【正文】 催化裂化主要有 3 大裝置，反應(yīng)再生裝置、分餾裝置，以及吸收穩(wěn)定裝置；催化裂化是石油化工中最重要的一個(gè)過(guò)程之一，其主要目的是將重質(zhì)油轉(zhuǎn)化為高辛烷值汽油。 （ 2）各油泵的電機(jī)均選用低噪聲的 YB 系列防爆電機(jī)，將其噪聲控制在 90dBA以下。 （ 2）生活污水 裝置內(nèi)生活污水經(jīng)化糞池截污后棑入工廠污水處理場(chǎng)。 正常操作時(shí)，外取熱器、油漿蒸汽發(fā)生器及余熱鍋 爐所產(chǎn)蒸汽，除供本裝置內(nèi)部使用外，其余送入工廠蒸汽管網(wǎng)。其它工況下原料油由罐區(qū)進(jìn)裝置 ,溫度 90℃ 。 廠區(qū)布置應(yīng)符合下列要求： （ 1）產(chǎn)生危害較大的有害氣體。 核算料腿的負(fù)荷 （ 1） 一級(jí)料腿負(fù)荷 按 T 型彎分離效率 80%計(jì)，隨煙氣帶走的催化劑量 (10320%)全部進(jìn)入旋風(fēng)分離器，且完全在一級(jí)旋風(fēng)分離器內(nèi)回收下來(lái)，則通過(guò)一級(jí)料腿的固體流量： G = 3600 % 3 ?? =(kg/s) 一級(jí)料腿截面積 = 2 = (m2) 一級(jí)料腿質(zhì)量流速 = = (kg/m2同時(shí)散熱損失除與燒焦炭量由有關(guān)外，還與生產(chǎn)規(guī)模有關(guān)。輕柴油有一部分經(jīng)冷卻后送至再吸收塔，作為吸收劑，然后返回分餾塔。 （ 7） 單、雙動(dòng)滑閥，塞閥均采用電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)和冷壁式閥體結(jié)構(gòu)。 備用主風(fēng)機(jī)釆用離心式主風(fēng)機(jī) +電機(jī)二機(jī)組配置。 再生裝置部分工藝技術(shù)特點(diǎn) 再生方案的選擇原則應(yīng)能滿足降低再生催化劑定碳以使催化劑性能得以充分發(fā)揮，同時(shí)應(yīng)避免采用過(guò)于苛刻的再生條件，以利于恢復(fù)并保護(hù)催化劑活性。另外，同軸布置還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作控制靈活方便，壓力平衡適用范圍大，抗事故干擾，尤其是抗催化劑倒流能力強(qiáng)，占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。盡可能多產(chǎn)生液化氣。使霧化的油滴直徑比催化劑的平均直徑還小。所以它認(rèn)為渣油催化裂化的焦炭產(chǎn)率等于餾分油的生焦率加殘?zhí)恐党? 70%，或約等于原料的蘭氏殘?zhí)亢慵?%，因此對(duì)劣質(zhì)渣油需經(jīng)預(yù)處理，與之配套的處理過(guò)程為思格哈德公司開(kāi)發(fā)的年產(chǎn) 30 萬(wàn)噸催化裂化反應(yīng)再生裝置設(shè)計(jì) ART 裝置。 該技術(shù)的主要特點(diǎn)是： ① 原料中的殘?zhí)吭诖呋鸦^(guò)程中全部轉(zhuǎn)化為焦炭。 （ 3） 盡量采用 “清潔工藝 ”減少環(huán)境污染。它們經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的變革并留下應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)的記錄。 與無(wú)定型硅鋁催化劑相比。從反應(yīng)器出來(lái)的高溫蒸氣產(chǎn)物從接近底部的地方進(jìn)入主分餾塔。自二十世紀(jì)六十年代以來(lái) ,為配合高活性的分子篩催化劑 ,流化床反應(yīng)器又發(fā)展為提升管反應(yīng)器。 長(zhǎng)期以來(lái)，流化床催化裂化原料主要為原油蒸餾的餾出油和熱加工餾出油，原料年產(chǎn) 30 萬(wàn)噸催化裂化反應(yīng)再生裝置設(shè)計(jì) 中鎳、釩 (會(huì)使催化劑中毒 )含量一般均小于 。年產(chǎn) 30 萬(wàn)噸催化裂化反應(yīng)再生裝置設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 年產(chǎn) 30 萬(wàn)噸催化裂化反應(yīng)再生裝置設(shè)計(jì) 1 引言 催化裂化是最重要的重質(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)的生產(chǎn)中占有很重要的地位。