【正文】 低能耗以及簡化操作等方面的經驗，確保裝置投產后高水平，安、溫、長、滿、優(yōu)生產。故對不同原料采取不同措施： a. 對殘?zhí)恐敌∮?5%，重金屬釩含量小于 5ppm 的渣油可以直接進行催化裂化，操作中只需采用較高的劑油比和較低的原料預熱溫度，不需增加取熱設備。對殘?zhí)啃∮?7%、金屬含量小于 35ppm 的原料可以直接進 RCC 裝置進行催化裂化。又由于采用單程裂化方式，至使渣油催化裂化的焦炭產率與餾分油裂化很接近，因而可以不設取熱裝置。采用先進的電動儀表。 年產 30 萬噸催化裂化反應再生裝置設計 （ 1） 設置予提升段，提升介質為自產干氣和蒸氣。完全再生有高溫完全再生和助燃劑的完全再生。 增壓機采用增壓機 +電機二機組配置，一開一備。 （ 9） 為保護煙機并減少煙氣中粉塵對大氣的污染 ,本裝置釆用操作彈 性大、分離效率高、立式 PDC 型三級旋風分離器，且采用大流量單管 ф300mm。 年產 30 萬噸催化裂化反應再生裝置設計 吸收穩(wěn)定裝置 從分餾塔頂油氣分離器來的富氣進入氣壓機一段進行壓縮，然后由氣壓機中間冷卻器冷至 40℃ ，進入氣壓機中間氣液分離器進行氣、液分離。 PDC 型旋風分離器的主要尺寸見表 。 （ 2） 二級料腿負荷 按一級旋風分離器的回收效率為 90%計，則通過二級料腿的固體流量： G = 10% = (kg/s) 二級料腿截面積 = 2 = (m2) 二級料腿質量流速 = = (kg/m2 廠區(qū)總平面布置的思考 （ 1）汽車裝卸站、液化烴罐裝站、甲類物品倉庫等機動車倆頻繁進出設施、應布置在廠區(qū)邊緣。 產品 干氣 裝置生產的干氣除自用燃料外其余直接送至燃料氣管網，干氣出裝置溫度 40℃ ，壓力 （表） 。 壓縮空氣 裝置所需凈化，非凈化壓縮空氣由工廠供給。 （ 4）含硫污水 裝置內分餾塔頂油氣分離器、氣壓機出口油氣分離器等產生的酸性水均排至裝置外，送至工廠污水汽提處理，處埋后污水可排至工廠污水處理廠處理，水質滿足污水處理廠進水水質要求。 （ 4）空冷器風機均選用低噪聲型葉片，使其噪聲小于 90dBA。 其次本次設計著重對反應再生裝置進行了介紹。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。針對以上噪聲源，設計中具體采取措施如下： （ 1）上風機組進出口均設消聲器，控制其噪聲不大于 90dBA，主風機操 作間采収隔聲措施。針對各種污染物，釆取必要措施加以處理 ,使之符合有關環(huán)保要求。 含硫污水 裝置內產生的含硫污水送至酸性水汽提裝置進行處理。 平面布置圖 根據以上規(guī)范及原則，本設計平面布置詳見附圖 2。 （ 5） 過度段 當稀密相床為異徑時，兩段之間應以錐臺相聯(lián)，錐面與水平面的夾角應大于催化劑的休止角，一般為 60○。 （ 2） 二級料腿長度應＞ H4+1 H4 = ? ?4251131 ? ??? 閥????? HHPP P1－ P3 = ΔP1+ΔP2 = + = (kg/m2) 11?H = 25?H = 1600kg/m2 二級料腿密度 ρ4 取 360kg/m2 年產 30 萬噸催化裂化反應再生裝置設計 則 H4=3 6 0 356 0 1 2 ??? = 二級料腿的最小長度為 +1=。K 則 Q 焦 = 3750(710510) = 104(kJ/h) d）待生催化劑帶入的水量 Q 待劑水 按每噸待生催化 劑帶入 1kg 的水汽，催化劑的循環(huán)量為 375t/h Q 待生水 = 375() = 104(kJ/h) 式中 為水蒸汽在 710℃ 時的熱焓， 為 510℃ 時的熱焓。如不回煉也可送出裝置。氣壓機二段出口水冷器也釆用折流桿式冷凝冷卻器，以減小系統(tǒng)壓降 。 機組方案及特點 （ 1） 主風機組 主風機組采用離心式主風機 +煙氣輪 +電動 /發(fā)電機三機組配置。使用終止劑技術及減少二次反應的措施可以減少裂化反應，使反應油氣在高溫區(qū)的停留時間盡可能縮短。 兩器采用同軸式結構 兩器型式采用沉降器在上，再生器在下的同軸式結構。