【正文】 品的生產(chǎn)中占有很重要的地位。從催化裂化的原料和產(chǎn)品可以看出，催化裂化過程在煉油工業(yè)以至國民經(jīng)濟中占有重要地位。在我國，由于多數(shù)原油偏重，而氫碳比相對高且金屬含量相對較低，催化裂化過程，尤其是重油催化裂化過程的地位就顯得更為重要。渣油（大于 350 度餾分）跟石油一樣，不是“真溶液” ，4而是一種膠體分散體系：分散相是以瀝青質(zhì)為核心，吸附于它的膠質(zhì)為溶劑化層構(gòu)成的膠束；分散介質(zhì)是油份和部分膠質(zhì)。膠質(zhì)、瀝青質(zhì)是石油中分子量最大、極性最強的非烴組分，含量占渣油的 50%以上，集中了石油中大部分的硫、氮、氧及重金屬等微量元素。是較好的渣油催化裂化原料，是世界上位數(shù)很少的質(zhì)量最好的渣油之一，屬于石蠟基大慶原油有密度小、重金屬含量低、硫含量低、氫含量高、飽和烴含量高等特有性質(zhì)，無論是餾分油，還是常壓或減壓重油都是優(yōu)質(zhì)的催化裂化原料油。由于農(nóng)用柴油用量大, 質(zhì)量要求不高, 因此, 通過催化裂化裝置生產(chǎn)更多的柴油可解燃眉之急。二次加工裝置生產(chǎn)的柴油占的柴油生產(chǎn)總量50％，其中催化裂化裝置生產(chǎn)的柴油占二次加工柴油的2/3。因此選擇柴油加工方案。反應(yīng)器采用直提升管式反應(yīng)器，反 應(yīng) 時 間 短 ， 減 少 了 二 次 反 應(yīng) ； 催 化 劑 循 環(huán) 采 用 滑 閥 控 制 ,比 較 靈 活 。 流程說明裝置的流程圖如圖1： 圖1 裝置流程圖 反應(yīng)再生系統(tǒng)提升管反應(yīng)器的進料由兩部分組成，一部分為常壓渣油，另一部分為從分餾塔下過來的回?zé)捰秃突責(zé)捰蜐{?；?zé)捰蛷姆逐s塔第二層塔板上抽出，并用回?zé)捰捅茫≒202/）加壓后送至提升管反應(yīng)器的下部回?zé)捰瓦M料噴嘴。在開工和非正常操作的情況下，渣油進料靠加熱爐（F201）預(yù)熱后再進反應(yīng)器。提升管反應(yīng)器（R101/1）進料與來自再生器（R103/3）的高溫催化劑接觸，迅速汽化并進行反應(yīng)，反應(yīng)生成的油氣與催化劑一起經(jīng)提升管頂部的T型快速分離器分離后，90%以上的催化劑落入氣提段，少量催化劑隨油氣一起進入沉降器（R101/2）的三組一級旋風(fēng)分離器。燒焦用的空氣是由能量回收機組(M101)(絕),再經(jīng)輔助燃燒進入預(yù)混合管，與催化劑一起進入一密相燒焦。進入稀相段的煙氣,經(jīng)九組旋風(fēng)分離器和三級旋風(fēng)分離除去攜帶的催化劑之后,送至能量回收機組的煙氣透平進行膨脹作功。在三旋出口至余熱鍋爐的煙氣管線上裝有雙動滑閥，正常操作時,雙動滑閥僅作為煙機入口蝶閥的旁路閥和煙氣入口蝶閥分程控制再生器壓力，當(dāng)煙氣透平出現(xiàn)故障或開停工時，雙動滑閥自動切入，控制再生器壓力，煙氣全部通過雙動滑閥進入余熱鍋爐。分餾塔頂油氣約150℃，經(jīng)分餾塔頂油氣—熱水換熱器（E204/ABCD）以及分餾塔頂油氣在V203中氣液平衡得到的粗油氣，由粗油氣泵（P204/AB）加壓后送至吸收塔（T301）作為吸收劑，氣液平衡得到的富氣引至壓縮機（C301）加壓至(絕)。從分離20，22層上來的輕柴油自流入輕柴油氣提塔（T202）經(jīng)蒸汽氣提后的輕柴油約為225℃，輕柴油由輕柴油泵（P205/AB）加壓，先經(jīng)輕柴油—富吸收換熱器（E206）與來自再吸收器的富吸收油換器，再經(jīng)輕柴油熱水換熱器（E207）與鍋爐給水進行換熱之后，一部分輕柴油經(jīng)柴油冷卻器（E208）冷卻至60℃作為產(chǎn)品出裝置。吸收后的富吸收油經(jīng)（E206）換熱至150℃返回分餾塔第24層，分餾塔還設(shè)有四個循環(huán)回流進行取熱：頂循環(huán)，一中循環(huán)，二中循環(huán)8以及油漿循環(huán)。