耐磨襯里。選用離心式增壓機，設計風量為 80m3n/min，出口壓力 (絕 )，由電機驅動，電機額定功率 155kw。 4 提升管出口快分技術。加之完善的汽提措施，從而達到提高輕質油收率，降低 干氣、焦炭產率的目的。 (4) 采用高床層再生及較高的密相線速 本裝置采用 的密相床高，較高的再生密 相床高度不僅可提高氣固的單程接觸時間，而且有利于年加工 50 104重油催化裂化反應 — 再生系統(tǒng)的生產工藝設計 第 35 頁 共 38 頁 CO 在密相床中燃燒，并提高輸送推動力 ,提高密相床層線速是提高燒焦強度的一種有效手段。外取熱器取熱管采用肋片管，具有傳熱系數(shù)高、設備結構緊湊、抗事故能力強等優(yōu)點。 第九節(jié) 能耗分析及節(jié)能措施 重油催 化裂化裝置中能耗的大小主要取決于生焦率的高低及剩余熱量的利用程度，設計中首先考慮采取措施降低生焦率及提高能量的利用率，采取適當?shù)墓に嚰夹g，盡量降低裝置能耗。裝置自產 蒸汽絕大部分在裝置內消耗 ,外輸量很少。針對以上噪聲源，設計中具體采取措施如下： (1)主風機組進出口均設消聲器，控制其噪聲不大于 90dBA，主風機操作間采取隔聲措施。 安全措施 1 反應－再生部分是裝置核心部分，該部分平穩(wěn)操作對整個裝置極其重要，為此設計中在自動控制、儀表設計方面采用了一系列的聲光報警系統(tǒng)和自動保護系統(tǒng)，以保證裝置的安全生產。在生產中，硫化氫氣體始終處于密封系統(tǒng)，為確保人身在操作及檢修過程中免受其危害，裝置設有硫化氫氣體報警儀并配備一定數(shù)量的防毒面具。 參考文獻 [01]梁鳳?。骰呋鸦?[M]．北京：中國石化出版社， 2021， 77～ 135 [02]林世雄．石油煉制工程 [M]．北京：石油工業(yè)出版社， 2021， 235～ 264 年加工 50 104重油催化裂化反應 — 再生系統(tǒng)的生產工藝設計 第 38 頁 共 38 頁 [03]李春年．渣油加工工藝 [M]．北京：中國石化出版社， 2021， 254～ 364 [04]侯祥麟．中國煉油技術新進展 [M]．北京：中國石化出版社， 2021， 40～ 44 [05]李再婷 ， 蔣福康等． 催化裂解技術的工業(yè)應用 [J]．石油加工學報， 1994, 20（ 10） [06]張建芳．煉油工藝基礎知識 [M]．北京：中國石化出版社， 1994， 78～ 92 [07]李叔培．催化裂化工藝設計 [M]．北京：中國石化出版社， 1991， 138～ 146 [08]徐先盛．催化工藝學 [M]．北京：烴加工出版社， 1986， 203～ 207 [09]洛陽石化工程公司，煉油技術與工程 [J]．（ 202 202 2021 ） [10]陳俊武．催化裂化工藝與工程 [M]．北京：中國石化出版社， 1995， 89～ 105 [11]劉春生．中國石油化工 2021[M]．北京：中國石化出版社， 2021， 115～ 117 [12]李慶萍．催化裂化裝置培訓教程 [M]．北京：化學工業(yè)出版社， 2021， 132～ 149 [13]謝朝鋼． .施文元，大慶蠟油摻渣油催化裂解技術的工業(yè)應用 [J]．中國石化出版社 [14]劉春生．中國石油化工 2021[M]．北京：中國石化出版社， 2021， 100～ 160 [15]馬伯文 ． 催化裂化裝置技術問答 [M]． 北京：中國石化出版社， 1997， 1～ 140 。 7 選用不含硫、磷的低毒無味新型金屬鈍化劑 ，降低了使用鈍化劑時對人體的危害性， 同時將鈍化劑加注系統(tǒng)設計為密閉型式，操作時無需與鈍化劑直接接觸。 (6)各放空均設有消聲器以盡可能降低噪聲。目前國內正在開發(fā)利用廢催化劑的有關技術，因此，在廢催化劑回收利用的工程問題尚未合理解決之前， 廢催化劑可有兩個去處，一是作為生產水泥摻合料，二是用汽車運出廠外，地下掩埋，此類廢催化劑 在國外經濾水試驗證明對環(huán)境是無害的。 3 盡量采用消耗低的設備，如在合適的部位采用空冷器，降低循環(huán)水用量；采用新型進料霧化噴嘴 降低蒸汽耗量；采用變頻調速技術降低油泵的用電量。 ⑦采用低毒無味的 LMP4 型金屬鈍化劑。 ②采用氣控外循環(huán)取熱器 氣控外循環(huán)取熱器是洛陽石化工程公司的專利技術。 (3) 采用逆流再生 通過加高待生套筒使待生催化劑進入密相床上部，催化劑向下流動與主風形成氣固逆流接觸燒焦。采用高效霧化噴嘴使催化劑與良好霧化并均勻分布的原料油霧滴接觸，達到瞬間汽化、反應的目的。 年加工 50 104重油催化裂化反應 — 再生系統(tǒng)的生產工藝設計 第 34 頁 共 38 頁 3 提升管中上部設有注反應終止劑措施。 備用主風機組，設計風量為 680m3n/min(濕 )，出口壓力為 (絕 )，驅動機為電機 ，電機額定功率 3200kW。提升管出口設兩組粗旋風分 離器?；蛘哒f，前面計算的 3P? 