【正文】 化蒸汽量等措施。 (5) 使用金屬鈍化劑抑制鎳、釩等金屬對(duì)催化劑的污染。使霧化的油滴直徑比催化劑的平均直徑還小。 (3) 為了提高再生效率，采用兩段式燒焦的再生器，第一段為逆流式不完全再生，在該段內(nèi)燒去焦炭中的全部氫和 80~90%的碳和硫，在第二段采用高氧分壓的完全再生，使再生催化劑的含炭量降到 %以下。 技術(shù) 該技術(shù)為 UOP 公司與阿西蘭公司聯(lián)合開發(fā)。 (2) 為了降低焦炭產(chǎn)率，操作上應(yīng)采取如下措施： ① 采用較大的兩器壓差，以利于降低反應(yīng)壓力。目前已經(jīng)工業(yè)化的重油催化裂化技術(shù)有 3 種類型即： HOC、 RCC、 RFCC 下面分別介開題報(bào)告 Ⅱ 紹其技術(shù)特點(diǎn)。 隨著工業(yè) 、 農(nóng)業(yè) 、 交通運(yùn)輸業(yè)以及國防工業(yè)等部門的迅速發(fā)展，對(duì)輕質(zhì)油品的需求量日益增多，對(duì)質(zhì)量的要求也越來也高。 （ 2）重要設(shè)備選型 原料油噴嘴、旋風(fēng)分離器、滑閥等。 Ⅰ 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 題目名稱： 800Kt/a 重油催化裂化裝置反應(yīng)再生系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì) Ⅰ 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。 （ 3）主要設(shè)備規(guī)格表 （ 4）主要設(shè)備簡圖：再生沉降器、反應(yīng)沉降器、提升管反應(yīng)器、燒焦罐、主風(fēng)分布管等 （ 5）工藝及自動(dòng)控制流程圖 5．畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )的目標(biāo)及具體要求 設(shè)計(jì)是一項(xiàng)創(chuàng)造性較強(qiáng)的工作，通過本課題的鍛煉，使學(xué)生熟悉工藝設(shè)計(jì)的程序，掌握催化裂化和計(jì)算機(jī)繪圖的相關(guān)知識(shí)，為今后走上工作崗位積累經(jīng)驗(yàn)。以汽油為例，據(jù) 1988 年統(tǒng)計(jì)，全世界每年總消耗量約為 億噸以上，我國汽油總量為 7500 萬噸，從質(zhì)量上看，目前各國普通級(jí)汽油一般為 91~92（ RON），優(yōu)質(zhì)汽油為 96~98（ RON）。 技術(shù) 該技術(shù)是由凱洛格與菲利浦斯公司共同開發(fā)的。 ② 減少回?zé)?。第一套工業(yè)裝置于投產(chǎn)，年處理量800Kt/a重油催化裂化裝置反應(yīng)再生系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì) Ⅱ 200 萬噸。為充分利用過剩氧使二段再生煙氣進(jìn)入一段與一段煙氣一起離開再生器。由于微細(xì)的油滴與懸浮狀的高溫催化劑接觸僅幾毫秒就使瀝青質(zhì)迅速汽化并裂解，從而生成單環(huán)、雙環(huán)三環(huán)芳烴產(chǎn)物。并要求加強(qiáng)原油的脫鹽以減少渣油中的鈉含量，一般至少采用二級(jí)脫鹽。 (4) 為進(jìn)一步降低焦炭產(chǎn)率，采用減少回練比、出部分澄清油的方式。產(chǎn)品牌號(hào)從 LCS7 發(fā)展到 RHZ200、 RHZ300，成功地填補(bǔ) REY 與 REUSY 了兩大類催化劑中的空白，成為廣泛應(yīng)用的換代產(chǎn)品 發(fā)展趨勢及研究方向 由于原油的日益重質(zhì)化和劣質(zhì)化，給重油裂化帶來了一系列的難題，催化裂化未來的發(fā)展將重點(diǎn)集中在兩個(gè)反面：新型催化劑和催化裂化工藝的研究和改進(jìn)。 工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容： (1) 反再系統(tǒng)的工藝計(jì)算 反應(yīng)器物料平衡、熱平衡和壓力平衡計(jì)算；再生器物料平衡 、熱平衡和壓力平衡計(jì)算；再生器和反應(yīng)器設(shè)備工藝設(shè)計(jì)計(jì)算。 2 掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的當(dāng)今國內(nèi)外先進(jìn)的各種生產(chǎn)方案和工藝設(shè)計(jì)方法。 根據(jù)給定的催化裂化的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和催化裂化的相關(guān)資料 ， 以 摻有 10%的江漢減壓渣油 原料 ， 進(jìn)行了 800Kt/a 重油催化裂化裝置反再系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)，主要包括以下幾個(gè)方面：反應(yīng)再生系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)計(jì)算；再生器物料平衡、熱平衡、壓力平衡；反應(yīng)再生系統(tǒng)物料平衡、熱平衡；主要設(shè)備工藝計(jì)算；原料油噴嘴、旋風(fēng)分離器、滑閥等重要設(shè)備的選型；繪制工藝及自動(dòng)控制流程圖；繪制再生沉降器、反應(yīng)沉降器、提升管反應(yīng)器、燒焦罐、主風(fēng)分布管等主要設(shè)備簡圖；本設(shè)計(jì)采取了多項(xiàng)提高燒焦效果的措施，如采取加 CO 助燃劑的完全再生方案；采用較高的再生 溫度，由于再生溫度是影響再生效果的重要因素，再生溫度的提高可大大提高焦炭燃燒速度；采用改進(jìn)的主風(fēng)分布管，改善流化質(zhì)量并降低主風(fēng)分布管的磨損；采用原料及油漿霧化采用 BWJ—Ⅰ 型噴嘴高效噴嘴，該噴嘴具有壓降低、霧化效果好、干氣及焦炭產(chǎn)率低、輕質(zhì)油收率高、操作平穩(wěn)及油、汽互不干擾等特點(diǎn)，可以滿足工藝過程的要求，且可在一定程度上降低能耗。