【正文】 表 9 再生器物料平衡匯總 表 10 熱量平衡匯總 入方 熱量（ 104kJ/h） 出方 熱量（ 104kJ/h） 焦炭燃燒熱 27648 焦炭脫附熱 主風(fēng)升溫 焦炭升溫 帶入水汽升溫 吹掃、松動蒸汽升溫 散熱損失 加熱循環(huán)劑 合計 27648 合計 27648 入方 流量（ kg/h） 干空氣 水汽 其中： 主風(fēng)帶入 待生劑帶入 吹掃、松動汽 600 焦炭 7200 循環(huán)催化劑 103 800kt/a重 油催化裂化裝置反再系統(tǒng)工藝設(shè)計 第 16 頁 ( 共 43 頁 ) 反應(yīng)器的熱平衡和物料平衡計算 反應(yīng)器基礎(chǔ)數(shù)據(jù) ⑴ 反應(yīng)條件（見表 12） 表 11 反應(yīng)條件 沉降器頂部壓力 (表 )， kPa 250 提升管出口溫度， ℃ 500 原料預(yù)熱溫度， ℃ 250 新鮮原料流量， t/h 100 催化劑循環(huán)量， t/h 待生劑入口溫度， ℃ 680 提升管停留時間， s 3 ⑵ 產(chǎn)品產(chǎn)率及產(chǎn)量（見表 13） 表 12 產(chǎn)品產(chǎn)率及產(chǎn)量 序號 名稱 質(zhì)量分?jǐn)?shù) kg/h t/d 萬噸 /年 1 干氣 2 液化氣 3 穩(wěn)定汽油 4 輕柴油 5 油漿 6 焦炭 7 損失 反應(yīng)器物料平衡 ① 反應(yīng)熱的計算 根據(jù)《催化工藝學(xué)》知，反應(yīng)熱 =2180 千卡 /公斤催化反應(yīng)碳，且有如下關(guān)系： 催化反應(yīng)碳 =焦碳中總碳 附加碳 汽提碳 附加碳 =新鮮原料量 新鮮原料殘?zhí)贾? 汽提碳 =催化劑循環(huán)量 % 因此 ， 附加碳 =100 103 % =771kg/h 汽提碳 = 103 %= 催化反應(yīng)碳 == kg/h 主要設(shè)備計算結(jié)果總匯 第 17 頁 ( 共 43 頁 ) 總反應(yīng)熱 ＝ 催化反應(yīng)碳 反應(yīng)熱 ＝ 2180= 104kJ/h ② 水蒸氣升溫需熱 Q= CmΔ t= 28235（ 500250） = 104（ kJ/h） 式中 是水蒸氣比熱 ③ 反應(yīng)器散熱損失 對于大型裝置用經(jīng)驗公式可以計算，散熱損失（ kJ/h）＝ 燒碳量（ kg/h） 即散熱損失＝ = 104（ kJ/h） ④ 原料油由 250℃ 升至 500℃ 的反應(yīng)溫度需熱 將原料油、油漿、回?zé)捰突旌线M(jìn)料進(jìn)行處理，因其原料油混合密度為,t＝ 250℃ ,查《石油煉制工程》的石油餾分焓圖得焓＝ 143kcal/kg=598 kJ/kg。 生成 CO2 放熱 ： 33873kJ/kg=23105 104kJ/h 生成 H2O 放熱 ： 119890kJ/kg=4543 104kJ/h Q1 =23105 104+4543 104= 104kJ/h ② 焦碳脫附熱 Q2 根據(jù)經(jīng)驗，焦碳脫附熱按燒焦放熱的 %計算。 釩捕獲劑 固釩劑 R和 ZSM7 使再生催化劑上的釩轉(zhuǎn)化為五價釩酸，再與釩捕獲劑中的堿性 金屬氧化物化合生成穩(wěn)定的釩酸鹽 SOx轉(zhuǎn)移劑 MgO 等金屬氧化物 將再生過程中的 SOx轉(zhuǎn)化為金屬硫酸鹽，減少 SOX排放量。g 1 296～ 344 167 800℃ ,100%H2O,17h 65～ 68 / 孔體積 /ml煙機出口煙氣與其旁路煙氣匯合，經(jīng)過余熱鍋爐，溫度降到 180℃ 后排入大氣。采用非水溶性金屬鈍化劑，還需打入一定量的柴油，以提高注入管線的線速度，防止管線堵塞。 沉降器汽提段料位由待生單動滑閥自動控制。 從油漿泵來的約 350℃ 的部分油漿經(jīng)流控閥和油漿進(jìn)料噴嘴進(jìn)入 提升管，其霧化蒸汽上設(shè)有限流孔板。 提升管底部設(shè)有預(yù)提升蒸汽和提 升蒸汽 (或干氣 )。 (5)原料油 設(shè)計采用的原料油為魯寧蠟油，摻 煉 10%江漢減壓渣油。 設(shè)計總體思路與設(shè)計依據(jù) (1)裝置規(guī)模 設(shè)計公稱能力為 104 t/a。 (2)除少量關(guān)鍵儀表及特殊設(shè)備需引進(jìn)外，其它設(shè)備及儀表立足國內(nèi)。 催化劑 世界 FCC 催化劑約 80%的市場為 GRACE DaNison， Albemarce 和 Engellardg 三大跨國公司擁有，隨著近年來我國催化裂化催化劑的研究，新品種也不斷推出，在應(yīng)用方面基本上可以做到“量體裁衣”。 