【正文】 一條重要而有效的措施。一是由于重渣油中含有較多的瀝青質(zhì)，加上催化劑重金屬污染比較嚴(yán)重，生焦量高，焦碳產(chǎn)率高，使再生器燒焦負(fù)荷很大，導(dǎo)致投資和操作費(fèi)用都很高；另一方面，為了控制催化劑上的重金屬量，需要卸出和補(bǔ)充較大量的催化劑，而催化劑的消耗量又和催化劑抗金屬污染的 2 性能有關(guān)系。采取優(yōu)化操作、降低 結(jié)焦、采用清潔燃料技術(shù)、提高產(chǎn)品質(zhì)量、調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、降低能耗和開發(fā)重油新催化劑等措施，可進(jìn)一步促進(jìn)我國催化裂化整體技術(shù)水平的提高。如我國 GOR系列 (烯烴含量降低8～ 10% )、 Davison Co. 開發(fā)的 RFG 系列 (烯烴含量降低 25～ 40% ) 等催化劑已獲得推廣應(yīng)用。因此，近年來裂化催化劑的研究主要集中在如何降低汽油硫及烯烴含量方面，并取得了重大進(jìn)展。 FCC 技術(shù)的進(jìn)步及其作用的變化很 大程度上取決于催化劑性能的不斷改進(jìn)。國外 FCC 原料摻渣量一般為 15%到 20% (較低，大多經(jīng)加氫處理 ) 。催化裂化工藝最初發(fā)展時(shí)采用的是固定床反應(yīng)器和移動(dòng)床反應(yīng)器，現(xiàn)已全部采用流化床反應(yīng)器，故催化裂化又稱為 流化催化裂化。不僅北美原油加工深度較深的國家在進(jìn)一步提高加工深度，而且西歐日本等一向采取淺度加工的國家也在逐步提高加工深度。 1 第一章 前言 重油催化裂化的發(fā)展 最早的工業(yè)催化裂化裝置出現(xiàn)于 1936年。 47 旋風(fēng)分離器 41 反應(yīng)系統(tǒng) 40 輔助燃燒室環(huán)隙面積 40 一、二次空氣分配 39 結(jié)構(gòu)尺寸 39 熱負(fù)荷 39 輔助燃燒室 38 開孔面積計(jì)算 37 分布?jí)航涤?jì)算 37 分布管內(nèi)氣體流量 35 旋風(fēng)分離器壓力平衡 34 核算料腿負(fù)荷 34 選型 34 旋風(fēng)分離器 34 再生器總高度 H。 33 稀相 ,密相段過渡段高度 h 33 稀相段高度 H 31 過熱蒸汽管計(jì)算 30 管根數(shù)的確定 30 取熱分配 30 外取熱器 30 待生劑含碳量 28 劑油比 27 反應(yīng)系統(tǒng)供熱方 23 再生器物料平衡 21 噪音 21 清潔生產(chǎn) 20 廢氣的來源及治理 20 廢渣的來源及治理 19 廢水的來源及處理 19 能量回收 16 取熱器 15 催化劑和助劑的選取 15 塞閥 14 輔助燃燒室 14 氣提段擋板 12 設(shè)計(jì)特點(diǎn) 9 再生溫度 8 反應(yīng)壓力 7 操作條件 6 流程簡述 5 生產(chǎn)方案的確定 3 第二章 催化裂化生產(chǎn)裝置設(shè)備參數(shù) 3 重油催化裂化面臨的問題 2 催化裂化發(fā)展趨勢(shì) 2 重油流化催化裂化工藝 1 大慶常壓重油直接催化裂化的可行性 本設(shè)計(jì)加工彈性大，汽油產(chǎn)率較 高 ，并充分考慮 能量綜合利用與環(huán)境保護(hù)問題。催化裂化是原油二次加工中最重要的加工過程，是液化石油氣、汽油、煤油和柴油的主要生產(chǎn)手段，在煉油廠中占有舉足輕重的地位。 年處理量 105萬噸 催化裂化裝置 工藝設(shè)計(jì) 摘 要 隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，世界對(duì)環(huán)境問題也越來越重視，以汽油為首的輕質(zhì)油特別是對(duì)質(zhì)量更好更清潔的燃料的需求量急劇增加，同時(shí)石油化工的發(fā)展，又需要更有效多產(chǎn)輕質(zhì)油。