年产7万吨灵活双效催化裂化反应再生装置工艺设计(附件)
双效灵活催化裂化是当今催化领域的新方向之一，特点是高效、灵活、投资低，而且能根据市场环境的变化做出反应。对其中的反应再生部分进行了研究和设计，以求更高效的运用催化剂来使反应再生装置效率提高，达到产率更高的目标。所以要使用新型催化剂，经过筛选，决定采用LB-1催化剂来进行反应再生的主要催化剂。结果表明产率有所提升，能耗也有减少，整个装置效率提高。本设计从工艺专业角度对物料平衡、热量衡算、主要设备结构、装置平立面布置、能耗问题及环境安全等进行了研究。关键词 工艺设计，催化裂化，灵活双效，反应再生
目 录
1 绪论1
2 反应再生装置设计4
2.1设计原则及依据 4
2.2设计方案选择 4
3工艺流程简要概括 7
3.1反应部分的工艺流程 7
3.2再生部分工艺流程7
3.3分馏系统8
3.4吸收稳定装置8
4装置物料平衡9
5热量衡算11
5.1烧炭量及烧氢量11
5.2再生器热平衡12
5.3反应器热量衡算12
6装置工艺计算及设备图14
6.1提升管工艺计算14
6.2沉降室16
6.3旋风分离器工工艺计算17
6.4设备图19
7能耗分析及节能措施22
8环境保护安全卫生及经济22
8.1治理污染的方法22
8.2噪音问题22
8.3安全措施23
8.4经济效益问题24
结论 25
致谢 26
参考文献 27
图1再生部分工艺流程图
图2装置平面布置图
图3设备立面布置图
图4 工艺简图
1 绪论
催化裂化的研究可追溯到19世纪90年代，当时Gulf公司的炼油界者M.Afee在实验室发现采用三氯化铝催化剂可以促进裂化反应，从而提高汽油产率[1]。由此在1915年建立了第一套工业化装置[2]。但可能由于催化剂昂贵以及回收困难等原因而没有在工业上广泛采用[3]。< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
br /> 在经过固定床催化裂化装置，移动床催化裂化装置等装置的探索中，在20世纪70年代初，Exxon公司有了灵活催化裂化技术，其技术的特点便是可以通过调节空速的方式来控制产品的分布和原料的转化率，该装置的再生部分还可以调节CO的燃烧程度，充分发挥了沸石催化剂高活性的优点，这便是灵活催化裂化的由来。
随着催化裂化的迅猛发展，Shell公司对反应再生装置的产生了极大兴趣，从而展开了研究，SHELL公司的RFCC工艺特点是原材料及催化剂高效混合[4]。自20世纪40年代设计了几种不同的反应再生装置并投入到30多套运转装置，得到了广泛的应用。
催化裂化是重油最重要的工艺之一，在汽油、柴油等轻油产品的生产中起着重要作用。在一些加工程度较高的国家，如德国和美国，催化裂化的产能超过30%。在中国，由于大部分原油为重油，氢碳比较高，金属含量较低，所以催化裂化工艺，尤其是重油催化裂化工艺更为重要
催化裂化是一种重要的炼油工艺。其处理能力位列其他技术之上，由于其投资省钱、效益良好,因此在炼油工业中扮演了一个重要的角色,主要原因是与中国原油的性质密切相关。
炼油工业是我国重要的经济支柱，在国民经济中占有较大比重，在炼油工业中，二次加工重油是催化裂化的主要手段。由于原料转化率高，产品质量好，近年来我国催化裂化工艺技术和生产规模不断扩大，取得了很大的进展。由于现代环境保护的重要性日益提高，人们对催化裂化产品烯烃的需求也越来越强烈，催化裂化技术也在逐步完善。催化裂化技术已成为我国炼油和重要经济支柱的核心技术。因此，如何利用催化裂化技术，如何有效地开发催化裂化技术已成为一个重要的问题，等待着人们去解决。在中国的石油资源中，大部分原油的质量都很重，质量也很低，这就决定了炼油工业必须走深加工路线。近年来，催化裂化技术的快速发展已达到世界领先水平。
