畢業(yè)論文設(shè)計(jì)150萬噸年大慶渣油催化裂化反再生系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)

1、摘 要 本設(shè)計(jì)以大慶蠟油和渣油的混合油為原料，對(duì)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。根據(jù)該油的特點(diǎn)以及市場(chǎng)對(duì)汽油的需求情況，設(shè)計(jì)采用汽油加工方案。由于要求渣油催化裂化的焦碳產(chǎn)率低，且對(duì)再生劑含碳量要求很低，所以采用兩段再生形式。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)。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(duì)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(duì)兩器的壓力平衡進(jìn)行計(jì)算。設(shè)計(jì)根據(jù)催化裂化的基本理論和工藝計(jì)算方法，

2、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。關(guān)鍵詞：催化裂化，方案，設(shè)計(jì)計(jì)算ABSTRACTReaction 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 fo

3、r 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

4、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 combustion chamber, cyclone

5、 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 and operation data of FCC unit, design results met the FCC technology demand.Key words：FCC，method，design calculati

6、on目 錄1綜述 71.1前言 71.2催化裂化面臨的問題 71.3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)CCET111.4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)151.5國(guó)內(nèi)FCC 裝置技術(shù)改造情況16高效霧化噴嘴 16新

7、型高效旋風(fēng)分離器 171.6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 裝置能耗高。18 FCC 催化劑發(fā)展水平不高。 18 我國(guó)FCC 裝置開工周期短。191.7我國(guó)催化裂化今后的發(fā)展方向 191.7.1積極采用FCC 過程控制技術(shù) 19推廣使用超穩(wěn)型分子篩催化劑 201.7.3提高FCC 裝置加工量和重油摻煉比 202 設(shè)計(jì)說明書 212.1加工方案的確定依據(jù) 212.2裝置形式的選擇及流程說明 212.3 主要操作條件的選擇232.3.1再生溫度 232.3.2再生壓力 232.3.3反應(yīng)溫度 242.3.4反應(yīng)壓力 242.3.5反應(yīng)時(shí)間 252.3.6焦中氫碳比 25

8、2.3.7再生空氣過剩氧含量 252.3.8 CO/CO2 252.4裝置的設(shè)計(jì)特點(diǎn) 262.4.1提升管的特點(diǎn) 262.4.2再生器的形式 262.4.3汽提段擋板的形式 262.4.4旋風(fēng)分離器的形式 262.4.5主風(fēng)分布器的形式 27 2.4.6輔助燃燒室的形式 272.4.7使用一氧化碳助燃劑 273 設(shè)計(jì)計(jì)算 283.1燃燒計(jì)算 283.2再生部分設(shè)計(jì)計(jì)算 313.2.1再生器熱平衡 313.2.2再生器物料平衡 33再生器結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算 34.1第一再生器 34.2第二再生器 383.3反應(yīng)器的熱平衡計(jì)算 41 供熱方 41耗熱方 43原料預(yù)熱溫度 44確定劑油比 443.4提升

9、管反應(yīng)器的工藝計(jì)算 453.4.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 453.4.2原料及產(chǎn)品性質(zhì) 463.4.3提升管長(zhǎng)度和直徑 473.4.4預(yù)提升管的直徑和高度 52沉降器部分工藝計(jì)算 533.4.6提升管工藝計(jì)算結(jié)果匯總 573.5旋風(fēng)分離器工藝計(jì)算 573.5.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 573.5.2旋風(fēng)分離器形式的選擇 573.5.3旋風(fēng)分離器的壓降 593.5.4核算料腿長(zhǎng)度 603.5.5壓力平衡計(jì)算 614能量回收 654.1煙機(jī) 654.2余熱鍋爐或廢熱鍋爐 655計(jì)算結(jié)果匯總 66 參考文獻(xiàn) 71致謝72150萬噸/年大慶渣油催化裂化反-再生系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)1綜述1.1前言 隨著煉油工業(yè)的不斷發(fā)展, 催化裂化( F

10、CC) 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。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。由于轉(zhuǎn)化率高, 產(chǎn)品質(zhì)量好, 近半個(gè)世紀(jì)以來, FCC 工藝技術(shù)和生產(chǎn)規(guī)模都有了很大的發(fā)展。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。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。我國(guó)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(guó), 居世界第二

11、位。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。1.2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)。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)。這些都對(duì)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。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)用問題。我國(guó)催化裂化所面臨的問題(1)我國(guó)FCC單套平均能力小(2)裝置能耗高；(3)FCC