中段回流油由一中回流油泵（P207/AB）從15層下的集油箱中抽出，溫度是270℃，先送至穩(wěn)定塔重沸器（E308）與穩(wěn)定塔（T304）底油換熱，換熱后的溫度約為245℃，然后經(jīng)一中循環(huán)油—渣油換熱器（E202）與渣油進料進行換熱，再經(jīng)一中循環(huán)油蒸汽發(fā)生器（E211）發(fā)生低壓飽和蒸汽與熱水換熱器（E212）換熱，一中段回流油被冷卻至190℃返回分餾塔第19層。油漿由分餾塔底抽出由泵（P203/AB）加壓打出后分成兩路，一路送提升管反應(yīng)器，一路經(jīng)油漿—渣油換熱器（E203/AB）與原料渣油換熱后，經(jīng)油漿蒸汽發(fā)生器（E214）發(fā)生裝置所需的蒸汽。 吸收穩(wěn)定系統(tǒng) 經(jīng)氣體壓縮機（C301）壓縮至（絕）(P209/AB)加壓后的洗滌水，以及來自吸收塔底的吸收油和來自解吸塔(T302)頂?shù)慕馕鼩?，再壓縮富氣冷凝冷卻器(E301/ABCD)冷卻至40℃，進入氣壓機出口油氣分離器(V302)壓縮富氣再油氣分離器中進行氣液分離，所得到的油氣吸收塔底9部進入吸收塔，與塔頂下來的吸收劑進行逆流接觸。 氣壓機出口油氣分離器(V302)中，氣液分離得到的凝縮油解吸塔進料泵(P301/AB)抽出經(jīng)解吸塔進料換熱器(E302)加熱至80℃，進入解吸塔下部。穩(wěn)定塔(T304)底由穩(wěn)定塔底重沸器(E305)提供熱源 ，C4以下的輕組分從穩(wěn)定塔出來，能干穩(wěn)定塔冷凝器(E306)冷卻后進入穩(wěn)定塔回流油罐(V303)進行氣液分離，氣液平衡后得到的液化石油氣由穩(wěn)定塔回流油泵(P303/AB)從回流油罐重抽出，一部分作為穩(wěn)定塔頂回流送至穩(wěn)定塔頂部；另一部分作為產(chǎn)品送產(chǎn)品精致加工工序，穩(wěn)定汽油至穩(wěn)定塔底重沸器出來，經(jīng)穩(wěn)定進料換熱器(E307)，解吸塔進料換熱器(E302)，穩(wěn)定汽油—熱水換熱器(E308)，穩(wěn)定汽油冷卻器(E309)分別與脫乙烷汽油，凝縮油，循環(huán)水換熱，然后被冷卻至40℃，大部分作為產(chǎn)品送出裝置。 主要操作條件及選擇依據(jù)反應(yīng)——再生系統(tǒng)操作參數(shù)，在催化裂化裝置的生產(chǎn)中，我們總希望裝置有10較大的處理量、較高的目的產(chǎn)品產(chǎn)率、較好的產(chǎn)品質(zhì)量和較低的消耗，已收到最好的生產(chǎn)效果和最高的經(jīng)濟效益。對于產(chǎn)品產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量來說，這些條件都有其特殊的影響。因此。 再生溫度再生溫度是催化裂化操作中的一個重要變量是催化劑在再生器內(nèi)進行再生的溫度高再生溫度增加焦炭燃燒動力學(xué)速度，再生溫度在600℃左右時，每提高10℃，燒焦速率可提高約20％。無論是要增加燒焦強度，還是要降低再生劑含碳量，均須提高再生溫度，再生溫度最好不低于670度。 再生壓力再生壓力是指再生器的頂壓，由于再生器與反應(yīng)器是相連通的，因此兩器的壓力是相互關(guān)聯(lián)的。從再生煙氣的能量利用看，煙氣的能量回收利用，煙氣的壓力越高它的壓力能越大越有利11于煙氣的能量利用。其次從兩器的相互關(guān)系看，再生壓力的高低還于反應(yīng)器的壓力有關(guān)，因此再生壓力的最高限制還取決于反應(yīng)器的壓力， MPa（表壓）。 反應(yīng)壓力反應(yīng)壓力是指反應(yīng)沉降器的頂壓。因此，從催化裂化反應(yīng)的產(chǎn)品分布看，我們應(yīng)降低反應(yīng)的壓力，但是考慮再生器的壓力以及系統(tǒng)的壓力平衡， （分餾塔的壓力等）反應(yīng)器的壓力有不能太低，為了減少焦炭產(chǎn)率，一般采用加大水蒸氣用量的方法，降低油氣的分壓，實現(xiàn)降低縮合分壓的速度，減少焦炭產(chǎn)率的目的。提高反應(yīng)壓力的實質(zhì)就是提高油氣反應(yīng)物的濃度，或確切的說，油氣的分壓提高，有利于反應(yīng)速度加快。因此本設(shè)計取反應(yīng)壓力=(表壓)。