【正文】 nd operation data of FCC unit, design results met the FCC technology demand. Key words： FCC， method， design calculation 遼寧石油化工大學畢業(yè)設計 (論文 )用紙 3 目 錄 1 綜述 …………………………………………………………………… … …… …… 7 前言………………………………………………………………… … ………… 7 催化裂化面臨的問題 ………………………………………… …… … ………… 7 國外催化裂化技術的現狀及發(fā)展 ……… ………… ……………… … ………… 8 渣油催化裂化 (RFCC) 工藝 …………………………………… … ……… …… 8 多產烯烴的 FCC 工藝技術 …………………………………… ……… … …… 9 LCO 改質 ——— MAK 工藝 …………………………… … ……… … ………… 10 輕烴預提升技術 ………………………………… … …… …… … … ………… 10 提升管反應苛刻度控制技術 …………………………………… … ………… 11 催化劑循環(huán)增強技術 CCET……………………………… … …… … ………… 11 我國催化裂化技術的現狀及發(fā)展 ……………… ………………… … ………… 12 渣油催化裂化 (RFCC) 工藝技 術 ………………………………… … ……… 12 多產柴油和液化氣的 MGD 技術 ……………………………… … … … ……… 13 多產柴油的催化裂化 (MDP) 技術 ……………………………… … ………… 13 多產烯烴和高辛烷值汽油的 DCC 工藝技術 …………………… ………… … 14 多產異構烷烴的 MI P 技術 ……………… …… ………… ……… … ……… 14 兩段提升管催化裂化新工藝技術 ………… …………………… …………… 15 國內 FCC 裝置技術改造情況 …………… …………… ………… … …… ……… 16 高效霧化噴嘴 ……………………… … ……………… …………………… 16 新型高效旋風分離器 ………………… … ……… …………………… …… 17 遼寧石油化工大學畢業(yè)設計 (論文 )用紙 4 我國催化裂化存在的差距 …………………… … ………… ………………… … 18 我國 FCC 單套平均能力小。 …………………… ……… … … ……………………………… 18 FCC 催化劑發(fā)展水平不高。 … ……………………… ……………………… 19 我國催化裂化今后的發(fā)展方向 … …………… ……………………… ………… 19 積極采用 FCC 過程控制技術 …………………… ……………………… … 19 推廣使用超穩(wěn)型分子篩催化劑 …………………… ……………………… … 20 FCC 裝置加工量和重油摻煉比 ……………………… ……………………… 20 2 設計說明書 … …… …………………………………………………… … … …… 21 據 … …… ……… …………………………………… … … … 21 及流程說明 … … ……………………………………………… 21 主要操作條件 的選擇 …… … … … ……………………………………………… 23 再生溫度 …………………… … ……………………………………………… 23 再生壓力 ……………………………………………………………………… 23 反應溫度 ……………………………………………………………………… 24 反應壓力 ……………………………………………………… ……………… 24 反應時間 … … ………………………………………………………………… 25 焦中氫碳比 …………………………………………………………………… 25 再生空氣過剩氧含量 … ……………………………………………………… 25 CO/CO2 … … …………………………………………………………………… 25 遼寧石油化工大學畢業(yè)設計 (論文 )用紙 5 … ……… ………………………………………………… …… 26 提升管的特點 … … … …………………… …………………………………… 26 