年产7万吨灵活双效催化裂化吸收稳定装置工艺设计(附件)
催化裂化作为重要的石油加工炼制手段，对我国经济发展有很大的贡献。经过了将近百年，这项炼油工艺在多个方面都有了进步。本设计采用洛阳石化工程公司灵活双效催化裂化技术，通过双提升管工艺，使催化裂化的过程更加的灵活、易于操作、对原料的适应性更强，能够同时对重油和直馏汽油进行炼制，达到使炼油效率提升的目标。在吸收稳定系统的解吸塔中间和塔底都加入再沸器，同时采用二级冷凝进料，使能耗降低，节省了运行成本。结果表明其投资少、省能耗，产生了明显的经济效益，是一项值得投入使用的技术。关键词 工艺设计，催化裂化，灵活双效，吸收稳定
目 录
1 绪论 1
1.1催化裂化的介绍与发展 1
1.2催化裂化吸收稳定装置介绍 2
1.3原料油介绍 5
1.4厂址选择 6
2 工艺流程的设计 6
2.1工艺技术方案的论证 6
2.2工艺流程的叙述 7
2.3流程的改进与原因 8
3 解吸塔物料衡算 8
3.1富气质量流量的计算 8
3.2脱乙烷汽油质量流量的计算 10
3.3解吸气质量流量的计算 11
3.4压缩富气质量流量的计算 11
3.5压缩富气各组分质量流量的计算 12
3.6 C5~C11质量流量的计算 16
3.7 C3、C4的质量流量计算 16
4 解吸塔设备能量衡算 17
4.1解吸塔底再沸器能量衡算 17
4.2解吸塔中间再沸器能量衡算 17
4.3解吸塔能量衡算 18
5 主要设备工艺设计 19
6 安全技术与环境保护 21
6.1安全措施 21
6.2环境保护 23
7 技术经济核算 23
7.1装置消耗计算 23
7.2能耗计算 24
7.3工资计算 24
结论 25
致谢 26
参考文献 27
附表 工艺设备一览表
附图1 装置管道及仪表工艺流程图
附 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
图2 装置设备平面布置图
附图3 装置立面布置图
附图4 装置主要设备图
绪论
1.1 催化裂化的介绍与发展
1.1.1 催化裂化的目的与意义
催化裂化生产过程的主要产品是气体、汽油和柴油，其中气体产品包括干气和液化石油气，干气作为本装置燃料气烧掉，液化石油气则是一个重要的新型化工原理广泛应用于各种产业中。一般催化裂化过程的条件为：温度470～530度，压力 0.1～0.3 兆帕，在此条件下，经过催化剂的作用，通过一套化学反应步骤转化原料，得到汽油、柴油等轻质油，干气、液化石油气等可燃气体和焦炭的过程。催化裂化的原料一开始多为像是减压馏分油（减压渣油）和焦化馏分油等的重质馏分油，而经过了一系列的技术上的发展和工艺上的改进，现在的催化裂化过程对原料的适应性越来越强，大多数渣油都可以作为原料了。
催化裂化在将重质油转化成轻质油的过程中起了重要的作用，尤其对汽油和柴油等轻质油的生产有深远的效果，因此催化裂化也在我国的国民经济中占了重要地位。而在其中的重油催化裂化，又因为原油多为重质油，且H/C相对较高、金属含量相对较低而成为重中之重。
在我国，以增加柴油、汽油、乙烯用裂解原料等轻质油品的产量为目的，以催化裂化（FCC）为主，辅以其他工艺路线如延迟焦化、加氢裂化等，形成了一条深度加工的炼油工业道路。
现在，随着我国工农、交通以及新材料等行业的飞速发展，各行各业对轻质油产品的需求与日俱增。以数据为例，1988年全世界每年消耗的汽油总量在6.64亿吨以上，我国消耗的汽油占了其中的1750万吨。91~92号汽油为普通级汽油，96~98号汽油为优质级汽油。为了高效地生产出质量更高的汽油，催化裂化反应再生、分馏及吸收稳定系统工艺设计的进一步发展与优化迫在眉睫。
1.1.2 国内外催化裂化技术发展