裂化和芳構(gòu)化反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，裂化反應(yīng)生成烯烴，芳構(gòu)化反應(yīng)消耗烯烴；氫轉(zhuǎn)移和異構(gòu)化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，消耗烯烴。此外，隨反應(yīng)溫度的提高，熱裂化反應(yīng)速度提高的幅度大于催化裂化反應(yīng)速度提高的幅度，不利于汽油烯烴含量的降低；當(dāng)反應(yīng)溫度提高時，汽油轉(zhuǎn)化為氣體的反應(yīng)速度加快最多，原料轉(zhuǎn)化為汽油的反應(yīng)加快次之，原料轉(zhuǎn)化為焦炭的反應(yīng)加快最少，因此．在相同轉(zhuǎn)化率下反應(yīng)溫度的提高，導(dǎo)致氣體產(chǎn)率增加．汽油J產(chǎn)率下降，焦炭產(chǎn)率 變或有所下降。因此，當(dāng)反應(yīng)溫度提高時，如果轉(zhuǎn)化率不變，則汽油產(chǎn)率降低，氣體產(chǎn)率增加，而焦炭產(chǎn)率略有下降。取反應(yīng)溫度T反=510℃ 焦中 H/C 比焦中的氫碳比是指焦炭中的氫含量和碳含量之比，焦中的氫碳比與原料的反應(yīng)深度有關(guān)，反應(yīng)深度越深，產(chǎn)物的縮合度越大，其產(chǎn)物（焦炭）的氫碳比越小，這是因為縮合是一個脫氫反應(yīng)的緣故。汽油方案的氫碳比較低，而柴油方案的氫碳比較高。 反應(yīng)時間反應(yīng)時間是指催化劑與油氣的接觸時間，對提升管反應(yīng)器就是油氣在提升管的停留時間，我們知道催化裂化反應(yīng)是一個平行－順序反應(yīng)，在催化裂化的條件下不受熱力學(xué)的控制，而是一個受動力學(xué)控制的化學(xué)反應(yīng)過程，因此反應(yīng)時間對反應(yīng)的深度有較大的影響，從而影響產(chǎn)品的分布。本設(shè)計取3s。這是因為再生溫度提高，稀相段的溫度也提高，如果煙氣中的氧含量高，煙氣中的一氧化碳就會在稀相段發(fā)生燃燒，同時由于稀相段沒有熱的載體，大量放出的熱量就會使稀相段的溫度超高，發(fā)生燒壞設(shè)備的現(xiàn)象，給生產(chǎn)帶來影響，在就是二次燃燒。在完全再生的情況下過剩氧含量控制在 3％，過高將增大主風(fēng)機消耗理、14煙氣的熱能損失。在相同反應(yīng)溫度和進料量下原料預(yù)熱溫度提高，催化劑循環(huán)量下降，劑油比下降，轉(zhuǎn)化率降低，生焦率降低，氣體收率下降，一般而言，原料預(yù)熱溫度增加 50 度再生溫度上升 10 度，轉(zhuǎn)化率下降 2%，焦炭產(chǎn)率下降 510%（以原有焦炭產(chǎn)率為基礎(chǔ)）。確定適宜的進料預(yù)熱溫度：既要保證劑油比滿足提升管反應(yīng)器反應(yīng)溫度的需要，又要保證進料噴嘴的霧化效果。 煙氣中的 CO 與 CO2 比值（CO/ CO 2）這個比值與再生器的形式有關(guān)系。本設(shè)計再生器采用高效完全再燒的燒焦罐，并利用助燃劑，實現(xiàn)完全再燒。 再生劑含碳量（定碳）再生催化劑的含碳量與再生的條件有關(guān)，再生的效果好催化劑的含碳量低，催化劑的活性恢復(fù)的好，從再生催化劑的活性恢復(fù)看，再劑含碳量越低越好，對于完全再生的燒焦罐式再生器，再生劑含碳量取 %。該系統(tǒng)主要由煙氣輪機及余熱鍋爐組成,分別吸收煙氣的動能及熱能。采用煙氣輪機－軸流風(fēng)機－汽輪機－電動機/發(fā)電機四機同軸方式來回收能量。同時，難于裂解的組分縮合成焦炭，焦炭沉積在催化劑表面致使催化劑失去活性。在這種再生燒焦過程中所釋放出來的熱量，一部分使催化劑提高溫度，提供裂化反應(yīng)所需的熱量； 另一部分被煙氣帶走，產(chǎn)生大量的高溫?zé)煔?再生工藝包括完全再生和不完全再生。采用煙氣輪機(以下簡稱煙機)回收其壓力能 用余熱鍋爐回收煙氣顯熱。煙氣溫度取決于煙氣中的CO含量和輔助燃料量。（1）余熱鍋爐催化裂化余熱鍋爐除回收再生煙氣顯熱、保護環(huán)境外．還承擔(dān)著裝置所產(chǎn)全部中壓飽和蒸汽的過熱任務(wù)。