再生器的形式 ………………… …………………………………………… … 26 汽提段擋板的形式 …… … …… … ……… ……………………………… …… 26 旋風分離器的形式 … ……… ………………………………………………… 26 主風分布器的形式 ………… ………………………………………… 27 輔助燃燒室的形式 …… ………………………………………… ……… … … 27 使用一氧化碳助燃劑 … … … ……………………………………………… … 27 3 設計計算 … …………………………… …………………………………… … … 28 … ……………………………………………………………… ……… 28 ……………………………………………………………… 31 再生 器 熱 平衡 … …………… …………………………………………… … … 31 再生器物料 平衡 … … ……………………………………………………… … 33 再生器結構尺寸的計算 ……………………………………………………… 34 第一再生器 ………………………………………………………………… 34 第二再生器 ………………………………………………………………… 38 …………………………………………………………… 41 供熱方 … ………………………………………………………………… … 41 耗熱方 ………………………………………………………………………… 43 原料預熱溫度 ………………………………………………………………… 44 確定劑油比 …………………………………………………………………… 44 遼寧石油化工大學畢業(yè)設計 (論文 )用紙 6 計算 … ……………………… ……………… ……… …… 45 基礎數據 ……………… ………………………………………………… …… 45 原料及產品性質 ……………………………………………………………… 46 提升管長度和直徑… ………………………………………………………… 47 預提升管的直徑和高 度… …………………………………………………… 52 沉降器部分工藝計算 ………………………………………………………… 53 提升管工藝計算結果匯總……… ………………………… ………………… 57 計算 … …………………………………………… ……… … … 57 基礎數據 ………………………………………………… ………… ………… 57 旋風分離器形式的選擇 ……………… ………………………… … ………… 57 旋風分離器的壓降 …… ………………………… …… …………………… 59 核算料腿長度 ……… ………………………………………………………… 60 壓力平衡計算……………………… ………………………………………… 61 4 能量回收 …………………………………………………………… …………… … 65 …… …………………………… ………………………… ………………… 65 或 廢熱鍋爐 … … ………………………………………………… …… 65 5 計算結果匯總 …………………… …………………………………………… … 66 參考 文獻 … …………………………… …………………………………………… 71 致謝 ………………………………………………………………………………… … 72 遼寧石油化工大學畢業(yè)設計 (論文 )用紙 7 150 萬噸 /年 大慶 渣油催化裂化 反 再生系統(tǒng)工藝設計 1 綜述 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。由于轉化率高 , 產品質量好 , 近半個世紀以來 , FCC 工藝技術和生產規(guī)模都有了很大的發(fā)展。目前 , 催化裂化裝置已成為煉油工業(yè)深度加工和汽油生產的主體裝置。近幾年渣油催化裂化得到了長足發(fā)展 , 不僅拓寬了 FCC 原料來源 , 而且增加了汽柴油產量 , 大大加快我國重質油輕質化的進程。不斷嚴格的環(huán)保要求，主要是汽油規(guī)格的升級對烯烴和硫含量的要求以及煙氣排放量的限制；對產品需求比例的變化，如市場對柴油需求比例和數量的增加 ，即所謂的柴油化趨勢。而且除了采用新型有效的降低催化裂化汽油和柴油的硫含量外，還要考慮各種技術的費用問題。 這也是我國和國外催化裂化技術的主要差距。