回溯到19世纪90年代，催化裂化的研究刚刚开始，一如襁褓中的婴孩，来自Gulf公司的炼油专家M.Afee通过在密闭环境下的一系列实验发现了三氯化铝催化剂可以促进裂化反应，进而将汽油产率提高，并以此为原理建成了一套装置，但是在当时的条件下，催化剂成本昂贵以及回收困难使其没有进一步在工业上投入使用。
直到1936年，催化裂化终于实现了工业化。6年后，第一套催化裂化工业装置由Exxon公司建成并投入生产使用。20世纪60年代初期，Kellogg公司的正流C型装置建成投产，用以加工常压重油。而在我国，也于1965年实现了第一套流化催化裂化装置的组建与生产。
FDFCC（Flexible Dualriser Fluid Catalytic Cracking）工艺由洛阳石化工程公司开发, 并且辅以兰州炼油厂共同研制的LL型裂化催化剂，同时具备了催化裂化及改良汽油质量并增产气体烯烃的功能。而论文研究的对象，江苏清江石化有限公司已经使用该工艺并取得了良好的效益。
1.2 催化裂化吸收稳定装置介绍
在一套完整的催化裂化装置中，主要包含了反应再生装置、分馏装置、吸收稳定装置以及碱洗和烟气能量回收装置，再加上一些设备，如主风机、气压机、 余热锅炉等。吸收稳定装置系统主要由五大部分组成，它们分别是吸收塔、解吸塔、稳定塔、再吸收塔及其它辅助设备（如凝缩油罐以与相应的冷换设备等），主要任务在于将来自主分馏塔塔顶的粗气和富气分离成干气和液化石油气以及合格的稳定汽油，步骤就是把气体分离成 C2以下组分与C3以上组分以达到分别利用的目的，然后进一步分离出混在汽油中的气体烯烃，以降低汽油的蒸气压，使汽油达到稳定符合产品质量要求。再吸收塔将吸收塔顶贫气进一步的分离，再吸收塔的吸收剂由主分馏塔的轻柴油组成，塔顶的产品是干气，塔底的产品是富吸收油，富吸收油被返回主分馏塔。平衡罐产出的凝缩油会分成两股，其中一股在与稳定汽油换热后作为热进料进入解吸塔中上部，另一股则直接作为冷进料进入解吸塔的上部。解吸塔塔顶的产品是解吸气，塔底的产品是脱乙烷汽油。脱乙烷汽油进入稳定塔，经过反应在塔底生成稳定汽油，并且在稳定塔塔顶分离出液化石油气。稳定汽油也分成两部分，一部分作为产品送出系统，另一部分经过换热后送回系统循环使用。在这套吸收稳定系统的生产工艺过程中，液态烃C2和C5以上的组分的体积会被控制在1.5%以下。
目 录
1 绪论 1
1.1催化裂化的介绍与发展 1
1.2催化裂化吸收稳定装置介绍 2
1.3原料油介绍 5
1.4厂址选择 6
2 工艺流程的设计 6
2.1工艺技术方案的论证 6
2.2工艺流程的叙述 7
2.3流程的改进与原因 8
3 解吸塔物料衡算 8
3.1富气质量流量的计算 8
3.2脱乙烷汽油质量流量的计算 10
3.3解吸气质量流量的计算 11
3.4压缩富气质量流量的计算 11
3.5压缩富气各组分质量流量的计算 12
3.6 C5~C11质量流量的计算 16
3.7 C3、C4的质量流量计算 16
4 解吸塔设备能量衡算 17
4.1解吸塔底再沸器能量衡算 17
4.2解吸塔中间再沸器能量衡算 17
4.3解吸塔能量衡算 18
5 主要设备工艺设计 19
6 安全技术与环境保护 21
6.1安全措施 21
6.2环境保护 23
7 技术经济核算 23
7.1装置消耗计算 23
7.2能耗计算 24
7.3工资计算 24
结论 25
致谢 26
参考文献 27
附表 工艺设备一览表
附图1 装置管道及仪表工艺流程图
附 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
图2 装置设备平面布置图
附图3 装置立面布置图
附图4 装置主要设备图
绪论
1.1 催化裂化的介绍与发展
1.1.1 催化裂化的目的与意义
