【導讀】備注：此可研內(nèi)概算為2021年中石油定額標準，民營煉廠投資。編制單位****石油化工技術(shù)有限公司

　　

【正文】 MIP 工藝。（MIP 工藝由于反應原理的限制，不適宜多產(chǎn)柴油；FDFCC 工藝在此方面較靈活。）根據(jù)以上分析，本次可研推薦采用石科院的 MIP 工藝技術(shù)方案。 MIP 工藝技術(shù)的特點及要求MIP 工藝的主要特點是將提升管反應器分為兩個串聯(lián)的反應區(qū)，第一反應區(qū)以一次裂化為主，反應溫度高、油劑接觸時間短，生成較多的烯烴和低碳烯烴；第二反應區(qū)反應溫度稍低、油劑接觸時間長，增加異構(gòu)化和選擇性氫轉(zhuǎn)移反應，提高汽油中的異構(gòu)烷烴和芳烴含量，降低烯烴含量。 第 27 頁 共 158 頁（1）MIP 工藝反應部分的主要操作條件和工藝條件第一反應區(qū)出口溫度：515℃(500～530℃)第二反應區(qū)出口溫度：505℃(480～510℃)第一反應區(qū)反應時間：(～)第二反應區(qū)重時空速：15h 1(15～30h 1)第二反應區(qū)油氣停留時間：～（2）新型提升管反應器設(shè)計方案MIP 工藝要求對提升管反應器分區(qū)設(shè)計，工程設(shè)計方案的選擇和確定必須滿足工藝要求并為其創(chuàng)造良好的條件，如何創(chuàng)造合適的第二反應區(qū)條件是工程上實現(xiàn) MIP 工藝的關(guān)鍵。第一反應區(qū)設(shè)計與常規(guī)催化裂化提升管反應器設(shè)計相似，反應時間要求較短，一般要求 ～ 即可滿足一次裂化反應要求。第二反應區(qū)設(shè)計根據(jù) MIP 工藝特點的要求，需要控制重時空速在15～ 30h1之間，采用常規(guī)的提升管稀相輸送無法滿足 MIP 工藝第二反應區(qū)的要求，因此需要對傳統(tǒng)的提升管反應器進行重新設(shè)計才能滿足 MIP第二反應區(qū)的反應工藝條件要求。采用快速流化床作為第二反應區(qū)的床層形式比較合適，快速流化床線速為 1～3m/s，平均表觀密度可以達到100kg/m3左右，可以保證第二反應區(qū)具有合適的催化劑密度，能夠滿足重時空速的要求。從工程上考慮，第一反應區(qū)基本維持常規(guī)催化裂化的進料方式，其設(shè)計思路與常規(guī)催化裂化提升管反應相同。在提升管反應器中部適當擴徑作為第二反應區(qū)，為使第二反應區(qū)的密度能夠得到靈活控制，又不至于使操作復雜化，選擇從沉降器汽提段底部引出部分待生催化劑進入第二反應區(qū)快速流化床，用來調(diào)節(jié)第二反應區(qū)的催化劑密度，以滿足 MIP 工藝對重時空速的要求，此部分的催化劑循環(huán)量由待生外循環(huán)管滑閥來控制。為了滿足第二反應區(qū)溫度控制的要求，也可采取第一反應區(qū)后注入急 第 28 頁 共 158 頁冷介質(zhì)(粗汽油等) 的方法來滿足 MIP 工藝的要求，流程和控制方案簡單，產(chǎn)品質(zhì)量調(diào)節(jié)靈活。 反再兩器部分工藝技術(shù)比選 比選原則技術(shù)上的先進性在成熟可靠的前提下，在經(jīng)濟合理的基礎(chǔ)上力求先進，并注重先進技術(shù)的優(yōu)化組合，追求總體優(yōu)化，真正作到不僅單項技術(shù)先進，總體技術(shù)水平更要先進，最終體現(xiàn)為產(chǎn)生更多的經(jīng)濟效益。工程上的簡單性以簡單的設(shè)備、簡單的流程、簡單的控制、簡單的操作，來滿足工程技術(shù)的需要。工程上的簡單性意味著更少的投資、更少的事故、更長周期的運轉(zhuǎn)。操作上的靈活性應能體現(xiàn)裝置調(diào)節(jié)靈活性高，處理量變化適應性強，原料變化的可操作性寬，產(chǎn)品方案變化的調(diào)節(jié)性廣。對催化劑較廣泛的適應性應能夠提供比較大的操作空間，能夠較為廣泛的適應不同型號催化劑對反應和再生條件的要求。經(jīng)濟指標的先進性經(jīng)濟指標的先進性具體體現(xiàn)在有較高的產(chǎn)品收率，較低的能耗及物耗，較低的操作維護費用，最終產(chǎn)生較大的經(jīng)濟效益。 反應－再生部分技術(shù)方案催化裂化裝置技術(shù)方案選擇的核心是反再工藝技術(shù)的選擇。而反再工藝技術(shù)包括三部分內(nèi)容：反應技術(shù)、再生技術(shù)及反再組合技術(shù)。