在以減壓渣油作催化裂化原料時(shí)，通常要在進(jìn)入催化裂化裝置前，用各種方法進(jìn)行原料預(yù)處理，除去其中大部分鎳、釩等金屬和瀝青質(zhì)。目前，在全世界催化裂化裝置的總加工能力中，提升管催化裂化已占絕大部分。烴類蒸氣在塔中向上流經(jīng)年產(chǎn) 30 萬(wàn)噸催化裂化反應(yīng)再生裝置設(shè)計(jì) 塔板，不斷通過(guò)冷凝和重新氣化而完成分餾過(guò)程。沸石催化劑具有更高的活性和選擇性。 建立任何時(shí)候都不會(huì)迅速減少的可靠原油供應(yīng)，進(jìn)入 21 世起，石油燃料 將繼續(xù)是運(yùn)輸能源的主要來(lái)源。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)。因此渣油催化裂化的化炭產(chǎn)率高，為原料殘?zhí)恐蹬c反應(yīng)的焦炭之和。為了移出過(guò)剩熱量， RCC 再生器內(nèi)可以裝設(shè)取熱盤管或設(shè)置下流式外取熱器。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。裝置自行換熱，不考慮與其它裝置熱聯(lián)合。 反 應(yīng)部分工藝技術(shù)方案及特點(diǎn) 吸收國(guó)內(nèi)外同類生產(chǎn)裝置的經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合本裝置具體特點(diǎn)，為進(jìn)一步改善產(chǎn)品分布，提高輕油產(chǎn)率、降低干氣及焦炭產(chǎn)率，在提升管反應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用以下系列措施。本裝置采用的是單段再生，為了達(dá)到在合理的再生條件下盡量降低再生劑的含碳量，本設(shè)計(jì)采取了多項(xiàng)提高燒焦 效果的措施，各項(xiàng)措施綜述如下： （ 1） 采取加 CO 助燃劑的完全再生方案 完全再生，由于平均氧濃度的提高可使再生劑含碳明顯降低。作為本裝置的備機(jī)。 （ 8） 釆用低毒無(wú)味的 LMP4 型金屬鈍化劑。為了取走分餾塔的過(guò)剩熱量和使塔的負(fù)荷分布均勻，在塔的不同位置分別建立 4 個(gè)循環(huán)回流即：頂循環(huán)回流、一中段回流、二中段回流及油漿循環(huán)回流。 故除再生器的總熱量 Q 再出 Q 再出 = (+++++)104 = 104(kJ/h) （ 3）燒焦給催化劑的熱量 =可利 用熱 出再生器熱 = ()104 = 104(kJ/h) 5 主要設(shè)備選型及工藝計(jì)算匯總 旋風(fēng)分離器設(shè)計(jì) 年產(chǎn) 30 萬(wàn)噸催化裂化反應(yīng)再生裝置設(shè)計(jì) 旋風(fēng)分離器型式的選擇 采用布 PDC 型旋風(fēng)分離器，兩極串聯(lián)。s) 計(jì)算的一級(jí)料腿負(fù)荷在允許的設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。煙、霧、粉塵等有害物質(zhì)的單元，宜布置在廠區(qū)全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)； （ 2）產(chǎn)生較大噪聲的單元或噪聲源宜布置在遠(yuǎn)離有低噪聲要求的 地段； （ 3）液化烴罐組扣可燃液體罐組宜布置在場(chǎng)地低于工藝裝置、全廠性重要設(shè)施及人員集中場(chǎng)所的地段； （ 4）空分站應(yīng)布置在空氣較潔凈的地段，其吸風(fēng)口應(yīng)位于散發(fā)乙炔及其他烴類氣體場(chǎng)所全年最小頻率風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)； （ 5）存貯放射性物質(zhì)的倉(cāng)厙，應(yīng)布置在人員較少接近廠區(qū)邊緣地帶； （ 6）消防站的位置應(yīng)符合《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的要求 （ 7）廠內(nèi)道路的布置應(yīng)合理組織人流和車流，并滿消防要求；人流和車流集中的干道應(yīng)避免與運(yùn)輸繁忙的鐵路平交； （ 8）車輛出入頻繁的單元宜 布置在廠區(qū)邊緣地帶； （ 9）總平面及單元平面布置應(yīng)為建筑物創(chuàng)造良好的朝向、采光和自然通風(fēng)的條件。