【正文】 design results met the FCC technology demand. Key words： FCC， method， design calculation 遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )用紙 3 目 錄 1 綜 述 …………………………………………………………………… … …… …… 7 前言………………………………………………………………… … ………… 7 催化裂化面臨的問(wèn)題 ………………………………………… …… … ………… 7 國(guó)外催化裂化技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展 ……… ………… ……………… … ………… 8 渣油催化裂化 (RFCC) 工藝 …………………………………… … ……… …… 8 多產(chǎn)烯烴的 FCC 工藝技術(shù) …………………………………… ……… … …… 9 LCO 改質(zhì) ——— MAK工藝 ………… ………………… … ……… … ………… 10 輕烴預(yù)提升技術(shù) ………………………………… … …… …… … … ………… 10 提升管反應(yīng)苛刻度控制技術(shù) …………………………………… … ………… 11 催化劑循環(huán)增強(qiáng)技術(shù) CCET……………………………… … …… … ………… 11 我國(guó)催化裂化技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展 ……………… ………………… … ………… 12 渣油催化裂化 (RFCC) 工藝技術(shù) ………………………………… … ……… 12 多產(chǎn)柴油和液化氣的 MGD技術(shù) ……………………………… … … … ……… 13 多產(chǎn)柴油的催化裂化 (MDP) 技術(shù) ……………………………… … ………… 13 多產(chǎn)烯烴和高辛烷值汽油的 DCC工藝技術(shù) …………………… ………… … 14 多產(chǎn)異構(gòu)烷烴的 MI P 技術(shù) ……………… …… ………… ……… … ……… 14 兩段提升管催化裂化新工藝技術(shù) ………… …………………… …………… 15 國(guó)內(nèi) FCC 裝置技術(shù)改造情況 …………… ……………………… … …… ……… 16 高效霧化噴嘴 ……………………… … ……………… …………………… 16 新型高效旋風(fēng)分離器 ………………… … ……… …………………… …… 17 遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )用紙 4 我國(guó)催化裂化存在的差距 …………………… … ………… ………………… … 18 我國(guó) FCC 單套平均能力小。 …………………… ……… … … ……………………………… 18 FCC 催化劑發(fā)展水平不高。 … ……………………… ……………………… 19 我國(guó)催化裂化今后的 發(fā)展方向 … …………… ……………………… ………… 19 FCC 過(guò)程控制技術(shù) …………………… ……………………… … 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(shè)計(jì)說(shuō)明書 … …… …………………………………………………… … … …… 21 … …… ……… …………………………………… … … … 21 及流程說(shuō)明 … … ………………… …………………………… 21 主要操作條件 的選擇 …… … … … ……………………………………………… 23 …………………… … ……………………………………………… 23 ……………………………………………………………………… 23 ……………………………………………………………………… 24 ……………………………………………………………………… 24 … … ………………………………………………………………… 25 …………………………………………………………………… 25 … ……………………………………………………… 25 CO/CO2 … … …………………………………………………………………… 25 遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )用紙 5 … ……… ………………………………………………… …… 26 … … … …………………… …………………………………… 26 ………………… …………………………………………… … 26 …… … …… … ……… ……………………………… …… 26 … ……… ………………………………………………… 26 主風(fēng)分布器的形式 ………… ………………………………………… 27 …… ………………………………………… ……… … … 27 … … … ……………………………………………… … 27 3 設(shè)計(jì)計(jì)算 … ………………………………………………………………… … … 