自20世纪50年代以来，催化裂化技术实现了长足进步，催化裂化从零起步，实现了从借鉴到创新的转变，现如今，催化裂化技术在我国是一个世界领先水平[5]。1971年到1985年开发催化裂化技术，催化裂化技术的开发处于跟踪阶段。1986到1990开始进行催化裂解技术的开发，标志着我国催化裂化技术进入到自主创新阶段[6]。随后1998年开发了多产异构烷烃的催化裂化（MIP）工艺技术，并迅速得到大范围应用[7]。2007年又开发了选择性催化裂化工艺集成技术（IHCC/HSCC）技术，现正处于工艺运用前期[8]。
随着世界经济的发展，环境问题日益突出，能源需求日益强劲的同时，轻油国家，特别是汽油等优质清洁燃料的需求急剧增加，同时石油化工产业的发展。需要生产更多的轻油。将重油转化为轻质原油，将其转化为清洁能源，是催化裂化领域的一个重要课题。
鉴于过去十年的发展，催化裂化技术将在以下几个方面继续发展：
传统的催化裂化材料主要是减压馏分油。由于轻质油需求的增加和原油价格的上涨，采用催化裂化技术处理大气重油、脱沥青油等重油原料可获得较大的经济效益。如何解决重质原油加工过程中焦炭收率高、重金属污染催化剂等问题，是催化裂化催化剂和技术发展的重要方向。
催化裂化装置能耗大，节能潜力大。降低能耗的重要方向是降低焦炭的产率，充分利用再生烟道气中的CO燃烧热，发展再生烟道气热能利用新技术。
减少污染物排放。催化裂化装置排放的主要污染物为粉尘、CO、SO和再生烟气。随着越来越严格的环境保护立法，减少污染的问题变得越来越重要。
适应多种生产需求的催化剂和工艺开发。
正确的设计、预测和优化控制要求对催化裂化过程进行精确的数学模拟。由于催化裂化过程的复杂性,仅依靠单一技术的开发和实现游戏不能从根本上解决问题,必须根据重要的科学问题和关键技术问题,系统集成优化催化裂化过程,开发新技术和配套的专用设备,从根本上优化工业催化裂化装置的操作。
目 录
1 绪论1
2 反应再生装置设计4
2.1设计原则及依据 4
2.2设计方案选择 4
3工艺流程简要概括 7
3.1反应部分的工艺流程 7
3.2再生部分工艺流程7
3.3分馏系统8
3.4吸收稳定装置8
4装置物料平衡9
5热量衡算11
5.1烧炭量及烧氢量11
5.2再生器热平衡12
5.3反应器热量衡算12
6装置工艺计算及设备图14
6.1提升管工艺计算14
6.2沉降室16
6.3旋风分离器工工艺计算17
6.4设备图19
7能耗分析及节能措施22
8环境保护安全卫生及经济22
8.1治理污染的方法22
8.2噪音问题22
8.3安全措施23
8.4经济效益问题24
结论 25
致谢 26
参考文献 27
图1再生部分工艺流程图
图2装置平面布置图
图3设备立面布置图
图4 工艺简图
1 绪论
催化裂化的研究可追溯到19世纪90年代，当时Gulf公司的炼油界者M.Afee在实验室发现采用三氯化铝催化剂可以促进裂化反应，从而提高汽油产率[1]。由此在1915年建立了第一套工业化装置[2]。但可能由于催化剂昂贵以及回收困难等原因而没有在工业上广泛采用[3]。< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
br /> 在经过固定床催化裂化装置，移动床催化裂化装置等装置的探索中，在20世纪70年代初，Exxon公司有了灵活催化裂化技术，其技术的特点便是可以通过调节空速的方式来控制产品的分布和原料的转化率，该装置的再生部分还可以调节CO的燃烧程度，充分发挥了沸石催化剂高活性的优点，这便是灵活催化裂化的由来。