其中，反 第 29 頁 共 158 頁應技術(shù)是核心，再生技術(shù)是為反應系統(tǒng)服務(wù)的，而反再組合技術(shù)是二者之間優(yōu)化的橋梁。選擇一種滿意的反再系統(tǒng)應是這三者的完美結(jié)合。目前，國內(nèi)應用的反再型式約有二十余種，LPEC 曾經(jīng)設(shè)計過的型式就達十種以上，基本上可以針對各種原料、各種產(chǎn)品方案量體裁衣，最大限度地滿足用戶要求。九十年代，尤其是最近幾年通過對催化裂化工藝特別是對反應技術(shù)的重要性的進一步認識，優(yōu)化出一整套中國人自己的、具有世界先進水平的催化裂化工藝技術(shù)。本次設(shè)計采用的反應工藝技術(shù)是石科院的 MIP 工藝技術(shù)，選擇何種兩器形式是裝置能否達到技術(shù)上的先進性、操作上的靈活性、技術(shù)上的簡單性和指標上的先進性的關(guān)鍵。反再組合技術(shù)的比選LPEC 有多種的反再組合技術(shù)，以先進靈活的反應技術(shù)與簡單高效的再生技術(shù)的組合為目標。LPEC 采用并列和同軸兩種最佳兩器組合形式，是具有結(jié)構(gòu)簡單、安全性好、操作簡單、能耗低等優(yōu)點的組合技術(shù) 。方案一：快速床湍流床主風串聯(lián)兩段再生、兩器并列（見附圖一）方案二：湍流床單段逆流再生、兩器同軸（見附圖二） 第 30 頁 共 158 頁 附圖一 附圖二 第 31 頁 共 158 頁兩種推薦兩器方案的具體對比見下表 表 項　目 方案一 方案二投資 省 省占地 一般 最少可操作性 好 好用能 省 省催化劑失活 一般 較好再生效果 好 較好平均燒焦強度，kg/t 催化劑 ≥ 200 100～120催化劑輸送 好 好取熱器配置 容易 一般與反應配置 提升管較短 提升管較長催化劑藏量 t 最小 一般抗事故能力 一般 較好是否需要膨脹節(jié) 需要 無通過上表的對比，兩個方案各有千秋。方案二占地少，抗事故能力強，但兩器高度稍高，兩器差壓較大，待生塞閥操作及維護要求高；方案一雖占地較多，但兩器高度低，兩器差壓小，催化劑循環(huán)調(diào)節(jié)均為滑閥，操作可靠。根據(jù)所推薦的 MIP 方案對反應一、二區(qū)的要求來看，采用方案一 第 32 頁 共 158 頁的反再組合更有利于 MIP 的設(shè)計和操作。故本次設(shè)計兩器方案推薦采用快速床－湍流床主風串聯(lián)兩段再生兩器并列方案。反應部分技術(shù)特點一個裝置設(shè)計水平的優(yōu)劣，很大程度上決定于反應系統(tǒng)的設(shè)計。為提高產(chǎn)品收率和產(chǎn)品質(zhì)量，反應采用適應的反應溫度和較大的劑油比，從而達到增加有利反應、減少副反應的作用。適宜的條件則根據(jù)不同的原料、不同的產(chǎn)品方案和不同的催化劑來決定。本次設(shè)計采取如下措施以實現(xiàn)反應技術(shù)的優(yōu)化：（1） 、采用預提升技術(shù)：使催化劑在與原料油接觸之前具有合適的速度和密度，以有利于油氣的充分接觸。提升介質(zhì)為干氣，不僅可減少蒸汽用量和污水排放量，同時對減少催化劑水熱失活和重金屬 Ni 有一定的鈍化作用。（2） 、選用特殊設(shè)計的霧化效果好的原料油噴嘴，并適當提高原料油預熱溫度，降低進噴嘴的原料油粘度，確保原料油的霧化效果及油劑接觸效果。（3） 、采用提升管出口快速終止反應技術(shù)：提升管出口設(shè)置粗旋，使油氣與催化劑快速分離，終止二次反應，減少干氣及焦炭產(chǎn)率。（4） 、提升管出口油氣快速分離導出系統(tǒng)：提升管出口設(shè)置粗旋及粗旋出口和單級旋風分離器采用軟連接，以盡量減少油氣反應后的停留時間，減少熱裂化反應。（5） 、第一反應區(qū)出口配備急冷措施（備用） ，正常情況下可不注終止劑，僅當處理量變化較大時或產(chǎn)品方案改變時，根據(jù)情況適時注入。這樣不僅可以提高操作靈活性，也可以降低能耗。（6） 、汽提段采用高效汽提技術(shù)：采用洛陽石化工程公司工程研究院 第 33 頁 共 158 頁的高效汽提段成套技術(shù)，可提高汽提效率并降低汽提蒸汽用量，降低焦中H 含量。（7） 、沉降器采用多種技術(shù)措施，消除死區(qū)、提高沉降器溫度、設(shè)置防焦格柵等，以最大限度地防止結(jié)焦。