裝置操作靈活。因此它認為渣油催化裂化的焦炭產率與原料的殘?zhí)恐禑o直接關系。第一套工業(yè)裝置于 1983 年投產，年處理 量 200 萬噸。它設有床層取熱盤管和上流式外取熱器以取走再生的過剩熱量。 2 反應再生裝置設計 設計原則 （ 1） 工程設計采用國內開發(fā)的先進可靠的工藝技術，成熟可靠的新設備、新材料等，以達到裝置技術先進，經濟合理。在美國，煉油廠面臨著煉油能力過剩，企業(yè)增長緩慢，為遵守環(huán)境衛(wèi)生與安全法規(guī)要求高投資和高操作成本。簡單地說，沸石催化劑過去和現(xiàn)在一直給煉油廠帶來最大的效益。 （ 3） 分餾裝置 主要任務是根據反應油氣中各組分沸點的不同，將它們分離成富氣、粗汽油、輕柴油、回煉油、油漿，并保證汽油干點、輕柴油凝固點和閃點合格。由于在流化狀態(tài)時，反應器或再生器內溫度分布均勻，而且催化劑的循環(huán)量大，可以攜帶的熱量多 ,減少了反應器和再生器內溫度變化的幅度，因而不必再在設備內專設取熱設施，從而大大簡化了設備的 結構。 傳統(tǒng)的催化裂化原料是重質餾分油，主要是直餾減壓餾分油，也包括焦化重餾分油。因此，催化裂化工藝在石油加工的總流程重占有十分重要的地位，成為當今石油煉制的核心工藝之一，并將繼續(xù)發(fā)揮舉足輕重的作用。因此，流化床催化裂化裝置摻煉減壓渣油或直接加工常壓渣油已相當普遍。 催化裂化裝置的組成 催化裂化裝置主要由 4 個部分組成：原油蒸餾裝置、反應再生裝置、分餾裝置、吸收穩(wěn)定裝置。 吸收 穩(wěn)定系統(tǒng)包括 吸收塔、解吸塔、再吸收塔、穩(wěn)定塔以及相應的冷換設備。為了最大限度地發(fā)揮沸石催化劑的優(yōu)勢，煉油廠改造了舊裝置，以裂化更多的重質、低廉的原料。現(xiàn)有先進的產品分銷系統(tǒng)的基礎能夠輕易地與替代燃料競爭。 設計依據 （ 1） 蘇北常壓油和蘇北直餾汽油的各種物理和化學的特點。 b. 對釩含量為 5—30ppm，殘?zhí)繛?5～ 10%的常壓渣油原料，需增加取熱設備，并需使用金屬鈍化劑。而對殘?zhí)啃∮?5%的原料可以不設取熱裝置 。同時為了使油劑迅速分開，在提升管出口裝有垂直齒 縫式快速分離器。所以綜合各方面因素我此次設計選用 RFCC 反應再生系統(tǒng)。予提升段的目的在于催化劑整流，使催化劑和油氣保持均勻接觸。本設計采用加助燃劑的完全再生。該機為外取熱器、 外取熱器返回管及待生套筒供風。 3 工藝流程簡述 年產 30 萬噸催化裂化反應再生裝置設計 本裝置包括反應再生裝置、分餾裝置、吸收穩(wěn)定裝置。分離出的富氣再進入氣壓機二段。一級料腿伸入到第二密相床面以下 ，二級料腿伸入 1m，一二級料腿均采用全覆蓋溢閥。s) 在允許的設計范圍。應根據工廠的生產流程及各組成部分的生產特點和入災危險性，結合地形、風向等條件，按功能憤分區(qū)集中布置。 液化石油氣 裝置生產的液化石油氣，送至產品精制裝置進行脫硫、脫硫醇。 進裝置溫度 40℃ ，壓力 (表 )為 。 （ 5）污油 本裝置污油分輕污油和重污油 ,主要來源于停工時設備排凈等。 （ 5）合理選擇調節(jié)閥及變頻調速電機，避免因壓降過大而產生的高頻噪聲。 反應再生裝置其主要任務是完成原料油的轉化。 （ 8） 催化裂化反應過程中會產生劇毒的硫化氫氣體。 噪音 本裝置的主要噪聲源包括機組、油泵、空冷器風機、調節(jié)閥及放空口等。 9 壞境保護及職業(yè)安全衛(wèi)生 污染源及治理措施 設計中優(yōu)先考慮采用不產生或少產生污染的工藝方案及流程，對過程中出現(xiàn)的不可避免的污染物，首先考慮綜合利用，化廢為利。 含油污水 含油污水自流出裝置，由工廠統(tǒng)一處理。 （ 8）采用架空電力線路進出廠區(qū)總變配電所，應布置在廠區(qū)邊緣。稀相線速不大于 ，多取 稀相段 的直徑為 D= ? =(m) （ 4） 稀相段高度 近幾年來國內設計多采用 9m～ 11m，本設計取用高度為 10m。 