12、催化劑發(fā)展水平不高；(4)我國(guó)FCC 裝置開工周期短。這也是我國(guó)和國(guó)外催化裂化技術(shù)的主要差距。催化裂化(FCC)是煉油企業(yè)獲取經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。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)?；谖覈?guó)原油資源特點(diǎn)和二次加工能力中FCC 占絕對(duì)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(guó)外大公司競(jìng)爭(zhēng)。1.3國(guó)外催化裂化技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展1.3.1 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 過程中，

13、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)。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。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。另外，還有Kellogg 公司的HOC 技術(shù)；S & 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。這幾種工藝已在世界各地運(yùn)行多年4。目前，RFCC 加工原油殘?zhí)靠蛇_(dá)3%10%，鎳和釩含量可達(dá)104

14、0g/g，平衡劑上金屬沉積量最高可達(dá)10 000 g/g。另外，還有Mobil 公司的超短接觸FCC 工藝、WesternOntario 大學(xué)的渣油超短裂解工藝，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。1.3.2 多產(chǎn)烯烴的FCC工藝技術(shù)Kellogg Brown & 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ZSM-5 含量的助劑；(3)采用密閉式旋風(fēng)分離器。中試結(jié)果表明，以Minas 蠟油為原料可以得到18.37%的丙烯產(chǎn)率。顯然，MAXOFIN 的丙烯產(chǎn)率低

15、于DCC，且裝置結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜。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。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。還未見工業(yè)化報(bào)道。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)。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

16、進(jìn)行汽油二次裂化；(3)使用高ZSM-5 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，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 采用苛刻的操作條件，其典型的反應(yīng)溫度為600650 、催化劑循環(huán)量是FCC 的23 倍、油劑接觸時(shí)間為12 s。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4

17、0%50%。另外，還有Arco Chemical 公司的Su-perflex 工藝9。1.3.3 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に嚕a(chǎn)高辛烷值汽油和高質(zhì)量柴油。LCO 質(zhì)量差，很難直接調(diào)合成成品油。硫含量多在1%以上，十六烷指數(shù)不到30，不能調(diào)入柴油。經(jīng)MAK 工藝改質(zhì)后可明顯提高其質(zhì)量。生成柴油餾份的十六烷值達(dá)到3440。1.3.4 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)。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

18、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。對(duì)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。目前國(guó)內(nèi)已有洛陽石化總廠、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。1.3.5 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(guó)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(

19、MTC)技術(shù)。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。混合溫度控制技術(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?；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。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。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27.841.7 。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

20、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。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1.7%(其中C3+C4增加了0.9%)、汽油產(chǎn)量降低了1.1%、汽油的抗爆指數(shù)(R+M)/2 提高了0.3 個(gè)單位，丁二烯產(chǎn)率沒有發(fā)生變化。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。1.3.6 催化劑循環(huán)增強(qiáng)技術(shù)CCETShell 石油公司開發(fā)了自己的CCET 技術(shù)。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。

21、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)。采用CCET 技術(shù)后，滑閥壓差增大，催化劑循環(huán)量提高了50%。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)6.3 6 億t/a左右, 約占原油一次加工能力37.2 億t/a的17% ,居二次加工能力的首位。在發(fā)達(dá)國(guó)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(guó), 1995 年分別為26 420 萬t 和34.41%。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15.37%、25.85% 、20.56% 和19.98%。近年來, 日本和西歐國(guó)家的催化裂化加工能力增長(zhǎng)幅度較大,

22、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。1.4我國(guó)催化裂化技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展1.4.1 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。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。第一套V

23、RFCC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 。洛陽石化工程公司的ROCC-V 工藝，第一套R(shí)OCC-V 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1.0 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；清華大學(xué)的下行管式FCC 工藝。1.4.2多產(chǎn)柴油和液化氣的MGD技術(shù)MGD 技術(shù)是中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院(RIPP)開發(fā)的以重質(zhì)油為原料，利用常規(guī)催化裂化裝置同時(shí)多產(chǎn)液化氣和柴油，并可顯著降低汽油烯烴含量的工藝技術(shù)。該

24、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。(2)重質(zhì)原料油在高苛刻度下、輕質(zhì)原料油在低苛刻度下進(jìn)行選擇性反應(yīng)，以增加重質(zhì)原料油一次裂化和柴油餾份的生成。(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)。(4)汽油中烯烴含量能夠大幅度降低，且汽油辛烷值有一定提高。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)。1.4.3 多產(chǎn)柴油的催化裂化(MDP) 技術(shù)RIPP 在傳統(tǒng)增產(chǎn)柴油工藝技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)了