要求進(jìn)裝置邊界線壓力不小于 （表），且原料油鈉含量小于 1ppm。開(kāi)工時(shí) .需要工廠供應(yīng)低版蒸汽。 （ 3）含鹽污水 余熱鍋爐及產(chǎn)汽系統(tǒng)的排污水，排至工廠生產(chǎn)廢水系統(tǒng)。 （ 3）部分油泵采用變頻調(diào)速技術(shù)，正常操作時(shí)可避免調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生的噪音。隨著重油質(zhì)量的越來(lái)越差，催化裂化技術(shù)還必將得到越來(lái)越多人的重視。 年產(chǎn) 30 萬(wàn)噸催化裂化反應(yīng)再生裝置設(shè)計(jì) 結(jié) 論 本次設(shè)計(jì)首先簡(jiǎn)要介紹了催化裂化的工藝以及其在石油化工中的重要作用?？刂破湓肼暡淮笥?65dBA。 廢液 （ 1）含油污水 裝置內(nèi)含油污水主要包括機(jī)泵排水，油品釆樣冷卻排水、裝置廠房的沖洗排水等 ,均排入污水處理場(chǎng)統(tǒng)一處理。 蒸汽系統(tǒng) 裝置內(nèi)有一個(gè)等級(jí)蒸汽系統(tǒng)即 低壓蒸汽。 7 原材料、動(dòng)力消耗定額及消耗量 能耗計(jì)算 根據(jù)設(shè)計(jì)過(guò)程要求和 SYJ102983 規(guī)定的計(jì)算方法，水、蒸汽、電、空氣焦炭等物質(zhì)的消耗量如下表所示： 表 71 物質(zhì)消耗表 項(xiàng)目 消耗量 燃料低熱值或 能耗指標(biāo) 總能耗104MJ/a 單位能耗MJ/t 單位耗量 年耗量 單位 數(shù)量 單位 數(shù)量 單位 數(shù)量 新鮮水 t/t 104t/a MJ/t 循環(huán)水 t/t 104t/a MJ/t 除鹽水 t/t 104t/a MJ/t 年產(chǎn) 30 萬(wàn)噸催化裂化反應(yīng)再生裝置設(shè)計(jì) 污水 t/t 104t/a MJ/t 電力 kWh/t 104 kWh/a MJ/kWh 蒸汽 t/t 104t/a MJ/t 凈化壓縮空氣 m3n/t 104 m3n/a MJ/ m3n 非凈化壓縮 空 氣 m3n/t 104 m3n/a MJ/ m3n 焦炭 t/t 104t/a MJ/t 39493 燃料氣 m3n/t 28 104t/a MJ/m3n 合計(jì) 其它物質(zhì)的額定消耗量 表 氮?dú)庥昧? 名稱 使用地點(diǎn)及用途 用量（標(biāo)） m3/min 壓力（絕）MPa 純度要求 備注 正常 最大 氮?dú)? 氣壓機(jī)密封及油箱脫氣槽充壓 合計(jì) 表 燃料用量 使用地點(diǎn) 燃料油 燃料氣 備注 kg/h t/a m3n/h 104m3n/a 年產(chǎn) 30 萬(wàn)噸催化裂化反應(yīng)再生裝置設(shè)計(jì) 輔助燃燒值 0/577 0/711 開(kāi)工用 余熱鍋爐 1050 合計(jì) 0/577 1050/1761 正常 /最大 8 裝置對(duì)外協(xié)作關(guān)系 原料 本裝置所用蘇北常壓渣油正常工況下從常壓裝置來(lái)，溫度 130℃ 。 6 平面布置設(shè)計(jì) 平面布置執(zhí)行的規(guī)范 裝置內(nèi)工藝設(shè)備，建筑物等的平面布置均按下列規(guī)范執(zhí)行： （ 1） GB5016092《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 （工藝裝置有關(guān)部分） （ 2） SH304793《石油化工企業(yè)職業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)規(guī)范》 國(guó)家基本建設(shè)委員會(huì) （ 3） HGJ2189《化工企業(yè)爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力設(shè)計(jì)規(guī)范》 化工企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 