【正文】 總之，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn) 是提高環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的客觀要求，也是煉油廠在市場經(jīng)濟(jì)的壓力下的自覺行為和必由之路。 清潔生產(chǎn) ⑴ 清潔生產(chǎn)的基本思想 清潔生產(chǎn)的基本思想是從生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的整體優(yōu)化出發(fā)，對(duì)物質(zhì)轉(zhuǎn)化的全過程不斷采取戰(zhàn)略性的綜合預(yù)防措施，提高物料和能源的利用，減少廢物的產(chǎn)生和排放，也就是對(duì)產(chǎn) 品的生產(chǎn)進(jìn)行全過程控制，降低對(duì)資源的過度使用，減少環(huán)境和人類自身的風(fēng)險(xiǎn)?；蛘弑愎と嗽诟袈暿覂?nèi)工作 。 ⑷ 噪聲的來源及防治 ① 噪聲的來源 催化裂化噪聲污染源主要來自再生煙氣放空 (120dB)及 機(jī) 泵電動(dòng)機(jī) (100dB)、空冷器風(fēng)機(jī)、加熱爐火嘴、氣體放空口、蒸汽放空口、調(diào)節(jié)閥、管道，尤其是主風(fēng)機(jī) (103dB)、氣壓機(jī)的噪聲危害最大。 ② 廢渣處理 堿渣的治理 ， 從堿渣中回收硫化鈉和硫氫化鈉 ； 二氧化碳或二氧化硫中和生產(chǎn)碳酸 鈉 或硫酸 鈉 和 粗酚； 催化裂化分餾塔頂注氯代替堿洗工藝。 ④ 烴類損失及防治 在催化裂化生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)中， 原料油 、 輕 質(zhì)油、液態(tài)烴和干氣都會(huì)產(chǎn)生不同烴類的損失，并散發(fā)到大氣中，造成對(duì)大氣的污染 ， 催化 裂 化裝置的加工損失大都接近 1%。 ③ 粉塵的防治 催化裂化裝置的粉塵，主要來自催化劑的 裝卸 和工藝操作損失，特別是再生煙氣中攜帶有大量催化劑粉塵直接排空，嚴(yán)重污染了大氣 。 【 23】 ⑵ 廢氣的來源及治理 ① 廢氣的來源 催化裂化裝置在加工過程中，有害氣體主要來源于再生器燒焦時(shí)產(chǎn)生的煙氣，其中 C0 約 6%～ 10% (體積 )，還有 S02，、 NOx、 CO2以及催化劑粉塵等。 含油污水處理 ： 煉油廠對(duì)含油污水大多采用隔油、浮選、生化曝氣、砂濾的二級(jí)處理工藝。 含油污水 ：除 含 硫 、含堿污水以外的 其他 含油污水，如機(jī)泵冷卻水、沖洗地面水等。 ⑴ 污水的來源及治理 ① 污水的來源 含硫污水 :主要來源于分餾塔頂油氣分離器切水、富氣洗滌水 、 液態(tài)烴水洗水、穩(wěn)定塔頂油氣分離囂切水。 環(huán)境保護(hù) 催化裂化環(huán)境 污染的來源與防治 催化裂化 是靠催化劑的作用，在一定溫度、壓力條件下使原料油經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng)，裂化成輕質(zhì)油產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。 4． 在能流上使用更多的計(jì)算儀表。除供反 — 再系統(tǒng)外還可供其他裝置設(shè)備。常壓渣油催化裂化，燒焦產(chǎn)率達(dá) 10～ 13%，燒焦放出的熱量遠(yuǎn)大于系統(tǒng)所需熱量，一部分熱量被高溫?zé)煔鈳ё?，因此需要回收煙氣中的這部分能量，具體包括：有一定壓力的高溫氣體膨脹功， CO 的燃燒熱和煙通氣的物理熱。由齒輪泵送入鈍化劑儲(chǔ)罐，再用泵將儲(chǔ)罐中的鈍化劑打到混合器中與水混合稀釋，注入反應(yīng)進(jìn)料管線內(nèi)，隨原料一起進(jìn)入提升管反應(yīng)器。 DNFVN1復(fù)合金屬鈍化劑 本設(shè)計(jì)選用 DNFVN1 復(fù)合 金屬鈍化劑。此外還有一些復(fù)合型的催化劑。使用比表面積較大的或具有活性基質(zhì)的催化劑，可以基本上不影響轉(zhuǎn)化率，氣體收率和焦碳收率的情況下使輕油收率增加和重柴油收率減小。 