同時，承擔(dān)著裝置全部產(chǎn)汽設(shè)備的給水加熱任務(wù)。（2）外取熱器對渣油催化裂化，在催化劑再生燒焦過程中所釋放出的熱量將超過兩器(反應(yīng)器、再生器)熱平衡所需要的熱量。轉(zhuǎn)移熱量的辦法就是對催化劑進行冷卻，即取熱?？傊?，外取熱器的作用一方面要保證反應(yīng)一再生系統(tǒng)的熱平衡；另一方面要對催化劑進行冷卻，保證催化劑不產(chǎn)生水熱失活。循環(huán)油漿的溫度約為300～350℃ ．可用來發(fā)生中壓飽和蒸汽。通過透平回收煙氣的勢能作功之后煙氣的勢能還很高，故還需進一步設(shè)置余熱鍋爐以吸收煙氣的顯熱。開工時采用電啟動主風(fēng)機，正常生產(chǎn)時靠透平作功帶動主風(fēng)機和發(fā)電機。該機的性能 入口流速：1880m 3/min ； 入口壓力： 出口壓力：； 軸功率：5450KW 環(huán)境保護及節(jié)能減排目前，國際社會所面臨的重大挑戰(zhàn)是如何使經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護有機地結(jié)合起來，從而建立一個可持續(xù)發(fā)展的社會。它是消除和避免工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展帶來的負(fù)面影響，而尋求的新的發(fā)展戰(zhàn)略、實用技術(shù)和規(guī)劃手段。總之，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)是提高環(huán)境效益和經(jīng)濟效益的客觀要求，也是煉油廠在市場經(jīng)濟的壓力下的自覺行為和必由之路。治理難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過餾分油催化裂化、渣油催化裂化的原料中污染物質(zhì)含量的增加，在反應(yīng)的過程中油品精制過程中又需要將其儲存，所以其污染物的排放也隨之增加。渣油中含有大量的硫氮化合物，在反應(yīng)過程中，它們一部分進入焦炭中，燒焦時轉(zhuǎn)化為SO X和NO X化合物，如果直接排入大氣會嚴(yán)重污染環(huán)境，另一部分進入汽油、液化氣中，在使用過程中也會產(chǎn)生污染，另外煉油廠中的工藝廢水、煙塵和噪聲也是重要的污染源。裝置采用耐磨性能較好的催化劑，并使用三旋分塵，降低了煙氣中粉塵含量。（3）噪聲的防治19噪聲主要來源為壓縮機、主風(fēng)機、電機以及蒸汽放空裝置，為降低噪聲，在壓縮機、風(fēng)機、電動機等設(shè)備處加上消聲器。設(shè)計采用了下流式可調(diào)外取熱器。（3） 采用高溫短接觸時間和氣固接觸良好的提升管反應(yīng)。提高分離效率。（5） 采用再生催化劑金屬鈍化技術(shù)，抑制重金屬的污染，同時對降低氫氣和焦碳的生成是有效的。 （6） 采用一氧化碳助劑燃燒完全再生，避免二次燃燒。（8） 反應(yīng)器和再生器頂出口設(shè)計為外集氣室。這渣油催化裂化高反應(yīng)溫度高再生溫度十分有利。（10）提升管出口設(shè) T 型快速分離裝置。（12）催化劑輸送采用斜管輸送。 20～40181。 80～110181。 再生部分計算 燃燒計算(1) 焦中碳量、氫量及硫量38燒焦量=1800000000247。8000%1800000000247。= kg則燒碳量=2520090%=22680kg/h=1890kmol/h燒氫量=2520010%=2520kg/h =1260kmol/h(2) 燒焦需空氣量和燃燒產(chǎn)物量①理論耗 O2 量碳生成二氧化碳耗氧量=18901=1890kmol/h氫生成水耗氧量=1260=630kmol/h硫生成二氧化硫耗氧量=1=理論耗氧量=1890+630+=2520kmol/h=80640kg/h②燃燒產(chǎn)物量碳生成 CO2 量=1890kmol/h=22680kg/h氫生成 H2O 量=1260 kmol/h=34020 kg/h硫生成 SO2 量=39③理論干空氣量理論氮氣量=252079/21=9480kmol/h=265440kg/h理論干空氣量=2520+9480=12022kmol/h=346080kg/h