25、催化裂化增產(chǎn)柴油的新工藝MDP。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。(2)采用配套研制的增產(chǎn)柴油催化劑，且維持平衡劑的活性適中。(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)。(4)采用較為苛刻的裂化條件和適宜的回?zé)挶?，裝置的加工量和汽油的辛烷值不會(huì)受到影響。1.4.4 多產(chǎn)烯烴和高辛烷值汽油的DCC工藝技術(shù)RIPP 開發(fā)的DCC-技術(shù)在國(guó)內(nèi)有6 套裝置，3套改造，3套新建。另外一套建在泰國(guó)TPI（ 750 kt/a），由SW 公司負(fù)責(zé)建造

26、，近年來，DCC 技術(shù)還在不斷發(fā)展和完善，這些新進(jìn)展主要有兩個(gè)方面：一個(gè)是開發(fā)系列催化劑產(chǎn)品；另一個(gè)是改進(jìn)工藝以進(jìn)一步提高輕烯烴、特別是丙烯的產(chǎn)率。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。在工藝改進(jìn)方面也已經(jīng)取得很好的實(shí)驗(yàn)室結(jié)果，以大慶蠟油摻渣油為原料可以得到28%的丙烯產(chǎn)率，同現(xiàn)有DCC 技術(shù)相比丙烯產(chǎn)率可以提高6 個(gè)單位以上。另外，還有DCC-技術(shù)1997 年投產(chǎn)；MGG 技術(shù)國(guó)內(nèi)建有多套裝置；MIO 技術(shù)于1995 年在中國(guó)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(guó)內(nèi)建有多套裝置。1.4.5 多產(chǎn)異

27、構(gòu)烷烴的MI P 技術(shù)我國(guó)催化裂化汽油中烯烴含量高達(dá)40%65%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我國(guó)車用汽油烯烴不大于35%的指標(biāo)。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(guó)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)。MIP 技術(shù)先期于2002 年在高橋分公司煉油廠140 萬t/a FCC 裝置上成功應(yīng)用。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。該工藝突破了現(xiàn)有催化裂化工藝對(duì)二次反應(yīng)的限制，實(shí)現(xiàn)了可控性和選擇性地進(jìn)行裂化反應(yīng)、氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)和異構(gòu)化反應(yīng)?？擅黠@降低汽油烯烴含量

28、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。2003 年初，MIP 技術(shù)又應(yīng)用于安慶分公司煉油廠120 萬t/a FCC 裝置改造。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52.3 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800×10-6)，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。目前已有5 套FCC 裝置將采用MIP 技術(shù)進(jìn)行新建或改造。另有多家煉油廠有應(yīng)用意向5。1.4.6 兩段提升管催化裂化新工藝技術(shù)在石油大學(xué)(華東)勝華煉廠

29、加工能力100 kt/a催化裂化工業(yè)裝置上，兩段提升管催化裂化新工藝技術(shù)由石油大學(xué)(華東)研究開發(fā)成功。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23 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。兩段提升管催化裂化新技術(shù)最突出的效果，是可以改善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，大幅度提高原料的轉(zhuǎn)化深度，顯著提高輕質(zhì)油品的收率，提高催化汽油質(zhì)量，改善柴油質(zhì)量，提高催化裝置的柴汽比。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)。據(jù)統(tǒng)計(jì), 19

30、82 年底我國(guó)共有FCC 裝置39套, 總加工能力為2269 萬t / a, 到1992 年全國(guó)FCC 裝置數(shù)量增加到81 套, 能力達(dá)到4898 萬t / a, 十年間裝置數(shù)量翻了一番多, 加工能力增長(zhǎng)115% 。近幾年來, 發(fā)展勢(shì)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(guó)催化裂化加工能力躍居世界第二位1.5國(guó)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(guó)內(nèi)大部分煉油企業(yè)都對(duì)FCC 裝置進(jìn)行了技術(shù)改造, 通過對(duì)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