為了滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保要求和市場對(duì)烯烴 (特別是丙烯 )需求的日益增長，催化裂化工藝技術(shù)也在進(jìn)一步發(fā)展和改進(jìn)。而在我國，近年來所產(chǎn)原油中稠油比例不斷增加，目隨我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，市場對(duì)輕質(zhì)油的需求量又上升很快，這就要求我國的煉 油工業(yè)把更多的重油，特別是渣油進(jìn)行深度加工。預(yù)計(jì)丙烯的需求量到 2020 年將達(dá)到 8600 萬噸。屬國際首創(chuàng)、擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的我國獨(dú)立開發(fā)的煉油化工成套技術(shù)。它設(shè)有床層取熱板管和上流式外取熱器以取走再生的過剩熱量。 (3) 為加強(qiáng)原料霧化，采用了喉管式進(jìn)料噴嘴。 采用含銻金屬鈍化劑，抑制重金屬污染。3 方案論證 設(shè)計(jì)原則 (1)工程設(shè)計(jì)采用國內(nèi)開發(fā)的先進(jìn)可靠的工藝技術(shù)，成熟可靠的新設(shè)備、新材料等，以達(dá)到裝置技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理。 (4)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。 新鮮原料和回?zé)捰头譃閹茁?，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。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。 （ 3）主要設(shè)備規(guī)格表 （ 4）主要設(shè)備簡圖 再生沉降器、反應(yīng)沉降器、提升管反應(yīng)器、燒焦罐、主風(fēng)分布管等 （ 5）工藝及自動(dòng)控制流程圖 圖 1 燒焦罐式 FCC工藝反再部分流程 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 原料組成（見表 1) 表 1 混合原料組成 序號(hào) 名稱 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 1 江漢減渣 10 2 魯寧蠟油 90 合計(jì) 100 主要設(shè)備計(jì)算結(jié)果總匯 第 9 頁 ( 共 43 頁 ) 原料油物化性質(zhì)（見表 3） 表 2 原料物化數(shù)據(jù) 項(xiàng)目 魯寧蠟油 江漢渣油 項(xiàng)目 魯寧蠟油 江漢渣油 密度（ 20℃ ）， g/cm3 Cu 運(yùn) 動(dòng) 粘 度 （ 100 ℃ ) (mm2/s) Na 殘?zhí)? (m)% 四組分（ w%） 凝固點(diǎn)（ ℃ ) 40 750 飽和烴 苯胺點(diǎn) / / 芳烴 20℃折光指數(shù) 膠質(zhì) 總硫 （ ppm） 5200 瀝青質(zhì) 總氮 （ ppm） 1300 分子量 363 847 堿氮 （ ppm) 596 餾程 元素分析 HK 281 C 5% 352 H 10% 399 S 30% 425 N 50% 446 金屬含量 （ ppm） 70% 467 Fe 90% 494 Ni 32 350℃餾出 V 5 500℃餾出 92 表 3 混合原料性質(zhì) 密度（ 20℃ ） （ g/cm3） 殘?zhí)? （ m%） 堿氮 （ ppm） 元素分析 C H S N 金屬含量 （ ppm） Fe Ni V Cu Na 四組分 飽和烴 芳烴 膠質(zhì) 瀝青質(zhì) 分子量 383 800kt/a重油催化裂化裝置反再系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì) 第 10 頁 ( 共 43 頁 ) 催化劑物化性質(zhì)（見表 4） 表 4 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 /m2 所以： 4%=（過）（過）理論（過）22)(222 NOCONCO O ???? 