盡管催化裂化技術已相對成熟，但仍是改質重瓦斯油和渣油的核心技術，尤其近年來在煉油效益低迷和環(huán)保法規(guī)日益 嚴格的雙重壓力下，仍需不斷開發(fā)與催裂化相配套的新技術以迎接新的挑戰(zhàn)。 國外催化裂化技術的現狀及發(fā)展 渣油催化裂化 (RFCC) 工藝 主要有 UOP 公司的 MSCC 技術（ 毫秒催化裂化技術），在 MSCC 過程中，催化劑向下流動形成催化劑簾，原料油水平注入與催化劑垂直接觸，實現毫秒催化反應。這種毫 秒反應以及快速分離，減少了非理想的二次反應，提高了目的產物的選擇性，汽油和烯烴產率增加、焦炭產率減少，能更好地加工重質原料，且投資費用較低 [6]。 W 公司的 RFCC 技術；IFP/Total 公司的 R2R 技術； Shell公司的 RFCC 和 Exxon 公司 Flexicracking 工藝。目前， RFCC 加工原油殘?zhí)靠蛇_ 3%－10%，鎳和釩含量可達 10－ 40μ g/g，平衡劑上金屬沉積量最高可達 10 000 μ g/g。 多產烯烴的 FCC 工藝技術 Kellogg Brown amp。中試結果表明，以Minas 蠟油為原料可以得到 %的丙烯產率。 Lummus 公司的選擇性裂化 (SCC)工藝 [7]，由以下幾項技術組合而成： (1) 高苛刻度催化裂化操作； (2)優(yōu)化工藝與催化劑的選擇性組分裂化； (3)汽油回煉； (4)乙烯和丁烯易位反應生成丙烯。還未見工業(yè)化報道。該技術的主要特點： (1)采用雙提升管反應器，以及雙反應區(qū)構型； (2)第一提升管進行原料油一次裂化，第二提升管進行汽油二次裂化； (3)使用高 ZSM5 含量的助劑； (4) 第一提升管底部采用 MxCat 系統(tǒng) MxCat 系統(tǒng)采用部分待生催化劑循環(huán)與高溫遼寧石油化工大學畢業(yè)設計 (論文 )用紙 10 再生催化劑在位于提升管底部的 MxR 混合箱內混合，可以降低油劑接觸溫度，減少熱裂化， Neste Oy 公司的 NEXCC 工藝 [8], 它將 2 臺循環(huán)流化床同軸套裝起來，外面的 1 臺作為再生器，套在里面的是反應器，并采用多入口旋風分 離器取代常規(guī)的 FCC 旋風分離器。 NEXCC 裝置的大小僅相當于相同規(guī)模 FCC 的 1/3，因此建設成本可以節(jié)省 40%－ 50%。 LCO 改質 ——— MAK工藝 MAK 輕循環(huán)油改質工藝是由 Mobil、 AKZO 和 Kellogg 3 家公司聯合開發(fā)的中壓單段加氫裂化工藝，生產高辛烷值汽油和高質量 柴油。硫含量多在 1%以上，十六烷指數不到 30，不能調入柴油。生成柴油餾份的十六烷值達到 34－ 40。 UOP 公司的預提升技術是在提升管底部用稀釋劑 (干氣或蒸汽或者是二者并用 )對再生催化劑進行預加速、使催化劑的密度降低，這樣從進料噴嘴噴出的油滴就能穿透催化劑覆蓋整個提升管截面，達到良好的劑油混合效果，使油滴得到良好的汽 化，從而獲得較好的產品分布。目前國內已有洛陽石化總廠、天津石化公司煉油廠、濟南煉油廠和錦西煉化總廠等廠家的催化裂化裝置應用了輕烴預提升技術 [10]。采用混合溫度控制技術可以改進原料油的汽化，并相應 減少焦炭的產率。混合溫度控制技術于 1987 年首先在日本 Idemitsu Aiehi 煉油廠的 R2R 裝置應用。工業(yè)裝置應用表明在保持相同的提升管出口溫度時，采用急冷油技術后提升管精油混合段的溫度提高了 － ℃。工業(yè)結果表明，能夠顯著提高輕質烯烴(特別是丁烯 )的收率并能提高汽油的辛烷值： (C3+C4) 產量提高了 %(其中 C3＝ +C4＝增加了 %)、汽油產量降低了 %、汽油的抗爆指數 (R+M)/2 提高了 個單位，丁二烯產率沒有發(fā)生變化。 催化劑循環(huán)增強技術 CCET Shell 石油公司開發(fā)了自己 的 CCET 技術。這樣就能提高裝置處理量，而不必對催化劑輸送管線和滑閥進行昂貴的改動。 遼寧石油化工大學畢業(yè)設計 (論文 )用紙 12 據統(tǒng)計 , 目前全世界催化裂化裝置共有 420 多套 , 總加工能力已達 6 億t/a 左右 , 約占原油一次加工能力 億 t/a 的 17% ,居二次加工能力的首位。加工能力較高的國家還有日本、英國、加拿大和法