催化裂化生产过程的主要产品是气体、汽油和柴油，其中气体产品包括干气和液化石油气，干气作为本装置燃料气烧掉，液化石油气则是一个重要的新型化工原理广泛应用于各种产业中。一般催化裂化过程的条件为：温度470～530度，压力 0.1～0.3 兆帕，在此条件下，经过催化剂的作用，通过一套化学反应步骤转化原料，得到汽油、柴油等轻质油，干气、液化石油气等可燃气体和焦炭的过程。催化裂化的原料一开始多为像是减压馏分油（减压渣油）和焦化馏分油等的重质馏分油，而经过了一系列的技术上的发展和工艺上的改进，现在的催化裂化过程对原料的适应性越来越强，大多数渣油都可以作为原料了。
催化裂化在将重质油转化成轻质油的过程中起了重要的作用，尤其对汽油和柴油等轻质油的生产有深远的效果，因此催化裂化也在我国的国民经济中占了重要地位。而在其中的重油催化裂化，又因为原油多为重质油，且H/C相对较高、金属含量相对较低而成为重中之重。
在我国，以增加柴油、汽油、乙烯用裂解原料等轻质油品的产量为目的，以催化裂化（FCC）为主，辅以其他工艺路线如延迟焦化、加氢裂化等，形成了一条深度加工的炼油工业道路。
现在，随着我国工农、交通以及新材料等行业的飞速发展，各行各业对轻质油产品的需求与日俱增。以数据为例，1988年全世界每年消耗的汽油总量在6.64亿吨以上，我国消耗的汽油占了其中的1750万吨。91~92号汽油为普通级汽油，96~98号汽油为优质级汽油。为了高效地生产出质量更高的汽油，催化裂化反应再生、分馏及吸收稳定系统工艺设计的进一步发展与优化迫在眉睫。
1.1.2 国内外催化裂化技术发展
回溯到19世纪90年代，催化裂化的研究刚刚开始，一如襁褓中的婴孩，来自Gulf公司的炼油专家M.Afee通过在密闭环境下的一系列实验发现了三氯化铝催化剂可以促进裂化反应，进而将汽油产率提高，并以此为原理建成了一套装置，但是在当时的条件下，催化剂成本昂贵以及回收困难使其没有进一步在工业上投入使用。
直到1936年，催化裂化终于实现了工业化。6年后，第一套催化裂化工业装置由Exxon公司建成并投入生产使用。20世纪60年代初期，Kellogg公司的正流C型装置建成投产，用以加工常压重油。而在我国，也于1965年实现了第一套流化催化裂化装置的组建与生产。
FDFCC（Flexible Dualriser Fluid Catalytic Cracking）工艺由洛阳石化工程公司开发, 并且辅以兰州炼油厂共同研制的LL型裂化催化剂，同时具备了催化裂化及改良汽油质量并增产气体烯烃的功能。而论文研究的对象，江苏清江石化有限公司已经使用该工艺并取得了良好的效益。
1.2 催化裂化吸收稳定装置介绍
在一套完整的催化裂化装置中，主要包含了反应再生装置、分馏装置、吸收稳定装置以及碱洗和烟气能量回收装置，再加上一些设备，如主风机、气压机、 余热锅炉等。吸收稳定装置系统主要由五大部分组成，它们分别是吸收塔、解吸塔、稳定塔、再吸收塔及其它辅助设备（如凝缩油罐以与相应的冷换设备等），主要任务在于将来自主分馏塔塔顶的粗气和富气分离成干气和液化石油气以及合格的稳定汽油，步骤就是把气体分离成 C2以下组分与C3以上组分以达到分别利用的目的，然后进一步分离出混在汽油中的气体烯烃，以降低汽油的蒸气压，使汽油达到稳定符合产品质量要求。再吸收塔将吸收塔顶贫气进一步的分离，再吸收塔的吸收剂由主分馏塔的轻柴油组成，塔顶的产品是干气，塔底的产品是富吸收油，富吸收油被返回主分馏塔。平衡罐产出的凝缩油会分成两股，其中一股在与稳定汽油换热后作为热进料进入解吸塔中上部，另一股则直接作为冷进料进入解吸塔的上部。解吸塔塔顶的产品是解吸气，塔底的产品是脱乙烷汽油。脱乙烷汽油进入稳定塔，经过反应在塔底生成稳定汽油，并且在稳定塔塔顶分离出液化石油气。稳定汽油也分成两部分，一部分作为产品送出系统，另一部分经过换热后送回系统循环使用。在这套吸收稳定系统的生产工艺过程中，液态烃C2和C5以上的组分的体积会被控制在1.5%以下。
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