我國 還 生產(chǎn)和使用的催化劑有 20 多個品種，按沸石的類型分為，包括稀土 Y 型800kt/a重 油催化裂化裝置反再系統(tǒng)工藝設(shè)計 第 4 頁 ( 共 43 頁 ) 沸石，并開發(fā)成功了各種催化劑系列。 采用帶預(yù) 混合管的燒焦罐式再生器以強化再生過程。安裝方式多為噴嘴在提升管同一水平截面上均勻排列，與提升管中心線呈 30176。 國內(nèi)重油催化裂化的工藝技術(shù) 我國自 60 年代中即開始著手重油催化裂化的研究實驗工作。其所用原料為經(jīng)嚴(yán) 格脫鹽的重油，使鈉含量小于 1ppm。加深對工藝過程的認(rèn)識，掌握催化工藝原理，了解流態(tài)化原理，旋風(fēng)分離器、原料油噴嘴等重要設(shè)備的工作原理，跟蹤催化裂化工藝的發(fā)展動向。 DCC 技術(shù)自 1990 年工業(yè)化以來在國內(nèi)外已有 7 套工業(yè)裝置投產(chǎn)，其中向泰國技術(shù)轉(zhuǎn)讓的生產(chǎn)裝置規(guī)模已達(dá) 920 kt/a。 20 世紀(jì) 80 年代末，石油化工科學(xué)研究院成功地開發(fā)出了以重油為原料、以生產(chǎn)丙烯為主要目的的催化裂解（ Deep Catalytic CrackingDCC）新工藝。 因此大力發(fā)展我國的丙烯生產(chǎn)技術(shù)具有很重要的現(xiàn)實意義。世界丙烯的需求己從 20 年前的 1520 萬噸增加到 2021 年 5120 萬噸，年均增長率達(dá) %。 催化裂化在實際生產(chǎn)中有很重要的意義，研究其工藝很有價值。 2021年侯芙生院士和陳俊武院士分別闡述了催化裂化過程在重質(zhì)油深度加工和煉油廠中的重要地位，認(rèn)為催化裂化作為主要的重質(zhì)油輕質(zhì)化過程，仍將繼續(xù)發(fā)揮骨干作用。催化裂化已經(jīng)成為我國煉油工業(yè)的核心技術(shù)和石油化工企業(yè)經(jīng)濟效益的主要支柱。 to use slurry oil spray nozzle Ⅰtype BWJ to raw material. The advantage of the nozzle are high nozzle spray pressure reduction, low yield of dry gas and coke yield, high light to operate smoothly and noninterference between oil and steam etc, also satisfying the requirements, and the process can ,in a certain extent, reduce the consumption the energy. Key Words : FCC Catalysts Riser Reactor Regenerator 前言 第 1 頁 ( 共 43 頁 ) 800Kt/a 重油催化裂化裝置反再系統(tǒng)工藝設(shè)計 1 前言 隨著煉油工業(yè)的不斷發(fā)展，催化裂化 (FCC)日益成為石油深度加工的重要手段，在煉油工業(yè)中占有舉足輕重的地位。 【 關(guān)鍵字 】： 催化裂化 催化劑 提升管反應(yīng)器 再生器 英文摘要 VII The process design of 800Kt/a FCC Reaction regeneration system Student: Hu Bo School of Chemical and Environmental Engineering Tutor : Yuehui She School of Chemical and Environmental Engineering 【 Abstract 】 The core of the catalytic cracking unit is Reaction regeneration system. The riser reactor partially pleted strong absorption in catalytic cracking reaction, the regeneration partially pleted strong exothermic reaction, recovering the activity of catalyst by burning coke on the catalyst. Through the cycle of catalyst, the thermal equilibrium