31、電動(dòng)液壓滑閥等。實(shí)踐證明, 高效霧化噴咀、高效旋風(fēng)分離器和電動(dòng)液壓滑閥是促進(jìn)催化裂化工藝進(jìn)步的關(guān)鍵單元設(shè)備。這些新技術(shù)的應(yīng)用推廣, 對(duì)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。1.5.1高效霧化噴嘴80 年代我國(guó)在重油催化裂化裝置引進(jìn)美國(guó)Ttotal 公司的靶式噴嘴的同時(shí), 相繼自行開發(fā)了KH、LPC、HW、BP、BX 型等系列高效霧化噴咀, 這些高效霧化噴咀的共同特點(diǎn)是由于霧化粒度細(xì), 分散效果好, 改善了油劑的接觸, 從而降低了焦炭和干氣的產(chǎn)率, 提高了輕油和液化氣的收率。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。表1 我國(guó)

32、FCC 裝置采用的高效進(jìn)料霧化噴咀型號(hào) 結(jié)構(gòu)與性能LPC 1采用單孔鴨咀型。噴出的原料油氣呈一扇形狀。冷模試驗(yàn)霧滴直徑在60 m 左右, 噴咀壓力降在0. 20. 4 M Pa, 操作彈性大。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. 40. 6 MPa。BP- 1噴咀壓力小, 油壓要求在0. 60. 8 MPa, 霧化蒸汽量占總進(jìn)料的5%, 原料霧化平均粒徑43.m。HW- 1噴咀前后溫度高達(dá)150左右, 壓力降較低, 約為0. 3 MPa。適用于摻煉重油的FCC 裝置。靶式引進(jìn)美國(guó)Tot al

33、公司技術(shù), 噴咀出口采用長(zhǎng)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。1.5.2新型高效旋風(fēng)分離器旋風(fēng)分離器是FCC 裝置分離回收催化劑的主要設(shè)備, 它的性能直接影響到裝置催化裂化的單耗, 也關(guān)系到裝置能否長(zhǎng)周期安全平穩(wěn)的運(yùn)轉(zhuǎn)。我國(guó)長(zhǎng)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。1987 年我國(guó)引進(jìn)回收效率在99. 99% 以上的EMTROL 型分離器( 簡(jiǎn)稱E 型) , 國(guó)內(nèi)又成功開發(fā)出PV 型、CG 型等新型高效旋風(fēng)分離器。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

34、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。電動(dòng)液壓滑閥電動(dòng)液壓滑閥是采用電液執(zhí)行機(jī)構(gòu), 閥體采用冷壁結(jié)構(gòu)。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)。對(duì)FCC 裝置安全穩(wěn)定長(zhǎng)周期運(yùn)行發(fā)揮了重要作用。我國(guó)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。1.6我國(guó)催化裂化存在的差距1.6.1我國(guó)FCC 單套平均能力小。據(jù)1991年美國(guó)有關(guān)報(bào)導(dǎo), 全世界FCC 裝置平均單套裝置加工能力為150萬

35、 t/a,美國(guó)和加拿大為156萬t/a,日本為118萬t/a,歐洲為120萬t/a,我國(guó)為 60.47萬t/a,其中石化總公司為85萬t/a。由此可見我國(guó)FCC裝置平均規(guī)模小,在裝置整體水平上與國(guó)外先進(jìn)水平有很大差距。1.6.2 裝置能耗高。據(jù)資料介紹美國(guó)空氣產(chǎn)品及化學(xué)產(chǎn)品公司重油FCC能耗為2.23GJ/t,而我國(guó)最好水平的武漢石化廠1994年為2.88GJ/t,高出0.65 GJ/t。法國(guó)埃爾夫公司煉油廠一套餾份油FCC 裝置能耗為1.55GJ/t,我國(guó)最好水平的獨(dú)山子煉油廠FCC能耗1994年為2.32 GJ/t,高出0.77 GJ/t。中國(guó)石油化工總公司1994 年平均實(shí)際能耗為2.9

36、88 GJ/ t。1995催化裂化能耗國(guó)際先進(jìn)水平為2.512 GJ/ t,中國(guó)石油化工總公司平均水平為2.983 GJ/t,距國(guó)際先進(jìn)水平有一定差距。1.6.3 FCC 催化劑發(fā)展水平不高。從世界FCC 發(fā)展過程和趨勢(shì)來看, 先進(jìn)的FCC 催化劑在相當(dāng)大的程度上推動(dòng)了FCC 工藝和裝備的進(jìn)步。目前國(guó)外催化劑發(fā)展很快, 生產(chǎn)廠家可以生產(chǎn)幾百種不同牌號(hào)的FCC 催化劑, 品種繁多, 已形成了各種催化劑系列。超穩(wěn)分子篩催化劑的使用, 美國(guó)已占FCC 催化劑總用量的70%。我國(guó)FCC 催化劑的品種較少, 實(shí)際使用約有10 個(gè)品種, 沒有形成系列。較先進(jìn)的超穩(wěn)分子篩催化劑的使用在我國(guó)僅占FCC 催化劑

