【正文】 量又上升很快，這就要求我國的煉 油工業(yè)把更多的重油，特別是渣油進行深度加工。此外，近些年來，隨著原油變重以及市場對輕質(zhì)油需求的大幅度上升，作為重油輕質(zhì)化的主要乎段之一，重油催化裂化得到廣泛的重視。目前我國催化裂化的年加工能力已經(jīng)超過 1億，商品汽油構(gòu)成中，催化裂化汽油占 80％ 左右，柴油占 30％ 左右，而且 30％ 以上的丙烯也來自催化裂化過程。 催化裂化是最重要的重質(zhì)油輕質(zhì)化過程之一。為了滿足日益嚴格的環(huán)保要求和市場對烯烴 (特別是丙烯 )需求的日益增長，催化裂化工藝技術(shù)也在進一步發(fā)展和改進。 FCC 工藝是將重質(zhì)油輕質(zhì)化，目的產(chǎn)品 是汽油、柴油和液化氣。 to introduce advanced the main air distribution to improve the quality of the fluid and reduce the flow of the distributing tube wear 。 renewable system, Renewable energy and material balance, implements the pressure balance, Reaction regeneration system material balance, thermal, Main equipments process calculation, the important equipment selection fuel oil nozzle, cyclone separator, slide and so on , developing a process flow chart and automatic control, Rendering the main equipment diagram of regeneration, reaction settlement settlement, riser reactor, burning the distributing tube and so on. The effect of burned this design is improved by adopting several measures, such as to fully regenerative burner with CO。 根據(jù)給定的催化裂化的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和催化裂化的相關(guān)資料 ， 以 摻有 10%的江漢減壓渣油 原料 ， 進行了 800Kt/a 重油催化裂化裝置反再系統(tǒng)工藝設(shè)計，主要包括以下幾個方面：反應再生系統(tǒng)工藝設(shè)計計算；再生器物料平衡、熱平衡、壓力平衡；反應再生系統(tǒng)物料平衡、熱平衡；主要設(shè)備工藝計算；原料油噴嘴、旋風分離器、滑閥等重要設(shè)備的選型；繪制工藝及自動控制流程圖；繪制再生沉降器、反應沉降器、提升管反應器、燒焦罐、主風分布管等主要設(shè)備簡圖；本設(shè)計采取了多項提高燒焦效果的措施，如采取加 CO 助燃劑的完全再生方案；采用較高的再生 溫度，由于再生溫度是影響再生效果的重要因素，再生溫度的提高可大大提高焦炭燃燒速度；采用改進的主風分布管，改善流化質(zhì)量并降低主風分布管的磨損；采用原料及油漿霧化采用 BWJ—Ⅰ 型噴嘴高效噴嘴，該噴嘴具有壓降低、霧化效果好、干氣及焦炭產(chǎn)率低、輕質(zhì)油收率高、操作平穩(wěn)及油、汽互不干擾等特點，可以滿足工藝過程的要求，且可在一定程度上降低能耗。學生掌握基礎(chǔ)和專業(yè)知識的情況，解決實際問題的能力， 畢業(yè)論文 (設(shè)計 )是否完成規(guī)定任務，達到了學士學位論文的水平，是否同意參加答辯 。學生的學習態(tài)度和組織紀律，學生掌握基礎(chǔ)和專業(yè)知識的情況，解決實際問題的能力， 畢業(yè)論文 (設(shè)計 )是否完成規(guī)定任務，達到了學士學位論文的水平，是否同意參加 答辯 。 7 工作的主要階段、進度與時間安排 1 月 10 日 4 月 8 日：查閱文獻資料，完成開題報告 4 月 8 日 4 月 11 日：準備開題報告答辯 46 月 3 日 6 月 10 日：指導老師對設(shè)計、譯文進行修改審查并； 800Kt/a重油催化裂化裝置反應再生系統(tǒng)工藝設(shè)計 Ⅱ 6 月 11 日 6 月 16 日：完 成畢業(yè)設(shè)計定稿，上交畢業(yè)設(shè)計，準備答辯。 2 掌握與本設(shè)計有關(guān)的當今國內(nèi)外先進的各種生產(chǎn)方案和工藝設(shè)計方法。