催化劑和助劑的選取 OB— 3000 型催化劑 在當(dāng)前使用分子篩催化劑時(shí)期，重油流化催化裂化工藝對(duì)催化劑的選擇，比一般流化催化裂化工藝尤為 重要和復(fù)雜。這些剩余的熱量如不及時(shí)轉(zhuǎn)移出去，一方面會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)溫度的上升，裂解加劇破壞正常的操作條件；另一方面再生器內(nèi)溫度會(huì)迅速上升，設(shè)備材料難于承受這種高溫，導(dǎo)致設(shè)備的破壞為了維持正常的操作條件和保證設(shè)備的安全操作，就必須將渣油催化裂化過程中多余的熱量及時(shí)轉(zhuǎn)移出去，維持渣油催化裂化熱平衡。 取熱器 我國目前已投用的外取熱器可分為兩大類 4 種形式，即閥控類 :下流式、上流 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第二章 催化裂化生產(chǎn)參數(shù)和裝置設(shè)備的說明 21 式 。在塞閥外面和桿管保護(hù)罩的外面加了具有龜甲網(wǎng)的耐磨材料，可連續(xù)使用五年。 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第二章 催化裂化生產(chǎn)參數(shù)和裝置設(shè)備的說明 20 用外集氣管 在二再生器采用外集氣管，這樣做不僅節(jié)省昂貴的不銹鋼，同時(shí)克服了內(nèi)集氣和器壁之間較大溫差引起的熱應(yīng)力，減少事故的產(chǎn)生。 但用分布管，由于再生器錐體部分需要填充催化劑，再生器催化劑藏量增大很多，有的裝置將再生器底部用珍珠巖填平，頂上鋪一層鋼板，既便于停工卸催化劑時(shí)清掃，同時(shí)縮短開工加催化劑時(shí)間。 空氣分布管 本次設(shè)計(jì)采用空氣分布管而未用分布板是因?yàn)椋悍植脊茉谳^低壓降下即可達(dá)到良好的分布效果，還可以消除了分布板的變形問題，在金屬材料消耗上分布管比較省分布管可以布置在再生器下部錐體處，而分布板必須在再生器下部的圓筒部分。 用水蒸氣將催化劑顆粒之間和顆粒的空隙內(nèi)充滿的油氣置換出來，可以減少焦炭的產(chǎn)率，提高油品產(chǎn)率。兩者主要區(qū)別在于布埃爾型的筒體上有一個(gè)渦流導(dǎo)向部分 ，使其分離效率更高。 【 21】 采用耐磨彎頭 對(duì)于同軸式催化裂化裝置，為了盡可能降低裝置總高度下滿足提升管的長度要求，一般均采用折疊式提升管。 氣液兩相旋流器的工作過程如下：在噴嘴混合腔內(nèi)形成的氣液兩相流體，在一定壓力作用下進(jìn)入旋流器的螺旋甬道，被迫進(jìn)行回旋流動(dòng)。理想的霧化狀態(tài)是經(jīng)霧化的原料油變成 60um的小霧滴（與分子篩催化劑直徑大致相同）。并且通入預(yù)提升蒸汽可降低油氣分壓，有利于進(jìn)料汽化，降低焦碳產(chǎn)率，提高 C2— C4氣中烯烴含量和提高汽油辛烷值。 倒 L 型彎頭出口有兩 種形式，一種是石油二廠采用的將垂直向下的出口封閉，催化劑和油氣從兩個(gè)水平管引出，分離效率為 70%～ 80%，另一種為底部采用防沖擋板，但并不封死，其效率為 85%，本次設(shè)計(jì)采用第二種形式。 設(shè)計(jì)特點(diǎn) 由于渣油原料中殘?zhí)贾岛徒饘俸烤芨?，這就增加渣油催化裂化技術(shù)難度，因此，渣油催化裂化 關(guān)鍵要解決的問題是：（ 1）如何減少生焦量和生氣量，特別是氫氣量，獲得最大的汽油和柴油收率。為了避免事故蒸汽噴嘴結(jié)焦或被催化劑堵塞，應(yīng)設(shè)置旁通孔板，通入一定量的蒸汽進(jìn)行吹掃。 ⑵ 事故蒸汽 采用提升管進(jìn)料事故蒸汽，是為了保證在 原料中斷后，提升管內(nèi) 催化劑能維持流化而不致噎塞。同時(shí)，霧化蒸汽可以降低油、氣分壓，避免催化劑迅速結(jié)焦。 【 20】 大慶常壓渣油金屬含量較低，尤其是 Ni， H/C 比（ ）較高，故選用直催化裂化加工方案是合宜的。分子量的變化主要依靠分解反應(yīng)（熱反應(yīng)或催化反應(yīng)），而 H/C 的變化則不外乎通 過兩個(gè)途徑：脫碳和脫氫。避免二次燃燒，采用完全再生即是一種有效方法。 本設(shè)計(jì)采用兩器兩段完全再生（帶取熱）， CO2/CO 體積比 2～ 150，再生劑含碳量 %～ %。