【正文】 萬 t/a,其中石化總公司為 85 萬 t/a。我國在 1988 年就研制開發(fā)出 LBHZ 和 BDY 9 型電動(dòng)液壓滑閥 , 并在齊魯石化公司煉油廠、石家莊煉油廠、洛陽煉油廠、蘭州煉油化工總廠等多套 FCC 裝置上推廣應(yīng)用 , 效果良好。其特點(diǎn)是推動(dòng)力大 , 執(zhí)行機(jī)構(gòu)分辨率和負(fù)荷靈敏度高 , 又能減少熱損失 , 明顯地克服了風(fēng)動(dòng)滑閥的缺點(diǎn)。這些新型高效旋風(fēng)分離器的共同特點(diǎn)是幾何尺寸得到優(yōu)化匹配 , 因而在同樣入口流速下能達(dá)到更高的顆粒分離效率 , 以降低催化劑消耗 , 效果十分顯著。我國長期以來使用的都是 Ducon 型和 Buell 型兩種旋風(fēng)分離器 , 分離效率低 , 易損壞。靶式引進(jìn)美國 Tot al 公司技術(shù) , 噴咀出口采用長條型 ( 類似稀相噴水噴頭 ) , 被霧化的進(jìn)料呈扇面狀噴入提升管內(nèi) , 油入口壓力達(dá)到 1. 4 MPa。 HW 1 噴咀前后溫度高達(dá) 150℃左右 , 壓力降較低 , 約為 0. 3 MPa。 KH 2 噴咀采用雙喉道 , 充分利用蒸汽能量來霧化油料 , 第二喉道采用雙頭結(jié)構(gòu) , 使霧化后的原料在提升管內(nèi)有良好的分布 , 集合管壓力在 0. 4～ 0. 6 MPa。噴出的原料油氣呈一扇形狀。目前除個(gè)別裝置外 , 重油或摻煉渣油的 FCC 裝置均已采用了高效霧化噴咀 , 主要類型詳見 下 表。這些新技術(shù)的應(yīng)用推廣 , 對提高催化裂化工藝技術(shù)水平 , 提高輕質(zhì)油收率等發(fā)揮了重要作用。近幾年來 , 發(fā)展勢頭不減 , 1994 年年底裝置數(shù)量增加到近 100 套 ,裝置總能力達(dá)到 5222 萬 t / a, 使我國催化裂化加工遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )用紙 16 能力躍居世界第二位 國內(nèi) FCC 裝置技術(shù)改造情況 為提高 FCC 輕質(zhì)油收率 , 適應(yīng)重質(zhì)油原料加工的需要 , 國內(nèi)大部分煉油企業(yè)都對 FCC 裝置進(jìn)行了技術(shù)改造 , 通過對引進(jìn)技術(shù)的消化吸收 , 研制開發(fā) 出許多新設(shè)備 , 突出的有 : 高效霧化噴嘴、高效旋風(fēng)分離器和電動(dòng)液壓滑閥等。該技術(shù)還具有非凡的靈活性和可調(diào)性，由此可派生出多種適應(yīng)不同生產(chǎn)要求的專用技術(shù)。加工能力 100 kt/a 催化裝置工業(yè)試驗(yàn)顯示，該項(xiàng)工藝技術(shù)可使裝置處理能力提高 30%－ 40%，輕油收率提高 3 個(gè)百分點(diǎn)以上，液體產(chǎn)品收率提高 2－ 3 個(gè)百分點(diǎn)，干氣和焦炭產(chǎn)率明顯降低，汽油烯烴含量降低 20 個(gè)百分點(diǎn)，催化柴油密度下降，十六烷值提高。另有多家煉油廠有應(yīng)用意向 [5]。標(biāo)定結(jié)果表明，汽油質(zhì)量全面改善，汽油烯烴含量 (熒光法 )由原來的 V%降低到 35 V%以下，現(xiàn)維持在 30 V%左右，汽油硫含量下降超過 30 wt%(降至 800 106)，裝置能耗也由 81 kg 標(biāo)油 /t 降至 72 kg 標(biāo)油 /t，摻煉渣油量由 200 t/a 提高到 450 t/a 以上?？擅黠@降低汽油烯烴含量并增加異丁烷產(chǎn)率，提出了一種生產(chǎn)清潔汽油組分的新概念。運(yùn)用該技術(shù)后，汽油烯烴含量 (熒光法 )一直持續(xù)低于 30 V%以下，辛烷值有所提高。由中石化石科院和中石化上海高橋分公司、洛陽石化工程公司聯(lián)合攻關(guān)的多產(chǎn)異構(gòu)烷烴的催化裂化技術(shù) (MIP)，具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，是既可促進(jìn)重油轉(zhuǎn)化、又可改善催化汽油質(zhì)量以滿足燃料清潔化需求的技術(shù)。