between the catalyst regeneration reactor reach to realization. According to the given data and the relevant material of the FCC catalytic cracking , the reaction regeneration system of 800 Kt/a catalytic cracking unit is designed , mainly including the following aspects: the reaction process design calculation。 評審意見： 指導(dǎo)教師簽名： 評定成績（百分制）： _______分 Ⅳ 長江大學(xué)畢業(yè)論文 (設(shè)計 )評閱教師評語 學(xué)生姓名 專業(yè)班級 畢業(yè)論文 (設(shè)計 )題目 評閱教師 職 稱 評閱日期 評閱參考內(nèi)容： 畢業(yè)論文 (設(shè)計 )的研究內(nèi)容、研究方法及研究結(jié)果， 難度及工作量，質(zhì)量和水平， 存在的主要問題與 不 足。 3 使用專業(yè)的工藝?yán)L圖工具繪制工藝流程圖、設(shè)備圖等設(shè)計所需的工藝圖。在工藝設(shè)計計算之前，首先要根據(jù)國家的需要和具體條件選擇原料和生產(chǎn)方案，例如主要是生產(chǎn)柴油方案還是生產(chǎn)汽油－氣體方案。 (2) 重要設(shè)備選型 原料油噴嘴、旋風(fēng)分離器、滑閥等。 5 主要研究內(nèi)容、需重點研究的關(guān)鍵問題及解決思路 研究內(nèi)容 研究內(nèi)容主要為各種流程的工藝設(shè)計方法和工藝改進(jìn)方案，以及新型催化劑。 催化劑反面：全世界 FCC 催化劑約 80%的市場為 GRACE DaNison， Albemarce和 Engellardg 三大跨國公司擁有，隨著近年來我國催化裂化催化劑的研究，新品種也不斷推出，在應(yīng)用方面基本上可以做到“量體裁衣”。 我國 還 生產(chǎn)和使用的催化劑有 20 多個品種，按沸石的類型分為，包括稀土 Y 型800Kt/a重油催化裂化裝置反應(yīng)再生系統(tǒng)工藝設(shè)計 Ⅱ 沸石，并開發(fā)成功了各種催化劑系列。 采用帶預(yù)混合管的燒焦罐式再生器以強化再生過程。安裝方式多為噴嘴在提升管同一水平截面上均勻排列，與提升 管中心線呈 30176。 國外重油催化裂化工藝技術(shù)的現(xiàn)狀 我國自 60 年代中即開始著手重油催化裂化的研究實驗工作。 (4) 使用超穩(wěn) HY 分子篩催化劑如： DAVigon 公司生產(chǎn)的 OCTACAT。又由于采用單程裂化方式，致使重油催化裂化的焦炭產(chǎn)率與餾分油裂化很接進(jìn)，因而可以不設(shè)取熱器。因 此它認(rèn)為重油催化裂化的焦炭產(chǎn)率與原料的殘?zhí)恐禑o直接關(guān)系。 (4) RCC 技術(shù)不使用金屬鈍化劑，而是利用水蒸氣 進(jìn)行鈍化，其理論根據(jù)是：沉積在催化劑上的重金屬在高溫水蒸氣的作用下形成氧化物，而催化劑在提升管內(nèi)停留時間很短，該金屬氧化物來不及還原，故可以起到鈍化作用。同時可以減少油氣在提升管內(nèi)的停留時間。 RCC 技術(shù)的主要特點是： (1) UOP 為了移出過剩熱量， 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。 (3) 在待生立管下部有外套筒，以便使待生催化劑在再生器內(nèi)保持上進(jìn)下出與空氣逆流的燒焦方式，從而避免高含炭量的待生催化劑與新鮮空氣接觸引起催化劑內(nèi)外表面溫度過高造成高溫失活。其回練比一般為 左右。 ② 對釩含量為 5~30ppm，殘?zhí)繛?5~10%的重油，需增加外取熱設(shè)備，并須使用金屬鈍化劑。第一套工業(yè)裝置于 1961 年投產(chǎn)，是世界上最早實現(xiàn)工業(yè)化的重油催化裂化裝置。 3 閱讀的主要文獻(xiàn)及資料名稱 800Kt/a重油催化裂化裝置反應(yīng)再生系統(tǒng)工藝設(shè)計 Ⅱ [1] 吳寶林 ,吳迪 ,易文濤 . 100 萬噸 /年大型催化裂解裝置反再系統(tǒng)工藝設(shè)計 [J]. 內(nèi)蒙古石油化工 ,2021,(05)： 9~10 [2] 鄭鐵年 . 催化裂解技術(shù)及其應(yīng)用前景 [J].石油煉制與化工 ,1996,(06):37~41 [3] 李再婷 . 催化