在適宜范圍內(nèi)提高過剩氧含量，可以提高再生 速度，縮短再生時(shí)間，避免催化劑在高溫狀態(tài)下停留時(shí)間過長而造成高溫失活。單程轉(zhuǎn)化率高，回?zé)挶刃? 本次設(shè)計(jì)回?zé)挶葹?，劑油比為 。劑油比大時(shí)，單位催化劑上積碳量就較少，且焦碳產(chǎn)率下降，催化劑活性下 降程度相應(yīng)要小些。故對(duì) 汽油方案而言，從汽油的收率和質(zhì)量來看，采用高溫短接觸時(shí)間是有利的，反應(yīng)時(shí)間一般是 1～ 3 秒，本次設(shè)計(jì)選定為 2秒。 反應(yīng)時(shí)間和溫度、催化劑的活性、再生催化劑含碳量、劑油比以及原料的性質(zhì)等，共同決定著原料的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)品分布。但在水蒸氣的氛圍 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第二章 催化裂化生產(chǎn)參數(shù)和裝置設(shè)備的說明 14 中提高再生器藏量會(huì)加速催化劑的水熱失活。為了減少有害的二次反應(yīng)，裂化油氣在提升管出口與催化劑快速分離，沉降器催化劑料位一般不超過汽提段。提升管催化裂化的反應(yīng)時(shí)間一般為 2～ 4s，反應(yīng)時(shí)間太短，單程轉(zhuǎn)化率過低；反應(yīng)時(shí)間太長，會(huì)出現(xiàn)過渡裂化，使產(chǎn)品分布變差?？梢?，反應(yīng)時(shí)間是反應(yīng)油氣在提升管中的停留時(shí)間。 生產(chǎn)中，再生壓力采用再生壓力單參數(shù)控制或反再兩器控制。在低處理量下降低壓力，還可以避免再生器床層線速過低，保持良好的再生效果和避免局部過熱的出現(xiàn)。再生器壓力采用 （絕）。 反應(yīng)壓力 對(duì)于催化裂化反應(yīng)，隨著壓力提高，可提高轉(zhuǎn)化率，但同時(shí)也增加了原料中重質(zhì)組分和產(chǎn)物在催化劑上的吸附量，從而提高生焦的反應(yīng)速度，使焦炭產(chǎn)率明顯提高，氣體中烯烴產(chǎn)率相對(duì)下降，汽油產(chǎn)率略有下降，但穩(wěn)定性提高。從熱平衡及原料轉(zhuǎn)化率的角度出發(fā)，降低原料預(yù)熱溫度是有利的。開車前或停車時(shí)再生溫度一般由輔助燃燒室燃燒加熱主風(fēng)提供。如果燒焦熱量過剩而又沒有采取其他措施及時(shí)調(diào)整，則再生溫度將上升，煙氣離開再生器帶走的熱量增加，在新的較高的再生溫度下達(dá)到新的熱平衡，此時(shí)容易發(fā)生二次燃燒和再生器超溫等事故。采用熱穩(wěn)定性較好的分子篩催化劑，再生溫度可提高到 650～ 700℃，特別是使用高溫再生技術(shù)的裝置溫度可達(dá) 700℃，使再生劑含碳量降到 %～ %。 綜合考慮各種因素，以及參考國內(nèi)外同類裝置的操作 條件，本次設(shè)計(jì)裝置反應(yīng)溫度確定為 500℃。 【 16】 同時(shí)， 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第二章 催化裂化生產(chǎn)參數(shù)和裝置設(shè)備的說明 11 分解反應(yīng)和芳構(gòu)化反應(yīng)比氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)增快的多，于是汽油的烯烴和芳烴含量有所增加，汽油辛烷值有所提高。催化裂化反應(yīng)的活化能約 ～ ，溫度每升高 10%～ 20%反應(yīng)速度約提高 10～ 20%。煙氣輪機(jī)組再帶動(dòng)反 — 再系統(tǒng)的主風(fēng)機(jī)；余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽，驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)，發(fā)電機(jī)，組成了同軸式四機(jī)組能量回收 系統(tǒng)。吸收穩(wěn)定系統(tǒng)的作用是利用吸收和精餾的方法將富氣和粗汽油分離成干氣、液化氣和蒸汽壓合 格的穩(wěn)定汽油。循環(huán)油漿用泵從脫過熱段底部抽出后分成兩路：一路直接送進(jìn)提升管反應(yīng)器回?zé)挘?