所以 ρ 平 = + = (kg/m3) 故 ΔΡ1= (+)/(2) = (kg/m2) = 二級旋風分離器壓力降 ΔΡ2= v22 氣 /2g =(2) =(kg/m2) 年產 30 萬噸催化裂化反應再生裝置設計 = 料腿長度 （ 1） 一級料腿長度＞ H3+1 H3 = ? ?3221121 ? ??? 閥????? HHPP P1P2 = ΔP1 = (kg/m2) 稀相段密度： T型彎頭以上按 ， T型彎頭以下至二密料面取 3?? = (kg/m2) 所以 11?H =(－ )+ =(kg/m2) 22?H =600 =900(kg/m2) 一級料腿密度 ρ3 取 465kg/m ΔP 閥 取 35kg/m2 則 H3= 465 ??? = (m) 一級料腿最小長度為 +1 = (m) 一級旋風分離器入口中心線至灰斗低端距離為 ，則一級料腿的實際長度=－ +=(m)，遠大于 ，故完全可以滿足一級料腿壓力平衡的需要。K 則 Q 空氣水 = 18(690140) = 104(kJ/h) c）焦炭升溫熱 Q 焦 年產 30 萬噸催化裂化反應再生裝置設計 Q 焦 =焦炭量 焦炭比熱容 (再生器的溫度 反應器的溫度 ) 焦炭比熱容取與催化劑相同的值為 kJ/kg如在塔底設油槳澄清段，可脫除催化劑出澄清油，濃縮的稠油漿再用回煉油稀釋送回反應器進行回煉并回收催化劑。 （ 5） 有針對性地釆用折流桿式冷凝器 分餾塔頂油氣冷凝系統(tǒng)的壓降大小直接影響氣壓機的功率消耗以及吸收穩(wěn)定系統(tǒng)的操作，因此分餾塔頂油氣水冷系統(tǒng)采用低壓降折流桿式冷凝器。煙氣經三旋后進入煙氣輪機回收其壓力能后，至佘熱鍋爐回收其顯熱，然后經煙囪排入大氣。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。 主要技術方案及裝置特點 本裝置為重油催化裂化裝置，根據重油催化裂化的特點及裝置的原料性質及產品方案等因素選擇適合重油催化裂化的催化劑和相應的工藝技術。 在選設備時要考慮技術先進，穩(wěn)妥可靠。 RFCC 技術的主要特點： ① 從理論和實踐的結合上確立了催化原料中的瀝青質在裂化時可以斷裂為中間餾分的新概念。 （ 2） RCC 技術 技術為 UOP 公司與阿西蘭德公司聯(lián)合開發(fā)。圖 21 為采用新超正流 “F 型 ”結構的 HOC 裝置的反應 —再生系統(tǒng)流程圖。作為煉油廠最有效的轉化過程，它將為滿足未來新配方燃料的要求繼續(xù)起重要作用。 在未來的幾年中，練油工業(yè)要經歷嚴峻的挑戰(zhàn)。沸石催化劑能夠以小的投資獲得大的利潤。最后煙氣及處理后的催化劑進入再生器頂部的旋風分離器進行氣固分離，煙氣進入集氣室匯合后排入煙道，催化劑進入再生斜管送至提升管。為了便于流化，催化劑制成直徑為 ф20～ 100μm的微球。在我國，由于多數(shù)原油偏重，氫碳比相對較高而金屬含量相對較低，因此催化裂化過程，尤其是重油催化裂化過程的地位就顯得更為重要。 催化裂化工藝發(fā)展及現(xiàn)狀 催化裂化技術由法國 ，于 1936 年由美國索康尼真空油公司和太陽石油公司合作實現(xiàn)工業(yè)化 ，當時采用固定床反應器，反應和再生是輪流間歇地在同一反應器內進行的。主要措施是：采用抗重金屬中毒催化劑；在原料中加入鈍化劑等。 （ 1） 原油蒸餾裝置 年產 30 萬噸催化裂化反應再生裝置設計 原油蒸餾裝置是煉油工藝流程中的第一套裝置，原油通過蒸餾分成幾 種中間成品：石腦油、煤油餾分、柴油餾分和瓦斯油。 由分餾系統(tǒng)油氣分離器出來的富氣經氣體壓縮機升壓后 ,冷卻并分出凝縮油 ,壓縮富氣進入吸收塔底部 ,粗汽油和穩(wěn)定汽油作為吸收劑由塔頂進入 ,吸收了 C C4(及部分 C2）的富吸收油由塔底抽出送至解吸塔頂部。 在反應過程中由于不揮發(fā)的類碳物質沉積在催化劑上，縮合為焦炭，使催化劑活性下降，需要用空氣燒去，以恢復催化活性，并提供裂化反應所需熱量。未來的燃料在環(huán)境和經濟方面都應有競爭力。 （ 2） 高品質的汽油和柴油是本設計裝置所生產的主要的