經(jīng)過采用以上措施，使催化劑從進入提升管開始直至與原料混合反應，然后分離，最終油氣離開沉降器，待生劑離開汽提段的各個階段均處于較為理想的環(huán)境之中，從而為提高輕油收率、提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低干氣及焦炭產(chǎn)率創(chuàng)造了良好條件。再生技術(shù)特點再生部分的設(shè)計應以最小的代價最大限度地保護和恢復催化劑的活性。最大限度保護就是再生過程失活要盡量?。换謴痛呋瘎┗钚跃褪且^低的定碳。本次設(shè)計采用的快速床湍流床主風串聯(lián)兩段再生技術(shù)結(jié)構(gòu)盡管相對簡單，但由于其燒焦強度高，可以很好地滿足以上要求?？焖俅餐牧鞔矁啥卧偕夹g(shù)主要特點如下：（1）很高的總燒焦強度：高速床湍流床主風串聯(lián)兩段再生技術(shù)是我國在催化裂化方面第一項專利技術(shù)，已有十多年的運行經(jīng)驗。該技術(shù)第一段采用快速床( 燒焦罐)再生，由于燒焦罐流化狀況改善了氣體傳質(zhì)條件，使其具有很高的燒焦強度。第二段利用一段再生后的富氧煙氣通過低壓降大孔分布板形成湍流床，大大改善了二段再生床層的氣體擴散，從而提高了二段的燒焦強度，這樣使總的燒焦強度達到很高，是已有各種再生方式中燒焦強度最高的。高的燒焦強度意味著低的系統(tǒng)催化劑藏量和高的催化劑置換率，即高的平衡催化劑活性，這也是催化裂化再生技術(shù)所追求的主要目標之一。（2）良好的再生效果。由于其具有很高的燒焦強度，即使在較緩和 第 34 頁 共 158 頁的再生溫度下(低于 700℃)，再生催化劑定碳也可達 %左右的水平。在較低的再生溫度和藏量下不僅滿足了定碳要求，而且為降低催化劑水熱失活及提高劑油比創(chuàng)造了有利的條件。（3）順暢的催化劑輸送系統(tǒng)。為確保裝置催化劑循環(huán)量調(diào)節(jié)自如，為大劑油比操作創(chuàng)造條件，在催化劑循環(huán)系統(tǒng)(特別是再生線路系統(tǒng)) 采取了一系列有效技術(shù)措施，主要體現(xiàn)在：改進再生劑抽出口型式，使催化劑進入再生斜管前充分脫氣，提高再生斜管催化劑密度，從而提高再生線路的輸送力。（4） “兩器 ”采用并列式布置。 “兩器”高度低，差壓小，特別是提升管和沉降器壓力較高，為調(diào)整操作提供了很大的彈性。（5） 主風分配采用新設(shè)計的主風分布管，不僅主風分布均勻，抗磨損，而且使用壽命長。（6） 燒焦罐底的待生催化劑、循環(huán)再生催化劑、外取熱器冷催化劑的入口采用預混合結(jié)構(gòu)型式，使不同溫度、定碳的催化劑混合均勻。可有效提高待生催化劑的燒碳效率，同時防止催化劑提升過程中的偏流，提高燒焦罐總體燒焦效果。由于采用完全燃燒，主風量可以不隨處理量及原料變化而調(diào)整，使再生器及主風機組總處于最佳工況下運行，操作簡單。正常生產(chǎn)時的控制參數(shù)少，開工容易，事故恢復快。由于完全燃燒，沒有 CO 尾燃的顧慮。外取熱技術(shù)由于本裝置再生部分過剩熱量～23260kW。對于本裝置而言，制定合適的方案取走過剩熱也是本次設(shè)計的關(guān)鍵點之一。內(nèi)取熱傳熱系數(shù)高，投資小，但不能調(diào)節(jié)。外取熱雖調(diào)節(jié)靈活，但操作較為復雜而且投資也高。根據(jù)多方案對比，并考慮余熱鍋爐設(shè)計方案的 第 35 頁 共 158 頁可靠性，推薦方案擬采用結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，調(diào)節(jié)靈活的 LPEC 專利取熱技術(shù)—汽水自循環(huán)下流式外取熱器。外取熱器管束采用大直徑的肋片管，每根取熱管均可單獨切除，具有較強的抗事故能力和事故應變能力。取熱系統(tǒng)的水汽循環(huán)系統(tǒng)采用自然循環(huán)方式，節(jié)省動力，運行可靠。兩器部分采用的其它新技術(shù)? PLY 型高效旋風分離器? 冷壁式電液特閥? 高效三級旋風分離器? 新型無龜甲網(wǎng)單層隔熱耐磨襯里最終確定的反－再兩器結(jié)構(gòu)簡圖見附圖三 第 36 頁 共 158 頁附圖三 機組和特閥方案主風機— 煙氣能量回收機組（1）機組配置裝置設(shè)置主風機—能量回收機組 1 臺，采用三機組配置方案，即煙機+ 風機 +變速箱+電機的配置。由于受到裝置電網(wǎng)條件的限制，機組采用間接啟動的方式，即首先啟動備用機組，使裝置低負荷操作，然后利用煙氣輪機拖動整機組至一定