随着催化裂化的迅猛发展，Shell公司对反应再生装置的产生了极大兴趣，从而展开了研究，SHELL公司的RFCC工艺特点是原材料及催化剂高效混合[4]。自20世纪40年代设计了几种不同的反应再生装置并投入到30多套运转装置，得到了广泛的应用。
催化裂化是重油最重要的工艺之一，在汽油、柴油等轻油产品的生产中起着重要作用。在一些加工程度较高的国家，如德国和美国，催化裂化的产能超过30%。在中国，由于大部分原油为重油，氢碳比较高，金属含量较低，所以催化裂化工艺，尤其是重油催化裂化工艺更为重要
催化裂化是一种重要的炼油工艺。其处理能力位列其他技术之上，由于其投资省钱、效益良好,因此在炼油工业中扮演了一个重要的角色,主要原因是与中国原油的性质密切相关。
炼油工业是我国重要的经济支柱，在国民经济中占有较大比重，在炼油工业中，二次加工重油是催化裂化的主要手段。由于原料转化率高，产品质量好，近年来我国催化裂化工艺技术和生产规模不断扩大，取得了很大的进展。由于现代环境保护的重要性日益提高，人们对催化裂化产品烯烃的需求也越来越强烈，催化裂化技术也在逐步完善。催化裂化技术已成为我国炼油和重要经济支柱的核心技术。因此，如何利用催化裂化技术，如何有效地开发催化裂化技术已成为一个重要的问题，等待着人们去解决。在中国的石油资源中，大部分原油的质量都很重，质量也很低，这就决定了炼油工业必须走深加工路线。近年来，催化裂化技术的快速发展已达到世界领先水平。
自20世纪50年代以来，催化裂化技术实现了长足进步，催化裂化从零起步，实现了从借鉴到创新的转变，现如今，催化裂化技术在我国是一个世界领先水平[5]。1971年到1985年开发催化裂化技术，催化裂化技术的开发处于跟踪阶段。1986到1990开始进行催化裂解技术的开发，标志着我国催化裂化技术进入到自主创新阶段[6]。随后1998年开发了多产异构烷烃的催化裂化（MIP）工艺技术，并迅速得到大范围应用[7]。2007年又开发了选择性催化裂化工艺集成技术（IHCC/HSCC）技术，现正处于工艺运用前期[8]。
随着世界经济的发展，环境问题日益突出，能源需求日益强劲的同时，轻油国家，特别是汽油等优质清洁燃料的需求急剧增加，同时石油化工产业的发展。需要生产更多的轻油。将重油转化为轻质原油，将其转化为清洁能源，是催化裂化领域的一个重要课题。
鉴于过去十年的发展，催化裂化技术将在以下几个方面继续发展：
传统的催化裂化材料主要是减压馏分油。由于轻质油需求的增加和原油价格的上涨，采用催化裂化技术处理大气重油、脱沥青油等重油原料可获得较大的经济效益。如何解决重质原油加工过程中焦炭收率高、重金属污染催化剂等问题，是催化裂化催化剂和技术发展的重要方向。
催化裂化装置能耗大，节能潜力大。降低能耗的重要方向是降低焦炭的产率，充分利用再生烟道气中的CO燃烧热，发展再生烟道气热能利用新技术。
减少污染物排放。催化裂化装置排放的主要污染物为粉尘、CO、SO和再生烟气。随着越来越严格的环境保护立法，减少污染的问题变得越来越重要。
适应多种生产需求的催化剂和工艺开发。
正确的设计、预测和优化控制要求对催化裂化过程进行精确的数学模拟。由于催化裂化过程的复杂性,仅依靠单一技术的开发和实现游戏不能从根本上解决问题,必须根据重要的科学问题和关键技术问题,系统集成优化催化裂化过程,开发新技术和配套的专用设备,从根本上优化工业催化裂化装置的操作。
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