如何將重質(zhì)油更多的轉(zhuǎn)化成輕質(zhì)油品，且轉(zhuǎn)化成清潔能源是以后催化裂化的重要議題。大慶常壓渣油殘?zhí)剂?、重金屬和硫、氮含量較低，可以直接作為重油催化裂化裝置的原料。 關(guān)鍵詞 ： 重油；催化裂化；計(jì)算 Abstract 目 錄 第一章 前言 1 重油催化裂化的發(fā)展 1 裝置形式的選擇 5 裝置形式的確定 8 反應(yīng)溫度 9 再生壓力 10 CO2/CO 10 原料預(yù)熱溫度 11 反應(yīng)時(shí)間個(gè)劑油比 11 提升管各點(diǎn)的蒸汽噴入量 12 H/C 13 采用倒 L型快速分離器 13 預(yù)提生段 13 進(jìn)料噴嘴 14 采用耐磨彎頭 14 旋風(fēng)分離器 14 空氣分布管 15 折疊式提升管 15 用外集氣管 17 兩段再生 18 第三章 能量回收與環(huán)境保護(hù) 19 環(huán)境保護(hù) 22 第四章 催化裂化反 再系統(tǒng)工藝計(jì)算 23 燃燒計(jì)算 23 再生器熱平衡 25 反應(yīng)器熱平衡 27 反應(yīng)系統(tǒng)耗熱方 30 計(jì)算 Q取 32 外取熱器管徑 32 外取熱器高 H 33 再生器結(jié)構(gòu)計(jì)算 33 密相段直徑 D 33 密相段高度 H 33 稀相段直徑 D′ 34 催化劑輸送 34 待生立管的直徑和長度 34 淹流管的直徑和長度 34 計(jì)算旋風(fēng)分離器組數(shù) 36 工藝計(jì)算結(jié)果 37 再生器空氣分布管 41 空氣進(jìn)口管線的直徑 41 提升管反應(yīng)器基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 41 提升管進(jìn)料處的工藝計(jì)算 43 沉降器 46 氣提段工藝計(jì)算 48 兩器壓力平衡數(shù)據(jù) 49 結(jié) 論 52 附 錄 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 70年代以來，隨著原油價(jià)格的上漲，原油變重，輕質(zhì)油品需要量上升，重燃料油需要量下降，重油深度加工的任務(wù)日益繁重。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展、市場需求的變化以及催化裂化原料的變化，催化裂化作用也發(fā)生了變化，轉(zhuǎn)向?yàn)榧庸ぶ赜汀?FCC 最重要的技術(shù)進(jìn)步是開發(fā)了 RFCC 工藝， 1998 年我國 FCC 加工能力是 4200 萬噸，為世界第二； 1999 年摻渣量占 FCC 總進(jìn)料的 33%居世界第一； 2020 年底加工能力達(dá)到 9210 萬噸，加工渣油三分之一以上，即 3000 多萬噸； 2020加工 年能力達(dá)到 1億噸，摻渣 34% 以上， FCC成為我國加工渣油最主要的裝置 (與焦化可比 )。目的是盡量提高柴汽比，緩解柴油市場供需矛盾。當(dāng)前催化裂化催化劑的發(fā)展重點(diǎn)是提高汽油質(zhì)量，滿足環(huán)保要求。國內(nèi)外已有一系列的降烯烴催化劑和助劑，并獲得工業(yè)的應(yīng)用。 用 重油的深度加 工，即把原油中的重質(zhì)部分（一般指常壓渣油或減壓渣油）轉(zhuǎn)化為汽油 一直是煉油工作者的一項(xiàng)重要任務(wù)。 大慶常壓 重 油直接催化裂化的可行性 常壓渣油直接進(jìn)行催化裂化的問題主要有兩個(gè)。如果催化劑的抗金屬污染性能很差，能否實(shí)現(xiàn)重油直接催化 裂化則取決于重油的性質(zhì)和催化劑補(bǔ)充量所引起的經(jīng)濟(jì)問題。