另外，還有 DCCⅡ技術(shù) 1997 年投產(chǎn)； MGG 技術(shù)國內(nèi)建有多套裝置； MIO 技術(shù)于 1995 年在中國石油工業(yè)部油蘭州石化公司實(shí)現(xiàn)工業(yè)化；ARGG 技術(shù)在國內(nèi)建有多套裝置。在催化劑開發(fā)方面盡量使品種多樣化以滿足不同用戶的需要，而新開發(fā)的渣油催化裂解催化劑已經(jīng)在全常壓渣油催化裂解裝置上使用。 多產(chǎn)烯烴和高辛烷值汽油的 DCC 工藝技術(shù) RIPP 開發(fā)的 DCCⅠ技術(shù)在國內(nèi)有 6 套裝置， 3套改造， 3 套新建。 (3)應(yīng)用原料組分選擇性裂化技術(shù)，將催化裂化原料按餾份的輕重及其可裂化性能區(qū)別處理，在提升管反應(yīng)器不同位置注入不同原料組分，使性質(zhì)不同的原料在不同環(huán)境和適宜的裂化苛刻度下進(jìn)行反應(yīng)。該工藝具有以下特點(diǎn)： (1)可以加工重質(zhì)、劣質(zhì)的催化裂化原料。 MGD 工藝于 1999 年分別在福建煉化公司和廣州石化總廠進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn)。 (3) 液化氣和柴油產(chǎn)率明顯大于常規(guī)的 FCC 技術(shù)，高價(jià)值產(chǎn)品 (液化氣、汽油和柴油 )與常規(guī) FCC 技術(shù)相當(dāng)。該技術(shù)與常規(guī)催化裂化技術(shù)相比，具有以下特點(diǎn)： (1)采用粗汽油控制裂化技術(shù)，增加液化氣產(chǎn)率 ，降低汽油烯烴含量，調(diào)節(jié)裂化原料的反應(yīng)環(huán)境以增加柴油餾份的生成和保留。洛陽石化工程公司的 ROCCV 工藝，第一套 ROCCV 型裝置 (100 kt/a)1996 年 5 月在洛陽石化工程公司煉油實(shí)驗(yàn)廠投產(chǎn)， 1999 年 9 月在青島石油化工廠還投產(chǎn)了 Mt/a 工業(yè)化裝置；另外還有石油大學(xué)的兩段提升管 FCC 工藝，目前在中試 [4]；清華大遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )用紙 13 學(xué)的下行管式 FCC 工藝。該工藝專利技術(shù)主要包括： (1) 高黏度原料的減黏霧化技術(shù)； (2)無返混床劑油接觸實(shí)現(xiàn)熱擊汽化及高重油轉(zhuǎn)化技術(shù)； (3)短接觸反應(yīng)抑制過裂化和結(jié)焦技術(shù)； (4)反應(yīng)再生溫差及再生劑溫度調(diào)控協(xié)調(diào)初始反應(yīng)深度及總反應(yīng)苛刻度技術(shù)； (5)采用 VRFCC 專用催化劑 (DVR 系列 )技術(shù) [3]。近年來 , 日本和西歐國家的催化裂化加工能力增長幅度較大 , 尤其是日本 , 1980 年加工能力為1686 萬 t/a, 1995 年提高到 3740 萬 t/a,15 年間增加了二倍多。在發(fā)達(dá)國家中 , 催化裂化加工量和占原油加工量百分率最高的是美國 , 1995 年分別為 26 420 萬 t 和 %。采用 CCET 技術(shù)后，滑閥壓差增大，催化劑循環(huán)量提高了 50%。該技術(shù)的核心是顯著提高立管的穩(wěn)定性，在立管入口附近優(yōu)化催化劑條件以增加蓄壓，使滑閥維持高壓差來提高催化劑循環(huán)量。 Chevron 公司的提升管分路進(jìn)料技術(shù)的關(guān)鍵是上進(jìn)料和下進(jìn)料的比例以及上進(jìn)料噴嘴的位置 [10]。 Chevron 公司為了得到更多的輕質(zhì)烯 烴和提高汽油的辛烷值，開發(fā)了提升管分路進(jìn)料技術(shù) (SFI)，即在提升管上部和下部進(jìn)入相同的原料。 Kellogg 公司設(shè)計(jì)的提升管急冷技術(shù)是在進(jìn)料噴嘴以后通過專有的急冷油噴嘴打入部分急冷油來控制提升管劑油混合區(qū)的溫度?；旌蠝囟瓤刂萍夹g(shù)將提升管分成了兩個(gè)反應(yīng)區(qū)，其中上游區(qū)混合溫度高、劑油比大、劑油接觸時(shí)間短；下游區(qū)在常規(guī)催化裂化反應(yīng)條件下進(jìn)行。 遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )用紙 11 提升管反應(yīng)苛刻度控制技術(shù) 為了確保提升管進(jìn)料全部汽化、減少不希望的熱裂化和過度裂化反應(yīng)的發(fā)生，法國石油研究院 (IFP)在其設(shè)計(jì)的 R2R 裝置中應(yīng)用了混合溫度控制 (MTC)技術(shù)。對于加工渣油的裝置來說用輕烴代替蒸汽作為預(yù)提升介質(zhì)除了具有上述作用外還能鈍化催化劑上的重金屬，從而起到了改善反應(yīng)選擇性的作用。 輕烴預(yù)提升技術(shù) UOP 公司和 Ashland 石油公司的干氣預(yù)提升技術(shù)是目前應(yīng)用效果較好的輕烴預(yù)提升技術(shù)。經(jīng) MAK 工藝改質(zhì)后可明顯提高其質(zhì)量。 LCO 質(zhì)量差，很難直接調(diào)合成成品油。另外，還有 Arco Chemical 公司的 Superflex 工藝 [9]。 NEXCC 采用苛刻的操作條件，其典型的反應(yīng)溫度為 600－650 ℃、催化劑循環(huán)量是 FCC 的 2－ 3 倍、油劑接觸時(shí)間為 1－ 2 s。 LOCC 是 UOP 公司開發(fā)的一 項(xiàng)催化裂化生產(chǎn)低碳烯烴技術(shù)。在工藝上采用高溫，大劑油比操作，可將丙烯產(chǎn)率提高至 16%－ 17%；汽油組分回?zé)捒墒贡┊a(chǎn)率進(jìn)一步提高 2%－ 3%；而乙烯和丁烯在一個(gè)固定床反應(yīng)器內(nèi)易位反應(yīng)轉(zhuǎn)化為丙烯，預(yù)計(jì)可以多生產(chǎn) 9%－ 12%的丙烯。顯然 ， MAXOFIN 的丙烯產(chǎn)率低于DCC，且裝置結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜。 Root 與 Mobil Technology 公司合作開發(fā)的 Maxofin 工藝，該技術(shù)的主要特點(diǎn)： (1) 設(shè)立第二提升管進(jìn)行汽油二次裂化； (2) 使用高 ZSM5 含量的助劑； (3)采用密閉式旋風(fēng)分離器。另外，還有 Mobil 公司的超短接觸 FCC 工藝、 WesternOntario 大學(xué)的渣油超短遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )用紙 9 裂解工藝，催化裂化反應(yīng)過程的核心受提升管反應(yīng)器技術(shù)一直未有突破。這幾種工藝已在世界各地運(yùn)行多年 [4]。另外，還有 Kellogg 公司的 HOC 技術(shù)； S amp。反應(yīng)產(chǎn)物和待生催化劑水平移動(dòng)，依靠重力作用實(shí)現(xiàn)油氣與催化劑的快速分離?；谖覈唾Y源特點(diǎn)和二次加工能力中 FCC 占絕對比重的現(xiàn)狀，應(yīng)提高 FCC 綜合技術(shù)水平，縮小同先進(jìn)水平的差距，與國外大公司競爭。催化裂化 (FCC)是煉油企業(yè)獲取經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。我國催化裂化所面臨的問題 (1)我國 FCC 單套平均能力小 遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )用紙 8 (2)裝置能耗高； (3)FCC 催化劑發(fā)展水平不高； (4)我國 FCC 裝置開工周期短。這些都對現(xiàn)有的催化裂化裝置與催化裂化的進(jìn)一步發(fā)展形成很大的沖擊。 催化裂化面臨的問題 作為煉油廠的核心加工裝置，催化裂化也面臨著越來越多的挑戰(zhàn)。我國的催化裂化工業(yè)自 6 0 年代開始發(fā)展至今 , 裝 置數(shù)量和生產(chǎn)能力不斷提高 , 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì) , 目前已有催化裂化生產(chǎn)裝置近 1 0 0 套 , 總加工能力超過 5 0 0 0 萬 t / a,僅次于美國 , 居世界第二位。從催化裂化減壓蠟油到摻混渣油 , 并逐步提高摻混比例 , 大大提高了原油的加工深度 , 獲得了更大的經(jīng)濟(jì)效益。 