年產(chǎn) 30 萬(wàn)噸催化裂化反應(yīng)再生裝置設(shè)計(jì) 平面布置設(shè)計(jì)時(shí)考慮的具體問(wèn)題 綜合考慮工藝流程的需求、安全生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)、工廠總體分布、施工、維護(hù)、檢修及節(jié)省用地和減少能耗等情況，具體要求如下： 裝置地址選擇應(yīng)避免以下地區(qū)： （ 1） 地震斷層和基本烈度九度以上的地震區(qū)； （ 2）很嚴(yán)重的濕陷性黃土地區(qū)或厚度大的新近堆積黃土、高壓縮性的飽和和黃土等地段； （ 3）有泥石流，滑坡，床沙，溶洞等嚴(yán)重危害地段； （ 4）不能確保安全的水庫(kù)下游； （ 5）地方病流行區(qū)； （ 6）放射性本底植高的地區(qū)。其實(shí)實(shí)際長(zhǎng)度遠(yuǎn) 大于 ，可以滿足二級(jí)料腿壓力平衡的需要。 e）各處吹掃及松動(dòng)蒸汽升溫?zé)?Q 吹掃水 取吹掃松動(dòng)蒸汽量為 500 Q 吹掃水 = 500() = 104(kJ/h) f）再生器的熱損失 Q 損 Q 損 = 139燒焦量 = 1393750 = 104(kJ/h) 再生器的熱損失可按每燃燒 1kg 的炭散熱 582 kJ 計(jì)算，對(duì)高溫完全再生，此值可偏低。輕柴油和重柴油分別經(jīng)汽提塔汽提后再經(jīng)換熱、 冷卻然后出裝置。 （ 6） 機(jī)泵選用高效率的流程泵，部分機(jī)泵配置變頻電機(jī)。為再生器及增壓機(jī)提供主風(fēng)。加之完善的汽提措施，從而達(dá)到提高輕質(zhì)油收率，降低干氣、焦炭產(chǎn)率的目的。這種布置型式允許的兩器壓差大，很好地兼顧了反應(yīng)和再生對(duì)操作壓力的不同要求。經(jīng)濟(jì)合理。 ② 采用高度霧化的特殊進(jìn)料噴嘴。 圖 22 RCC 裝置反應(yīng)再生系統(tǒng) RCC 技術(shù)的主要特點(diǎn)是 : ① UOP 公司的看法是：原料中殘?zhí)恐档?70%將轉(zhuǎn)化為焦炭。其所用原料為經(jīng)嚴(yán)格脫鹽的渣油 (原油經(jīng)二級(jí)脫鹽，有時(shí)渣油再用適量石腦油稀釋進(jìn)行三級(jí) 脫鹽 )，使鈉肯量小于 1ppm。 （ 2） 采用集散型控制系統(tǒng)（ DCS），提高自動(dòng)控制水平。油品工業(yè)總體上，尤其是煉油工業(yè)，技術(shù)已經(jīng)成熟。 催化劑技術(shù)的開(kāi)發(fā)仍在延續(xù)，使煉油廠用最小的投資來(lái)滿足市場(chǎng)需求。 主分餾塔或稱主塔的作用是取出反應(yīng)油氣所帶的過(guò)剩熱量，回收液體產(chǎn)品。 同固定床相比，流化床催化裂化具有生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)，產(chǎn)品性質(zhì)穩(wěn)定及設(shè)備簡(jiǎn)化等優(yōu)越性，它很快就在各種催化裂化型式中占據(jù)了主導(dǎo)地位。由于對(duì)輕質(zhì)油品的需求不斷增長(zhǎng)及技術(shù)進(jìn)步，近 20 年來(lái)，更重 的油料也作為催化裂化的原料，例如減壓渣油，石蠟油，脫瀝青的減壓渣油，加氫處理重油等。催化裂化過(guò)程投資少、操作費(fèi)較低、原料適應(yīng)性強(qiáng)，輕質(zhì)產(chǎn)品收率高，技術(shù)成熟，是目前煉油廠利潤(rùn)的主要來(lái)源。 70 年代以來(lái)，由于節(jié)約石油資源引起商品渣油需求下降。我國(guó)的情況也是大致如此。 （ 4） 吸收穩(wěn)定裝置 吸收穩(wěn)定裝置利用各組分之間在液體中溶解度不同把富氣和粗汽油分離成干氣、液化氣、穩(wěn)定汽油。高的活性和選擇性有助于生產(chǎn)更多有價(jià)值的液體產(chǎn)品和提高裂化能力。生產(chǎn)商和煉油廠一直，并且將來(lái)還會(huì)保持對(duì)環(huán)境負(fù)責(zé)。 年產(chǎn) 30 萬(wàn)噸催化裂化反應(yīng)再生裝置設(shè)計(jì) （ 4） 充分吸收國(guó)內(nèi)生產(chǎn)裝置長(zhǎng)期實(shí)踐積累的有利于長(zhǎng)周期 運(yùn)轉(zhuǎn)，降