37、總量的15% 20% , 與國(guó)外差距較大。1.6.4 我國(guó)FCC 裝置開工周期短。國(guó)外FCC 裝置一般開工周期可達(dá)23 年, 個(gè)別的達(dá)到4 年以上。而我國(guó)FCC 裝置開工周期平均不到一年, FCC 裝置檢修周期短, 非計(jì)劃停工多是我國(guó)大多, 數(shù)裝置存在的同一問題, 也是造成裝置能耗高、催化劑單耗和加工損失高的原因之一。1.7我國(guó)催化裂化今后的發(fā)展方向?qū)ξ覈?guó)來說, 催化裂化發(fā)展仍應(yīng)結(jié)合我國(guó)煉油工業(yè)面臨的實(shí)際情況, 努力提高催化裂化技術(shù)水平, 盡快形成具有我國(guó)特色的催化裂化工藝技術(shù)。目前我國(guó)原油不足, 劣質(zhì)油增加很快, 再加上國(guó)內(nèi)對(duì)油品的需求不斷增長(zhǎng), 特別是輕質(zhì)油品的需求增長(zhǎng)更快, 因此, 從整

38、體上考慮, 我國(guó)催化裂化的發(fā)展方向仍是繼續(xù)加快渣油FCC 新技術(shù)的開發(fā)和建設(shè), 以提高煉油廠整體經(jīng)濟(jì)效益。1.7.1提高FCC 裝置加工量和重油摻煉比繼續(xù)提高重質(zhì)油摻煉比, 是拓寬FCC 原料來源的重要渠道之一, 盡可能提高原油加工深度, 增加輕質(zhì)油收率。脫瀝青油和焦化餾分油也是較好的FCC 原料來源。繼續(xù)開發(fā)和推廣應(yīng)用新技術(shù)進(jìn)技術(shù), 開發(fā)并推廣使用新工藝、新技術(shù)和新設(shè)備, 如干氣預(yù)提升技術(shù)、高效霧化噴咀、高效旋風(fēng)分離器、電液滑閥等一系列新技術(shù)、新設(shè)備。1.7.2推廣使用超穩(wěn)型分子篩催化劑超穩(wěn)Y 型分子篩催化劑是目前最佳的渣油FCC 催化劑, 它具有良好的重油裂化前性、良好的焦炭選擇性和高的輕

39、質(zhì)油收率。目國(guó)內(nèi)僅有少數(shù)裝置采用。1.7.3積極采用FCC 過程控制技術(shù)目前我國(guó)已有幾十套FCC 裝置采用計(jì)算機(jī)過程控制操作, 其中3 套裝置采用DCS, 為提高操作和管理水平, 實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制和優(yōu)化控制打下了良好的基礎(chǔ)。但我們?cè)诖祟I(lǐng)域還有很大差距, 需要開發(fā)具有先進(jìn)性的適用范圍廣泛的FCC 裝置通用優(yōu)化軟件, 能在線或離線調(diào)優(yōu), 達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量, 增加產(chǎn)量, 提高生產(chǎn)效率的目的。2設(shè)計(jì)說明書2.1加工方案的確定依據(jù)隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，人類對(duì)輕質(zhì)油品的需求量不斷增加。將減壓渣油作為催化裂化的原料，要求盡量降低焦碳產(chǎn)率，這就要求在較緩和的條件下進(jìn)行反應(yīng)，而反應(yīng)深度低，對(duì)生產(chǎn)柴油有利。若要

40、在較苛刻條件下進(jìn)行反應(yīng)，并且使焦碳產(chǎn)率降低的話，可以使用分子篩催化劑，分子篩催化劑的高活性，使得對(duì)生產(chǎn)汽油越來越有利。另外從經(jīng)濟(jì)效益上看，汽油的價(jià)格也要高于柴油的價(jià)格，因此本設(shè)計(jì)選用生產(chǎn)汽油方案。2.2 裝置型式的選擇及流程說明(1)裝置型式的選擇本設(shè)計(jì)采用同軸式兩器再生裝置，直接摻煉減壓渣油，免除了對(duì)進(jìn)料的加氫處理，溶劑脫瀝青等原料預(yù)處理過程，節(jié)約了能耗，降低了生產(chǎn)成本。流化催化裂化采用兩段再生。一段中把焦碳中的絕大部分的氫燒掉。二段基本沒有水生成，所以第二段可采用高溫操作，不致使催化劑在高溫下水熱失活，比表面積下降，從而使再生劑含碳量降低到0.5%以下。采用外部旋風(fēng)分離器懸掛在器外。對(duì)于生