輕化率控制適當(dāng)時(shí)，輕質(zhì)油收率可占原油的 60%～ 70%，甚至更高。 裝置形式的選擇 從技術(shù)成熟角度看，新 HOC工藝裝置優(yōu)于其他各種裝置。同時(shí)采用兩段再生工藝，較一段再生可提高燒焦強(qiáng)度 30%左右。綜上所述，本設(shè)計(jì)采用新 HOC同軸式兩段再生重油催化裂化裝置。Webster裝置、 Art裝置。Webster裝置。 重油流化催化裂化工藝 流化催化裂化的反應(yīng)器和再生器的操作情況。但由于此問題的復(fù)雜性，至今有不少問題有待進(jìn)一步研究。 為了消除或減少上述不良作用，在重油流化催化裂化工藝中不得不采取下列措施： (1) 發(fā)展適宜重油催化裂化的超穩(wěn)分子篩催化劑以及有超穩(wěn)作用的純白土型催化劑，可以使汽油辛烷值高，生焦少，輕油收率高及抗金屬污染強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。加強(qiáng)鈍化技術(shù)，或采用在高溫氧化狀態(tài)下通入蒸汽等介質(zhì)達(dá)到金屬頓化作用。 3 (3) 再生工藝的發(fā)展。新HOC再生器也由并流改為逆流，改進(jìn)后， 可以減少催化劑高溫失活。重油催化裂化工藝生成的焦碳所放出的熱量超出反 — 再系統(tǒng)需熱。 近些年來，已經(jīng)研究開發(fā)一些新的設(shè)計(jì)和裝置形式，其中不乏一些優(yōu)秀的設(shè)計(jì)和裝置，渣油催化裂化內(nèi)外取熱技術(shù)，后置燒焦罐的裝置改造，同高并列式裝置，同軸式采用快速床再生和兩段催化裂化等，這都預(yù)示著流化催化裂化技術(shù)發(fā)展的美好前景。傳統(tǒng)的催化裂化原料主要是減壓餾分油。如何解決在加工重質(zhì)原料油時(shí)焦碳產(chǎn)率高、重金屬污染催化劑嚴(yán)重等問題是催化裂化催化劑和工藝技術(shù)發(fā)展中的一個(gè)重要方向。催化裂化裝置能耗較大，降低能耗的潛力也較大。充分利用再生煙氣中的 CO的燃燒熱以及發(fā)展再生煙氣熱能利用技術(shù)等。催化裂化裝置的主要污染源是再生煙氣中的粉塵、 CO、SO2和 NOx。 (4) 適應(yīng)多種生產(chǎn)需要的催化劑和工藝。 (5) 過程模擬和計(jì)算機(jī)應(yīng)用。由于催化裂化過程的復(fù)雜性，在這方面還有很多要研究和開發(fā)的技術(shù)。在占 我國原油產(chǎn)量 70%的三大油田中，勝利和遼河油田上述情況較為嚴(yán)重，而兩油田的產(chǎn)量約占全國總產(chǎn)量的 35%～ 40%。預(yù)計(jì)加工劣質(zhì)原油的比例在 50%左右。但由于它一次投資昂貴，相當(dāng)于焦化裝置的 3～ 4倍，而且需要?dú)錃鈦碓吹仍?，因而沒有在 國內(nèi)廣泛應(yīng)用。 催化裂化工藝技術(shù)隨著社會(huì)的進(jìn)步在不斷發(fā)展，當(dāng)前又迎來原油重質(zhì)化和油品清潔化的挑戰(zhàn)，于是又面臨著進(jìn)一步發(fā)展的機(jī)會(huì)。 5 催化裂化生產(chǎn)裝置設(shè)備參數(shù) 生產(chǎn)方案的確定 本設(shè)計(jì)采用汽油方 案。 其次，大慶常壓渣油產(chǎn)率高，焦碳產(chǎn)率低。從產(chǎn)品的性質(zhì)來看，汽油的質(zhì)量很好，與餾分油相近，很容易達(dá)到產(chǎn)品要求。 裝置形式的確定 催化硫化裝置由反應(yīng)再生、分餾和吸收穩(wěn)定三部分組成，各種催化裂化裝置的分餾、吸收穩(wěn)定系統(tǒng)基本上相近，不同的催化裂化裝置的差別主要在 于反 —— 再系統(tǒng)。 第二種是高低并列式。同時(shí)兩器不在同一條軸線上，這樣提高了再生器的壓力，滿足了提升管長度要求，但這種形式結(jié)構(gòu)龐大，消耗鋼材，占地面積也比較