28 … ……………………………………………………………… ……… 28 ……………………………………………………………… 31 器 熱 平衡 … …………… …………………………………………… … … 31 平衡 … … ……………………………………………………… … 33 再生器結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算 ……………………………………………………… 34 第一再生器 ………………………………………………………………… 34 第二再生器 ………………………………………………………………… 38 衡計(jì)算 …………………………………………………………… 41 供熱方 … ………………………………………………………………… … 41 耗熱方 ………………………………………………………………………… 43 原料預(yù)熱溫度 ………………………………………………………………… 44 確定劑油比 …………………………………………………………………… 44 遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )用紙 6 計(jì)算 … ……………………… ……………… ……… …… 45 ……………… …………………………… …………………… …… 45 ……………………………………………………………… 46 … ………………………………………………………… 47 度… …………………………………………………… 52 沉降器部分工藝計(jì)算 ………………………………………………………… 53 ……… …………………………………………… 57 計(jì)算 … …………………………………………… ……… … … 57 ………………………………………………… ………… ………… 57 ……………… ………………………… … ………… 57 …… ………………………… …… …………………… 59 ……… ………………………………………………………… 60 ……………………… ………………………………………… 61 4 能量回收 …………………………………………………………… …………… … 65 …… …………………………… … ……………………… ………………… 65 或 廢熱鍋爐 … … ………………………………………………… …… 65 5 計(jì)算結(jié)果匯總 …………………… …………………………………………… … 66 參考 文獻(xiàn) … …………………………… …………………………………………… 71 致謝 ………………………………………………………………………………… … 72 遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )用紙 7 150 萬(wàn)噸 /年 大慶 渣油催化裂化 反 再生系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì) 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(zhuǎn)化率高 , 產(chǎn)品質(zhì)量好 , 近半個(gè)世紀(jì)以來(lái) , FCC 工藝技術(shù)和生產(chǎn)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(chǎn)的主體裝置。近幾年渣油催化裂化得到了長(zhǎng)足發(fā)展 , 不僅拓寬了 FCC 原料來(lái)源 , 而且增加了汽柴油產(chǎn)量 , 大大加快我國(guó)重質(zhì)油輕質(zhì)化的進(jìn)程。不斷嚴(yán)格的環(huán)保要求，主要是汽油規(guī)格的升級(jí)對(duì)烯烴和硫含量的要求以及煙氣排放量的限制；對(duì)產(chǎn)品需求比例的變化，如市場(chǎng)對(duì)柴油需求比例和數(shù)量的增加，即所謂的柴油化趨勢(shì)。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(shù)的費(fèi)用問(wèn)題。 這也是我國(guó)和國(guó)外催化裂化技術(shù)的主要差距。盡管催化裂化技術(shù)已相對(duì)成熟，但仍是改質(zhì)重瓦斯油和渣油的核心技術(shù)，尤其近年來(lái)在煉油效益低迷和環(huán)保法規(guī)日益嚴(yán)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(shù)以迎接新的挑戰(zhàn)。 國(guó)外催化裂化技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展 渣油催化裂化 (RFCC) 工藝 主要有 UOP 公司的 MSCC 技術(shù)（ 毫秒催化裂化技術(shù)），在 MSCC 過(guò)程中，催化劑向下流動(dòng)形成催化劑簾，原料油水平注入與催化劑垂直接觸，實(shí)現(xiàn)毫秒催化反應(yīng)。這種毫秒反應(yīng)以及快速分離，減少了非理想的二次反應(yīng)，提高了目的產(chǎn)物的選擇性，汽油和烯烴產(chǎn)率增加、焦炭產(chǎn)率減少，能更 好地加工重質(zhì)原料，且投資費(fèi)用較低 [6]。 