41、焦量較高的重油催化裂化是一種較好的形式。(2)流程說明原料預(yù)熱和反應(yīng)部分的工藝流程新鮮原料先依次與分餾塔的頂循環(huán)回流、輕柴油、中段循環(huán)回流、油漿進(jìn)行換熱，回收帶出的部分熱量，然后進(jìn)入原料加熱爐對(duì)流段輻射加熱到222，與金屬鈍化劑一起進(jìn)入提升管反應(yīng)器。但由于渣油催化裂化生焦量大，生產(chǎn)時(shí)不使用加熱爐。當(dāng)發(fā)生事故需要緊急切斷進(jìn)料時(shí)，可自動(dòng)或遙控切斷總進(jìn)料的切斷閥，同時(shí)打開旁路閥把進(jìn)料轉(zhuǎn)送到分餾塔底或原料緩沖塔，并同時(shí)打開提升管的事故蒸氣，由提升管地步噴入反應(yīng)器內(nèi)，作為流化介質(zhì)維持提升管反應(yīng)器的正常流化。反應(yīng)油料通過提升管下部的進(jìn)料噴嘴，霧化后進(jìn)入提升管反應(yīng)器，在提升管下部與再生催化劑接觸，進(jìn)一步汽化

42、并開始反應(yīng)生成油氣。油氣、水蒸氣和催化劑混合后并流向上，在提升管出口經(jīng)出口的快速分離扎進(jìn)入導(dǎo)管。此時(shí)，大部分催哈與油氣分離，油氣經(jīng)導(dǎo)管直接進(jìn)入旋風(fēng)器，進(jìn)一步與催化劑分離后經(jīng)外集氣室油氣管線去分餾塔。催化劑進(jìn)入反應(yīng)器的汽提塔，催化劑在汽提段中底部吹入的汽提蒸汽逆相接觸，將催化劑顆粒間和顆粒本身孔隙中吸附的油氣置換出來，蒸汽與油氣上升進(jìn)入沉降器，汽提后的催化劑有汽提段底部進(jìn)入待生斜管。兩器之間催化劑循環(huán)及再生流程來自催化裂化反應(yīng)器汽提段底部的催化劑，經(jīng)過待生斜管和待生滑閥，進(jìn)入第一再生器。第一再生器在較緩和的條件下操作，燒掉部分焦碳和全部氫。富含CO的煙氣通過兩極旋風(fēng)器而離開第一再生器。催化劑通過

43、彎管進(jìn)入第二再生器，進(jìn)行高溫再生，然后，通過再生斜管和滑閥進(jìn)入提升管底部。主風(fēng)機(jī)自大氣中把空氣吸入，壓縮后分兩路經(jīng)輔助燃燒室送入再生系統(tǒng)，可調(diào)節(jié)兩路風(fēng)量來分配兩段燒焦量，并部分作提升風(fēng)。催化劑裝卸系統(tǒng)流程 裝置設(shè)冷熱催化劑貯罐各一個(gè)，并且有單獨(dú)加熱料系統(tǒng)。冷貯罐貯存新鮮催化劑，用以補(bǔ)充日常的損耗熱貯罐貯存從再生器卸出來的平衡催化劑。2.3 主要操作條件的選擇依據(jù)2.3.1再生溫度再生溫度是影響燒焦速率的最重要因素之一。提高再生溫度，可以提高燒焦速度。但是提高再生溫度受到催化劑水熱穩(wěn)定性和設(shè)備結(jié)構(gòu)及材料的限制。由于本裝置采用兩段再生技術(shù)，第一段再生屬常規(guī)再生，溫度在630-690之間，若溫度過高

