120萬噸年燒焦罐式渣油催化裂化反再系統(tǒng)工藝設計

120萬噸/年燒焦罐式渣油催化裂化反再系統(tǒng)工藝設計120萬噸/年燒焦罐式渣油催化裂化反再系統(tǒng)工藝設計1目錄1.前言2.加工方案的選擇3.裝置形式選擇4.操作條件的選擇依據(jù)5.工藝設計特點6.兩器立面圖和裝置流程圖7.能量回收及環(huán)境保護8.計算結果列表目錄1.前言21.前言從我國催化裂化技術的發(fā)展、我國原油適合發(fā)展渣油催化裂化、渣油催化裂化需要解決的問題三方面說明了我國為什么進行催化裂化。1.前言32.加工方案的選擇近幾年，隨著我國汽車飛速發(fā)展，2003年全國生產(chǎn)汽車444萬輛，其中轎車201萬輛，專家預測2020年汽車保有量將超過1億輛，此外還有1億輛摩托車。屆時我國汽油需求量將超過74Mt，按柴汽比2/1計，柴油需求量將達到150Mt左右，我國約80%的汽油和30%柴油來自催化裂化，因此從市場需求來考慮，本設計采用汽柴油方案。

2.加工方案的選擇43.裝置形式選擇

反再系統(tǒng)是催化裂化裝置的核心，對其形式的選擇關系到操作條件和產(chǎn)品分布。本設計采用燒焦罐式提升管反再系統(tǒng)，我國大多數(shù)煉廠的裝置均為此形式。3.裝置形式選擇54.操作條件的選擇依據(jù)1）反應溫度反應溫度對反應速度，產(chǎn)品分布，產(chǎn)品質(zhì)量都有極大的影響。反應溫度提高，反應速度加快，轉化率提高。當溫度提高到500℃以上時，熱裂化反應的比重逐漸增大，至使氣體C1、C2增多，產(chǎn)品的不飽和度增大，不過仍以催化裂化反應為主。如轉化率不變，提高反應溫度，汽油及焦炭降低，而氣體產(chǎn)率增加。一般工業(yè)生產(chǎn)裝置的反應溫度常根據(jù)生產(chǎn)方案的不同采用460~520℃。本設計采用反應溫度為500℃。4.操作條件的選擇依據(jù)62）再生溫度根據(jù)燒碳速率公式：CBR=0.5WVPTCR0.7可知溫度越高，燒焦速度越快。燒焦罐中溫度低于700℃時，CO的均相燃燒很難進行完全，本設計采用701℃；第二密相床及稀相管內(nèi)燒去總碳量的10-15%，考慮到溫度對催化劑水熱失活的影響，溫度取720℃。2）再生溫度73）反應壓力、再生壓力反應壓力對催化裂化過程的影響主要是通過油氣分壓來體現(xiàn)的，當其它條件不變時，提高反應器的油氣分壓，可提高轉化率，但同時焦炭產(chǎn)率增加，汽油產(chǎn)率下降，可見提高油氣分壓并不有利，但催化裂化兩器壓力是一致的，系統(tǒng)壓力高可以提高燒焦速度，減少再生藏量，提高煙氣能量回收系統(tǒng)的效率。再生壓力一般不宜高于0.2~0.25MPa，本設計取0.18MPa，反應壓力比再生壓力低0.01~0.04MPa，取0.17MPa。3）反應壓力、再生壓力84）反應時間反應時間是反應油氣在提升管中的停留時間。提升管催化裂化應時間一般為2-4S，以汽油為加工方案時反應時間為2~3S，以柴油為加工方案時反應時間為3~4S。本設計采用3.125S。4）反應時間95）原料預熱溫度在進料量和反應溫度有等相同條件下，提高原料預熱溫度，催化劑循環(huán)量降低，再生溫度，轉化率和生焦率降低。原料預熱溫度影響到進料的粘度，從而引起原料霧化效果和產(chǎn)品分布的變化。對于重油催化裂化裝置，原料預熱溫度一般為220-240℃，本設計取225℃。5）原料預熱溫度106）霧化蒸汽量霧化蒸汽量越大，原料霧化效果越好，還可以降低反應器內(nèi)油氣分壓，但霧化蒸汽量太大，會限制處理量，并增大生產(chǎn)成本。一般霧化蒸汽量為進料量的5-7%，本設計取6%。7）過剩氧濃度由于采用的是高效完全再生，消除了二次燃燒的可能性，過剩氧濃度較高。本設計采用過剩氧濃度為3%。6）霧化蒸汽量118）H/C比H/C比反映了反應進行的程度，H/C比越小反應深度越大。本設計為汽柴油加工方案，參考經(jīng)驗數(shù)據(jù)，取6/94。9）再生催化劑含碳量在燒焦罐完全再生的情況下，再劑含碳量很低，可達到0.02%。考慮到當要求過低再劑含碳量時，會使催化劑在高溫和長時間條件下活性降低，損耗大，因此，本設計取再劑含碳量為0.04%。8）H/C比1210）煙氣中的CO/CO2比由于采用了燒焦罐高效完全再生技術,并加注CO助燃劑，認為碳全部轉化為CO2，故煙氣中的CO含量為零，所以煙氣中CO/CO2比=0。10）煙氣中的CO/CO2比135.工藝設計特點1)提升管出口采用彈射式氣固分離器2)沉降段只選用布埃爾型一級旋分器3)提升管反應器汽提段采用環(huán)形折流板4)采用UOP公可新型OPTIMIX噴嘴5)采用帶預提升管的提升管反應器6)在燒焦罐與二密相床之間有催化劑循環(huán)管7)采用下流式外取熱器8)使用CO助燃劑9)使用金屬鈍化劑LMP-45.工藝設計特點146.兩器立面圖和裝置流程圖兩器立面圖6.兩器立面圖和裝置流程圖兩器立面圖15裝置流程圖裝置流程圖167.能量回收及環(huán)境保護

為了充分利用能量以及減少環(huán)境污染，對再生煙氣進行了回收和對三廢進行了處理。7.能量回收及環(huán)境保護178.計算結果列表項目 單位 數(shù)值劑油比 / 4.14燒焦罐直徑 m 7.2燒焦罐高度 m 10.8稀相管直徑 m 3.6 稀相管高度 m 9.1稀相段直徑 m 11.8稀相段高度 m 11二密高度 m 2.14再生與待生斜管直徑 m 0.74外取熱催化劑輸送管直徑 m 0.88.計算結果列表18項目 單位 數(shù)值外循環(huán)管直徑 m 0.68提升管長度 m 30提升管直徑 m 1.2催化劑循環(huán)量 t/h 931.767