和 4P? 應當是再生斜管的蓄壓。后者一般為 34～ 36176。 設 T=483℃ ，查《石油煉制工程》有，原料 油在 483℃ 的焓值為 1499kJ/kg,水蒸氣的焓值為 3450kJ/kg，將它 們帶入以上的兩熱量式有，左邊 =75208550，右邊 =75338857， 兩邊的誤差為%，故取 T=483℃ 是可行的。 對于再生器內旋風分離器的二級入口流率 當采用 CO 高效完全燃燒時 ,C 已完全燃燒，故可 以不再在二級旋風分離器處設間接蒸汽，因此， 一級、二級氣體流率均為 ，一級、二級 的入口面積 均為 ，則二級入口氣仍為 ，由《催化裂化工藝設計》知，二級入 年加工 50 104重油催化裂化反應 — 再生系統(tǒng)的生產工藝設計 第 20 頁 共 38 頁 口線速度一般在 23～ 25m/s， 因此，該值也是合 圖 3 旋風分離器的工藝簡圖 理的。后者一般為 34～ 36176。 年加工 50 104重油催化裂化反應 — 再生系統(tǒng)的生產工藝設計 第 14 頁 共 38 頁 反應器熱量衡算 ① 反應熱計算 由《催化裂化工藝學》知，反應熱 =2180 千卡 /kg 催化反應炭，且有： 催化反應炭 =焦炭中總炭－附加炭－氣提炭 附加炭 =新鮮原料量 新鮮原料殘?zhí)恐? 氣提炭 =催化劑循環(huán)量 %，則 附加炭 =631034%=1512kg/h 氣提炭 =437103%= kg/h 催化反應炭 =103－ 1512－ =103 kg/h 總反應熱 =催化反應炭 反應熱 =10321801000 =104kJ/h ② 水蒸汽升溫吸熱 Q=(500－ 350)2021=104 kg/h ③ 反應器散熱損失 對于大型 裝置采用經驗公式計算，散熱損失 (kJ/h)=燒炭量 (kg/),則 散熱損失 =104=104 kJ/h ④ 原料油由 350℃ 升至 500℃ 時吸收的熱量 將原料油、回煉油混合進料進行處理，因原料油的密度 ? =，查 《石油煉制工程》的石油餾分焓圖可知，當 T=350℃ 時，石油餾分油焓為 265kcal/kg T=500℃ 時，石油餾分油焓為 380kcal/kg，則 原料油升溫需熱 =(63+63)103(380－ 265) =104 kJ/h ⑤ 催化劑吸附熱 催化劑吸附熱 =焦炭脫附熱 =104 kJ/h ⑥ 反應器出方總熱量 總熱量 =(+++)104 =104 kJ/h ⑦ 循環(huán)催化劑供熱量 供給熱量 =總熱量－吸附熱 =(－ )104 年加工 50 104重油催化裂化反應 — 再生系統(tǒng)的生產工藝設計 第 15 頁 共 38 頁 =104 kJ/h ⑧ 核算催化劑在反應器中的循環(huán) 量 kg / h10424)550640( 7 34 ???? ????? tc Q循環(huán)量 其誤差為： %%100431 424431 ???，此誤差在設計的允許范圍內。 第五節(jié) 反應 —— 再生系統(tǒng)的工藝計算 催化裂化反應再生系統(tǒng)的工藝簡圖如圖一， 催化裂化反應再生系統(tǒng)的工藝設計計算主要包括以下幾個方面： ① 再生器物料平衡和熱平衡計算 ② 反應器的熱平衡和物料平衡計算 ③ 再生器主要附件工藝設計計 算，包 括殼體、旋風分離器、分布管（板）、 淹流管、輔助燃燒室滑閥、 稀相噴 水等 ④ 提升管及主要附件工藝設計計算 ⑤ 兩器壓力平衡。kg1 占原油 /%（質量） 27 V/mg 重油催化裂化裝置多使用金屬鈍化劑。 提升管反應器進料有下而上依次是新鮮原料、回煉油、回煉油漿、急冷水（含硫污水或除鹽水）、和急冷油（可以是粗汽油、輕柴油）進料噴嘴。 第二節(jié) 裝置概況 1 采用集散型控制系統(tǒng)（ DCS），提高自動控制水平。 從以上兩個方面可見，催化裂化在實際生產中有很重要的意義，研究其工藝很有價值。年加工 50 104重油催化裂化反應 — 再生系統(tǒng)的生產工藝設計 第 1 頁 共 38 頁 畢業(yè)設計 題 目 重油催化裂化反應 再生系統(tǒng)工藝設計 系 （部） 化學工程系 專 業(yè) 石油化工生產技術 指導教師 黃明剛 官睿 學 生 曾 浩 時 間 2021/5/19 年加工 50 104重油催化裂化反應 — 再生系統(tǒng)的生產工藝設計 第 2 頁 共 38 頁 目 錄 前 言 第一節(jié) 設計原則 第二節(jié) 裝置狀況 第三節(jié) 工藝流程概述 反應部分工藝流程 再生部分工藝流程 第四節(jié) 設計基礎數(shù)據(jù) 原料油物性 催化劑的物化性質 助 劑及相關功用 第五節(jié) 反應再生系統(tǒng)工藝計算 再生器物料平衡計算 再生器熱平衡 反應器的熱平衡和物料平衡 再生器主要附件 提升管主要附件 兩器壓力平衡（ 反應器和再生器） 主要設備計算結果匯總 第六節(jié) 主要設備選擇 第七節(jié) 反應部分工藝技術方案及特點 年加