44、，催化劑水熱失活嚴(yán)重，若溫度過低，不能完成規(guī)定的燒焦任務(wù)，并使二段再生溫度低。因此，設(shè)計(jì)中取第一再生溫度為652，第二再生器的溫度由熱平衡計(jì)算得到。2.3.2再生壓力燒焦速率與再生煙氣中的氧分壓成正比，氧分壓是再生壓力與再生煙氣中的氧的分子濃度的乘積，因此提高再生壓力可以提高燒焦速率。提高再生壓力就必須提高主風(fēng)機(jī)的出口壓力，使主風(fēng)機(jī)功耗增加。另外根據(jù)壓力平衡的要求，再生壓力的提高將影響到反應(yīng)壓力。故再生壓力的提高受到一定的限制。根據(jù)一些工業(yè)裝置的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，選取一再壓力為244kpa（表），二再壓力為148 kpa（表）。表2壓力對(duì)再生的影響提高壓力的優(yōu)點(diǎn)提高壓力的缺點(diǎn)再生器催化劑藏量降低，設(shè)備

45、便小對(duì)產(chǎn)品分布不利，焦碳產(chǎn)率增大使分餾塔中蒸汽負(fù)荷減少鼓風(fēng)機(jī)的功率需要提高使氣體壓縮機(jī)功率降低再生器煙道的壓力降比較高壓力降大，旋風(fēng)分離器效率提高隨再生催化劑帶入反應(yīng)器和回收系統(tǒng)的惰性氣體增加能量回收系統(tǒng)動(dòng)力提高，效率提高同樣速度下的催化劑夾帶量提高2.3.3反應(yīng)溫度催化裂化反應(yīng)是一個(gè)以分解反應(yīng)為主的吸熱反應(yīng)，整個(gè)反應(yīng)受動(dòng)力學(xué)控制，且是一個(gè)平行順序反應(yīng)，溫度提高，反應(yīng)速度增加，但是產(chǎn)物中氣體和焦碳產(chǎn)率也增大。反應(yīng)中氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)的相對(duì)速度大，產(chǎn)品中的烯烴含量多，產(chǎn)品的安定性好。相反分解反應(yīng)的相對(duì)速度大，產(chǎn)品中的烯烴含量多，產(chǎn)品的安定性有所下降，汽油的辛烷值高。溫度對(duì)分解反應(yīng)和縮合生焦反應(yīng)的影響也不

46、同，溫度提高，分解反應(yīng)的速度比縮合反應(yīng)的速度大，這樣反應(yīng)溫度高，產(chǎn)品中的焦碳產(chǎn)率低。根據(jù)以上這些討論，說明反應(yīng)溫度的確定，要根據(jù)催化劑的性質(zhì)、原料的組成、產(chǎn)品的質(zhì)量要求等因素一起來考慮。本設(shè)計(jì)采用513。2.3.4反應(yīng)壓力提高反應(yīng)壓力就提高了反應(yīng)器內(nèi)的油氣分壓，油氣分壓的提高意味著反應(yīng)物濃度的增加。從而反應(yīng)速度加快，導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率提高。提高反應(yīng)壓力，提升管處理能力提高，汽油產(chǎn)率略有下降。又因反應(yīng)壓力的提高勢(shì)必將影響到再生壓力，故而反應(yīng)壓力的提高受到限制，現(xiàn)選反應(yīng)壓力為203 kpa。2.3.5反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng)，總轉(zhuǎn)化率越大，汽油的轉(zhuǎn)化率隨總轉(zhuǎn)化率的提高開始提高，經(jīng)一段時(shí)間達(dá)到最大值后開始下降，

47、氣體和焦碳的產(chǎn)率也隨著總轉(zhuǎn)化率的提高而提高。因此，渣油催化裂化過程中，采用高溫短接觸技術(shù)，以降低焦碳產(chǎn)率，提高汽油辛烷值。工業(yè)裝置的反應(yīng)時(shí)間常在2-4s之間，設(shè)計(jì)中采用3.5s2.3.6焦中的氫碳比（H/C）待生催化劑上焦碳的H/C比與反應(yīng)深度、原料、汽提效果等因素有關(guān)。反應(yīng)深度大、縮合程度大，則H/C低，原料中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量越多，則H/C越低。汽提效果越好,焦碳的氫碳比將減少，而汽提效果的好壞與汽提溫度、汽提蒸汽量、汽提段效果等因素有關(guān)。由于本設(shè)計(jì)采用的是汽油方案，反應(yīng)溫度相對(duì)較高，反應(yīng)深度相對(duì)較大，焦中的H/C比也就相對(duì)較小。根據(jù)勝利渣油的特點(diǎn)和一些裝置的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)， H/C取8/92。