第二步是參考 中型試驗和工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)制定總物料平衡和選擇相應的主要操作條件。即使有些設(shè)計計算可以依靠某些計算公式或計算方法，但是仍然要十分重視用實際數(shù)據(jù)來比較、檢驗計算結(jié)果。 (3) 主要工藝設(shè)備規(guī)格表及主要工藝圖、流程圖。 工藝設(shè)計內(nèi)容： (1) 反再系統(tǒng)的工藝計算 反應器物料平衡、熱平衡和壓力平衡計算；再生器物料平衡 、熱平衡和壓力平衡計算；再生器和反應器設(shè)備工藝設(shè)計計算。例如，優(yōu)化一再生催化劑燒焦效果，一再生密相床增設(shè)格柵，一改善氣固接觸效果，減 少床層催化劑返混，降低稀相催化劑攜帶量。 工藝方面：研究者們越來越重視通過數(shù)學模擬對催化裂化工業(yè)過程進行操作和優(yōu)化設(shè)計以及對復雜反應體系進行動力學研究，其主要方法是通過物理和化學分析手段，將大量化合物按其動力學性質(zhì)合并成若干 個虛擬的單一組分來進行處理，即所謂的集總（ Lumping）方法。例如在 FRCC 方 面已開發(fā)出的催化劑有 CA2020， LIP 和 LCC2,LHO1,RCH 系列催化劑， ZSM5/Y 復合分子篩和機械混合分子篩催化劑等，在重油的裂解能力，抗重金屬污染能力和焦炭選擇性方面都有較大的優(yōu)勢。產(chǎn)品牌號從 LCS7 發(fā)展到 RHZ200、 RHZ300，成功地填補 REY 與 REUSY 了兩大類催化劑中的空白，成為廣泛應用的換代產(chǎn)品 發(fā)展趨勢及研究方向 由于原油的日益重質(zhì)化和劣質(zhì)化，給重油裂化帶來了一系列的難題，催化裂化未來的發(fā)展將重點集中在兩個反面：新型催化劑和催化裂化工藝的研究和改進。其中 DASY、 SRNY、和 REUSY 是主要的超穩(wěn) Y 型沸石； ZSM、 CHZ 和 LCH 系列是以超穩(wěn) Y 型沸石為獲活性組分、重油催化裂化適用的催化劑。 采用含銻金屬鈍化劑，抑制重金屬污染。預混合管可以使待生催化劑與從取熱器及循環(huán)管下來的再生催化劑很好混合，以保證進入燒焦罐催化劑溫度及碳含量分布均勻，并與空氣接觸良好，實現(xiàn)高效再生的目的。 (4) 為進一步降低焦炭產(chǎn)率，采用減少回練比、出部分澄清油的方式。 角，控制噴嘴出口線速達 70~90m/s，可使油滴平均直徑小于 100? m 的霧滴。 (3) 為加強原料霧化，采用了喉管式進料噴嘴。下面介紹具有中國特色的重油催化裂化裝置。并要求加強原油的脫鹽以減少渣油中的鈉含量，一般至少采用二級脫鹽。這種催化劑氫轉(zhuǎn)移活性低，可增加汽油辛烷值，并使輕柴油收率明顯上升，油漿及焦炭產(chǎn)率下降，且有較好的抗污染性能。為了在高溫下不使設(shè)備材質(zhì)受影響，第二再生器采用單級外旋風分離器且涂有耐熱耐磨襯里。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。由于微細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。 (2) 采用高度霧化的特殊材料進料噴嘴。 RFCC 技術(shù)的主要特點： (1) 從理論和實踐的結(jié)合上確定了催化原料中的瀝青質(zhì)在裂化時可以斷裂為中間餾分的新概念。實踐證明效果是明顯的，平衡催化劑上的金屬含量達到 10000~15000ppm 時，操作依然正常，氫氣產(chǎn)量只有~（重） %。為充分利用過剩氧使二段再生煙氣進入一段與一段煙氣一起離開再生器。為了盡快終止反應，還在提升管出口裝設(shè)結(jié)構(gòu)簡單的彈道式快速分離器，其效果與粗旋風分離器相當。 (2) 為了降低焦炭產(chǎn)率，采用無回煉操作，并改動了進料位置和使用高效霧化噴嘴，采用較低的反應壓力，接在 進料注入 11~13%的液體水或其它稀釋劑以改善原料霧化和降低油氣分壓。對殘?zhí)苛啃∮?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。第一套工業(yè)裝置于投產(chǎn)，年處理量800Kt/a重油催化裂化裝置反應再生系統(tǒng)工藝設(shè)計 Ⅱ 200 萬噸。 (4) 采用金屬鈍化劑來減少重金屬的污染 (5) HOC 的兩器結(jié)構(gòu)采用同軸式，占地面積小，兩器基礎(chǔ)鋼材用量少，故節(jié)省投資。 ④ 采用高溫短接觸的反應條件，并在提升管出口設(shè)置快速分離裝置以便盡快終止反應。 ③ 為改善油劑接觸采用上流式斜管，以保證催化劑在到達噴嘴處時可以比較均勻的分布，使油劑接觸良好促進汽化。 ② 減少回煉。 ③ 對質(zhì)量較差的原料即釩含量大于 30ppm，殘?zhí)砍^的 10%的高含硫重油，不僅裝置需增加取熱設(shè)施，而且原料必須進行加氫脫硫處理方能進 HOC 裝置。 該技術(shù)的主要特點是： (1) 對不同 原料采用不同措施： ① 對殘?zhí)恐敌∮?5%，重金屬釩含量小于 5ppm 的重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原料預熱溫度，不需增加外取熱器。它設(shè)有床層取熱板管和上流式外取熱器以取走再生的過剩熱量。 技術(shù) 該技術(shù)是由凱洛格與菲利浦斯公司共同開發(fā)的。 80 年代以來流化催化裂化工藝的發(fā)展特點是解決實現(xiàn)重油催化裂化的技術(shù)關(guān)鍵。因此，要不斷開發(fā)催化裂化新技術(shù)、新工藝，以增加產(chǎn)品收率、提高產(chǎn)品質(zhì)量，這也是煉化企業(yè)在 21 世紀可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略措施。 從以上兩個方面可見，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。以汽油為例，據(jù) 1988 年統(tǒng)計，全世界每年總消耗量約為 億噸以上，我國汽油總量為 7500 萬噸，從質(zhì)量上看，目前各國普通級汽油一般為 91~92（ RON），優(yōu)質(zhì)汽油為 96~98（ RON）。在我國由于多數(shù)原油偏重，而 H/C 相對較高且金屬含量相對較低，催化裂化過程，尤其是重油催化過程的地位優(yōu)為重要。 任務書批準日期 2020 年 1 月 5 日教研室 (系 )主任 (簽字 ) 任務書下達日期 年 1 月 13 日 指導教師 (簽字 ) 完成任務日期 年 6 月 16日 學生（簽名） 長江大學 畢業(yè)設(shè)計 開題報告 題 目 名 稱 800Kt/a 重油催化裂化裝置 反再系統(tǒng)工藝設(shè)計 題 目 類 別 畢業(yè)設(shè)計 學 院 （系） 化學與環(huán)境工程學院 專 業(yè) 班 級 化工 10903 學 生 姓 名 胡波 指 導 教 師 佘躍慧 輔 導 教 師 鄭延成 開題報告日期 2020 年 4 月 11 日 開題報告 Ⅱ 800Kt/a 重油催化裂化裝置反應再生系統(tǒng)工藝設(shè)計 學 生： 胡波 ，化學與環(huán)境工程學院 指導老師：佘躍惠，化學與環(huán)境工程學院 1 題目來源 題目來源：生產(chǎn)實際 題目類別：畢業(yè)設(shè)計 2 研究的目的和意義 催化裂化是主要的重質(zhì)油輕質(zhì)化過程之一，在汽油和柴油等輕質(zhì)油品的生產(chǎn)占有很重要的地位。設(shè)計成果對同類裝置的工藝設(shè)計和生產(chǎn)操作有一定的參考價值。 （ 3）主要設(shè)備規(guī)格表 （ 4）主要設(shè)備簡圖：再生沉降器、反應沉降器、提升管反應器、燒焦罐、主風分布管等 （ 5）工藝及自動控制流程圖 5．畢業(yè)設(shè)計 (論文 )的目標及具體要求 設(shè)計是一項創(chuàng)造性較強的工作，通過本課題的鍛煉，使學生熟悉工藝設(shè)計的程序，掌握催化裂化和計算機繪圖的相關(guān)知識，為今后走上工作崗位積累經(jīng)驗。 4．畢業(yè)設(shè)計 (論文 )應完成的主要內(nèi)容 （ 1）反應再生系統(tǒng)工藝設(shè)計計 算再生器物料平衡、熱平衡、壓力平衡；任務書 Ⅰ 反應再生系統(tǒng)物料平衡、熱平衡；主要設(shè)備工藝計算。 作者簽名： 日 期： Ⅰ 目 錄 畢業(yè)設(shè)計任務書 .................................................................................................................... I 開題報告 ............................................................................................................................... II 指導教師審查意見 ..............................................................................................................III 評閱教師評語 .................................................................................................................