代入數(shù)據(jù)得： O2(過 )=N2(過 )= 則實(shí)際干空氣量＝理論空氣量 + O2(過 ) +N2(過 ) ＝ ++= 需濕空氣 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兩為 (水 ) / kg(干空氣 ) ，則 空氣中的水汽量＝ =濕空氣量＝干空氣量＋水汽 =+=將濕空氣量轉(zhuǎn)化成標(biāo)態(tài)下的體積為： =則每分鐘吹入的體積為： 主要設(shè)備計(jì)算結(jié)果總匯 第 13 頁 ( 共 43 頁 ) 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/ 8 2 7 3 . 4 5 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＋ O2＋ N2＋ O2（過） ＋ N2（過） == 濕煙氣量及煙氣組成（見表 8） 表 8 濕煙氣量及煙氣組成 組分 流量 相對(duì)分子量 組成（ mol)% kmol/h kg/h 干煙氣 濕煙氣 CO2 O2 CO / / N2 總干煙氣 生成水汽 / 主風(fēng)帶入水汽① 帶身劑帶入水汽 50 900 吹掃、松動(dòng)蒸汽② 600 總濕煙氣 注： 按每噸催化劑帶入 1kg 水汽及設(shè)催化劑循環(huán)量為 910 噸 /小時(shí)計(jì)算 粗估計(jì)算，經(jīng)驗(yàn)值為 500～ 600kg/h ,設(shè)計(jì)取值 500kg/h 煙風(fēng)比 濕空氣量 /主風(fēng)量（體） = 再生器熱平衡 ① 燒焦放熱 Q1 800kt/a重油催化裂化裝置反再系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì) 第 14 頁 ( 共 43 頁 ) 此放熱計(jì)算根據(jù) ESSO 計(jì)算，即由埃索工程的數(shù)據(jù)手冊(cè)查的反應(yīng)放熱。 焦碳脫附熱 Q2=27648 104 %= 104 kJ/h ③ 主風(fēng)由 200℃ 升溫至 680℃ 需熱 Q3： 干空氣升溫需熱 CmΔ t= (680200)= 104kJ/h 式中 是干空氣的平均比熱， kJ/kg. ℃ 水汽升溫需熱 CmΔ t= (680200)= 104 kJ/h 式中 是水汽的比熱， kJ/kg. ℃ ④ 焦碳升溫需熱 Q4 焦碳升溫需熱 = 103 (680500)= 104 kJ/h 式中 是焦碳比熱，且假定其與催化劑的比熱相同， kJ/kg. ℃ ⑤ 待生劑帶入水汽升溫需熱 Q5 Q5= 900 (680500)= 104 kJ/h 式中 是水汽比熱， kJ/kg. ℃ ⑥ 吹掃、松動(dòng)蒸汽升溫需熱 Q6 Q6 根據(jù)不同條件下的焓計(jì)算而得 Q6=m△ H=600 ()= 104 kJ/h 式中括號(hào)內(nèi)數(shù)值分別為 1MPa 飽和蒸汽和 及 720 ℃ 的過熱蒸汽焓。g1 ～ 金屬含量 /μg 再生部分工藝流程（見附圖 1） 來自沉降器汽提段的待生催化劑經(jīng)待生催化劑分布器進(jìn)入再生器床層，與貧氧主風(fēng)逆流接觸，燒掉催化劑上的大部分氫和碳，然后與從主風(fēng)分布管來的主風(fēng)接觸，燒焦后的再生催化劑經(jīng)再生器底部的淹流管排出再生器。除鹽水或分餾含硫污水泵來的部分含硫污水經(jīng)流控閥霧化進(jìn)入提升管。 (6)催化劑及助劑 采用 LB1 催化劑，同時(shí)采用 CO 助燃劑、辛烷值助劑、釩捕獲劑、 SOx轉(zhuǎn)移助劑、金屬鈍化劑。 (3)盡量采用 ―清潔工藝 ‖減少環(huán)境污染。其中 DASY、 SRNY、和 REUSY 是主要的超穩(wěn) Y 型沸石； ZSM、 CHZ 和 LCH 系列是以超穩(wěn) Y 型沸石為獲活性組分、重 油催化裂化適用的催化劑。 角，控制噴嘴出口線速達(dá) 70~90m/s，可使油滴平均直徑小于 100? m 的霧滴。 (2)RCC 技術(shù) 該技術(shù)為 UOP 公司與阿西蘭公司聯(lián)合開發(fā)。 再者，通過這個(gè)設(shè)計(jì)題目，可以檢驗(yàn)自己綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力，加深對(duì)一些煉油過程基本理論的認(rèn)識(shí)。目前丙烯的生產(chǎn)主要依靠蒸汽裂解和催化裂化的副產(chǎn)，全球丙烯產(chǎn)量 中 70%來源于蒸汽裂解， 28%來源于催化裂化和 2%來源于丙烷脫氫等技術(shù)。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)產(chǎn)品，是煉廠的必然選擇， 化解這些問題需要開發(fā)新的工藝和技術(shù) ,這就需要總結(jié)前人的研究成果 , 對(duì)傳統(tǒng)的催化裂化工藝過程反應(yīng)化學(xué)的認(rèn)識(shí)進(jìn)行分析和總結(jié) , 發(fā)現(xiàn)不足之處 , 進(jìn)行有目的地設(shè)計(jì)烴類反應(yīng)的探索試驗(yàn) , 以便更深刻地認(rèn)識(shí)催化裂化過程反應(yīng)化學(xué)規(guī)律 , 并進(jìn)行知識(shí)創(chuàng)新 ，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。 催化裂化是最重要的重質(zhì)油輕質(zhì)化過程之一。 renewable system, Renewable energy and material balance, implements the pressure balance,