48、2.3.7再生空氣過剩氧含量過剩氧含量越高，對(duì)燒焦越有利。但過剩氧含量過高，使得通入的空氣量增加，增加了主風(fēng)機(jī)的能耗，同時(shí)，由于排出的煙氣增多，使煙氣溫度下降，不利于能量的回收。對(duì)于兩段再生，一再屬于不完全燃燒，因此，一再過剩氧含量取0.2%；二再屬于完全再生，過剩氧含量取1.95%。2.3.8 CO/CO2 對(duì)于流化催化裂化裝置，由于采用兩段再生，可通過CO2/CO的比值來調(diào)節(jié)熱平衡，因此，不設(shè)取熱設(shè)備。CO2/CO比值高，則放出熱量多，有利于降低原料溫度。但在實(shí)際生產(chǎn)中，煙氣中的CO2/CO要根據(jù)兩個(gè)再生器的實(shí)際燒焦情況和供熱情況來定。由于一再屬常規(guī)再生取CO2/CO為3.03，二再屬完全

49、再生，則CO2/CO為。2.4 裝置的設(shè)計(jì)特點(diǎn)2.4.1 提升管的特點(diǎn)本設(shè)計(jì)采用斜管提升技術(shù)，調(diào)節(jié)滑閥置于斜管上，滑閥前后采用波形膨節(jié)。提升管反應(yīng)器采用分子篩催化劑，大大地提高了反應(yīng)強(qiáng)度，使催化裂化在提升管內(nèi)以很短的時(shí)間內(nèi)完成。采用斜管輸送催化劑，由于充分利用斜管中催化劑的蓄壓，推動(dòng)力大于阻力，單動(dòng)滑閥的壓降可在較大范圍內(nèi)變化，以滿足兩器催化劑循環(huán)量變化的要求，循環(huán)量容易調(diào)節(jié)。2.4.2再生器的形式 本設(shè)計(jì)采用常規(guī)再生器，主要是考慮如何保證使流化質(zhì)量良好，空氣分布均勻并與催化劑充分接觸，盡量減小返混，避免催化劑走短路。2.4.3汽提段擋板式采用盤環(huán)型擋板，它于水平面夾角大于30°，擋

50、板間距740毫米，層數(shù)10層，每層自由流通面積為氣提段橫截面積的45%，最底層擋板下設(shè)一環(huán)形蒸汽管（靠器壁），管上向器心與水平面成45°，開有噴嘴。2.4.4旋風(fēng)分離器的形式由于設(shè)置了彈射式快分器，分離效果好，在第一再生器里設(shè)二級(jí)PV型旋風(fēng)器。由于第二再生器是高溫再生，為了節(jié)省材質(zhì)及降低再生器體積，采用單級(jí)外旋風(fēng)分離器。2.4.5主風(fēng)分布器的形式 本設(shè)計(jì)采用同心圓式分布管。主管下端與輔助燃燒室的出口管連接。主管支管分支管是用碳鋼管制成。為了使主風(fēng)分布均勻和穩(wěn)定操作，應(yīng)當(dāng)使主風(fēng)通過分布管時(shí)保證一定的壓降，設(shè)計(jì)壓降為6.0kPa。2.4.6輔助燃燒室的形式輔助燃燒室是開工時(shí)供再生器升溫用

51、，平時(shí)只做主風(fēng)通道，設(shè)計(jì)采用臥式輔助燃燒室，降低再生器的框架高度。2.4.7使用CO助燃劑 使用一氧化碳助燃劑可實(shí)現(xiàn)安全再生，從而使再劑含碳量降低，活性及選擇性得到改善，輕油收率增加，并減少一氧化碳對(duì)大氣的污染。由于一氧化碳在床層中完全燒掉，還可避免發(fā)生二次燃燒平穩(wěn)操作。3設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 燃燒計(jì)算(1)燒炭量及燒氫量燒炭量=11.4×103×0.9=10.26×103=855（kmol/h）燒氫量=11.4×103×0.1=1.14×103(kg/h)=570(kmol/h)因?yàn)闊煔庵蠧O2/CO(體)=3,所以生成CO2的C為855×3/(3+1)=641(kmol/h)=7695(kg/h)生成一氧化碳的碳為:855-641=213(kmol/h)=2565(kg/h)(2)理論空氣量碳燒成CO2需要C2量=641×1=641（kmol/h）碳燒成CO需要O2量=213×1/2=107(kmol/h)氫燒成H2O需要O2量=570×1/2=285(kmol/h)則理論需要O2量=641+107+285=1033(kmol/h)=33056(kg/h)理論帶入N2量=1033×79/21