不回?zé)捒山?jīng)冷卻送去裝置；另一路先與原料油換熱，再進(jìn)入油漿蒸汽發(fā)生器大部分作循環(huán)回流返回脫過熱段上部，小部分返回分餾塔底，以便于調(diào)節(jié)油漿取熱量和塔底溫度。 【 12】 分餾系統(tǒng) 分餾系統(tǒng) 主要包括分餾塔、輕柴油汽提塔、分餾系統(tǒng)冷換設(shè)備和粗汽油罐等。 再生器燒焦需要的空氣，由主風(fēng)機(jī)供給。 經(jīng)過第一再生器 再生過的催化劑經(jīng)淹流管進(jìn)入催化劑提升輸送管，用 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第二章 催化裂化生產(chǎn)參數(shù)和裝置設(shè)備的說明 9 增壓風(fēng)做輸送 介質(zhì)把催化劑 提升到第二再生器，第二再生器操作壓力為 MPa (絕 )，溫度控制在 710℃，過剩氧為 3%（體），進(jìn)行高溫完全再生，使再生 催化 劑含炭量降到 %以下，經(jīng) 第 二 再生器 再生的催化劑由再生斜管輸送到 二再 外 脫氣罐脫 除 CO、 CO2 后經(jīng)再生單動(dòng)滑閥 控制的 再生斜管進(jìn)入提升管反應(yīng)器 下 部，經(jīng)預(yù)提升后與原料油混合，重復(fù)上述循環(huán)。原料在進(jìn)入噴嘴之前， 用 泵注入 DMP1 復(fù)合金屬 鈍化劑 （鈍化劑加入具體方法見 ） 。 （ 5）在同軸式催化裂化裝置中，再生器框架的高度是由提升管底部的標(biāo)高和再生斜管的高度決定的，為了降低再生斜管高度，在布置是要盡量使提升管靠近再生器，同時(shí)適當(dāng)?shù)脑黾釉偕惫芘c垂直方向的夾角。 （ 3）強(qiáng)化氣體過程，縮短汽提段。此次設(shè)計(jì)采用以下措施，以便降低總高度： （ 1）采用兩器兩段再生：本裝置采用第一再生器與反應(yīng)沉降器同軸，第二再生器與第一再生器串聯(lián)的設(shè)計(jì)。 其次， 大慶常壓渣油具有高 H/C（ H/C 為 ）金屬含量低，殘?zhí)贾档停?%），密度小（密度為 ）平均分子量大（分子量 563） 產(chǎn)率較高 的特點(diǎn)，是比較理想的重油催化裂化原料，可直接進(jìn)行催化裂化。大慶原油不同加工方案的比較說明，采用常壓渣油直接催化裂化，可以 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第一章 綜述 5 省掉減壓蒸餾裝置，并且比焦化和溶劑脫瀝青工藝的輕質(zhì)油收率高，產(chǎn)值高，利稅高，而投資和加工費(fèi)用低。 （ 5）過程模擬和計(jì)算機(jī)應(yīng)用 :為了正確設(shè)計(jì)、預(yù)測以及應(yīng)用計(jì)算機(jī)優(yōu)化控制，都需要有正確的模擬催化裂化過程的數(shù)學(xué)模型。降低能耗的主要方向是降低焦碳產(chǎn)率、充分利用再生煙氣中 CO 的燃燒熱以及發(fā)展再生煙氣熱能利用技術(shù)等。 從近十年的發(fā)展情況來看，在目前和今后一段時(shí)期內(nèi)，催化裂化技術(shù)將會(huì)圍繞以下 幾個(gè)主要方面繼續(xù)發(fā)展： （ 1）加工重質(zhì)原料 :傳統(tǒng)的催化裂化原料主要是減壓餾分油。 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第一章 綜述 4 影響 FCC 未來發(fā)展的重要因素將是：原油價(jià)格、滿足環(huán)保要求、新燃料規(guī) 格、石油化工原料需求和渣油加工。開發(fā)的催化劑較好地滿足了不同的需要，達(dá)到了多摻煉重油 ，多產(chǎn)輕質(zhì)產(chǎn)品的目的。提升管出口設(shè)置快速分離器等辦法來降低高度。對(duì)于同軸式催化裂化裝置來說，必須采用各種措施降低裝置總高度，以便施工操作維修。 (4)施工周期短，設(shè)備安裝方便。反應(yīng)沉降器在上部，再生器在下部。以渣油為原料的催化裂化的主要問題就是生焦量的問題。 【 2】 我國第一套大型工業(yè)化常壓渣油催化裂化裝置于 1983 年 9 月試運(yùn)投產(chǎn)成功。美國原油加工能力為 Mt/a，催化裂化能力為 271 Mt/a，居界第一，催化裂化占一次加