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。 ……………………… ………………………… 18 我國 FCC 裝置開工周期短。 …… ………………… …………………… …… 18 裝置能耗高。設(shè)計(jì)根據(jù)催化裂化的基本理論和工藝計(jì)算方法，借鑒現(xiàn)有工業(yè)裝置的操作數(shù)據(jù)，得到的能夠滿足工藝要求的設(shè)計(jì)結(jié)果。采用提升管反應(yīng)器和較先進(jìn)的進(jìn)料霧化技術(shù)、提升管出口快速分離技術(shù)以及高溫短接觸技術(shù)。根據(jù)該油的特點(diǎn)以及市場對汽油的需求情況，設(shè)計(jì)采用汽油加工方案。遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )用紙 1 摘 要 本設(shè)計(jì)以大慶 蠟油和渣油的混合油為原料，對 150 萬噸 /年 大慶 渣油催化裂化反 再系統(tǒng)工藝進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算。 該混合油氫碳比高，重金屬含量低，是較好的催化裂化原料。由于要求渣油催化裂化的焦碳產(chǎn)率低，且對再生劑含碳量要求很低，所以采用兩段再生形式。設(shè)計(jì)進(jìn)行了燃燒計(jì)算，反應(yīng)系統(tǒng)、再生系統(tǒng)的熱平衡計(jì)算，對再生器、提升管反應(yīng)器、反應(yīng)沉降器、汽提段、輔助燃燒室的機(jī)構(gòu) 尺寸和旋風(fēng)分離器進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算，對兩器的壓力平衡進(jìn)行計(jì)算。 關(guān)鍵詞 ： 催化裂化 ， 方案 ， 設(shè)計(jì)計(jì)算 遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )用紙 2 ABSTRACT Reaction and regeneration system technology of a 150wt/a RFCC processing DAQING stencil and residue feedstock has been designed and calculated in this paper. The mixture has higher H/C ratio and lower content of heavy metals, is good feedstock for RFCC. According to characters of it and market demand, a gasoline fuels scheme is adopted in design. A two state regeneration was adopted because lower coke was produced and lower content of regenerated catalyst. Riser reactor, atomization of feedstock, dry gas lifting technology, fast separation technology of riser, high temperature and short contact time technology were adopted. Coke burning calculation and thermal equilibrium calculation of reactor and regeneration system were carried. The structure size of regenerator, riser reactor, stripping stage, auxiliary bustion chamber, cyclone separator were designed and calculated. The pressure equilibrium between reactor and regenerator was calculated. According to base theory of FCC and method of technological calculation a