W 公司的 RFCC 技術(shù)；IFP/Total 公司的 R2R 技術(shù)； Shell公司的 RFCC 和 Exxon 公司 Flexicracking 工藝。目前， RFCC 加工原油殘?zhí)靠蛇_(dá) 3%－10%，鎳和釩含量可達(dá) 10－ 40μ g/g，平衡劑上金屬沉積量最高可達(dá) 10 000 μ g/g。 多產(chǎn)烯烴的 FCC 工藝技術(shù) Kellogg Brown amp。中試結(jié)果表明，以Minas 蠟油為原料可以得到 %的丙烯產(chǎn)率。 Lummus 公司的選擇性裂化 (SCC)工藝 [7]，由以下幾項(xiàng)技術(shù)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?zé)挘? (4)乙烯和丁烯易位反應(yīng)生成丙烯。還未見(jiàn)工業(yè)化報(bào)道。該技術(shù)的主要特點(diǎn)： (1)采用雙提升管反應(yīng)器，以及雙反應(yīng)區(qū)構(gòu)型； (2)第一提 升管進(jìn)行原料油一次裂化，第二提升管進(jìn)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(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )用紙 10 再生催化劑在位于提升管底部的 MxR 混合箱內(nèi)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(tái)循環(huán)流化床同軸套裝起來(lái)，外面的 1 臺(tái)作為再生器，套在里面的是反應(yīng)器，并采用多入口旋風(fēng)分離器取代常規(guī)的 FCC 旋風(fēng)分離器。 NEXCC 裝置的大小僅相當(dāng)于相同規(guī)模 FCC 的 1/3，因此建設(shè)成本可以節(jié)省 40%－ 50%。 LCO 改質(zhì) ——— MAK 工藝 MAK 輕循環(huán)油改質(zhì)工藝是由 Mobil、 AKZO 和 Kellogg 3 家公司聯(lián)合開發(fā)的中壓?jiǎn)味渭託淞鸦に?，生產(chǎn)高辛烷值汽油和高質(zhì)量柴油。硫含量多在 1%以上，十六烷指數(shù)不到 30，不能調(diào)入柴油。生成柴油餾份的十六烷值達(dá)到 34－ 40。 UOP 公司的預(yù)提升技術(shù)是在提升管底部用稀釋劑 (干氣或蒸汽或者是二者并用 )對(duì)再生催化劑進(jìn)行預(yù)加速、使催化劑的密度降低，這樣從進(jìn)料噴嘴噴出的油滴就能穿透催化劑覆蓋整個(gè)提升管截面，達(dá)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(chǎn)品分布。目前國(guó)內(nèi)已有洛陽(yáng)石化總廠、天津石化公司煉油廠、濟(jì)南煉油廠和錦西煉化總廠等廠家的催化裂化裝置應(yīng)用了輕烴預(yù)提升技術(shù) [10]。采用混合溫度控制技術(shù)可以改進(jìn)原料油的汽化，并相應(yīng)減少焦炭的產(chǎn)率?；旌蠝囟瓤刂萍夹g(shù)于 1987 年首先在日本 Idemitsu Aiehi 煉油廠的 R2R 裝置應(yīng)用。工業(yè)裝置應(yīng)用表明在保持相同的提升管出口溫度時(shí)，采用急冷油技術(shù)后提升管精油混合段的溫度提高了 － ℃。工業(yè)結(jié)果表明 ，能夠顯著提高輕質(zhì)烯烴(特別是丁烯 )的收率并能提高汽油的辛烷值： (C3+C4) 產(chǎn)量提高了 %(其中 C3＝ +C4＝增加了 %)、汽油產(chǎn)量降低了 %、汽油的抗爆指數(shù) (R+M)/2 提高了 個(gè)單位，丁二烯產(chǎn)率沒(méi)有發(fā)生變化。 催化劑循環(huán)增強(qiáng)技術(shù) CCET Shell 石油公司開發(fā)了自己的 CCET 技術(shù)。這樣就能提高裝置處理量，而不必對(duì)催化劑輸送管線和滑閥進(jìn)行昂貴的改動(dòng)。 遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )用紙 12 據(jù)統(tǒng)計(jì) , 目前全世界催化裂化裝置共有 420 多套 , 總加工能力已達(dá) 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(guó)家還有日本、英國(guó)、加拿大和法國(guó) , 占原油加工量分別為 %、 % 、 % 和 %。 我國(guó)催化裂化技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展 渣油催化裂化 (RFCC) 工藝技術(shù) VRFCC 是中國(guó)石化集團(tuán)公司石油化工科學(xué)研究院、北京設(shè)計(jì)院和北京燕山石化公司合作開發(fā)的一項(xiàng)加工大慶減壓渣油的催化裂化新工藝。第一套 VRFCC 工業(yè)裝置是由北京燕山石化公司煉油廠的催化裂化裝置改造成的，處理能力為 800 kt/a 。 多產(chǎn)柴油和液化氣的 MGD 技術(shù) M