年产50万吨催化裂化反应再生装置工艺设计(附件)
反应再生装置是催化裂化装置的核心，在上升管内完成催化裂化反应，在再生器中完成烧焦再生反应，将催化剂恢复活性，然后在整个过程中循环利用。本工艺设计包括以下几个方面整个装置的的工艺设计，物料平衡，能量衡算，设备工艺的计算，原料油喷嘴，旋风分离器等设备的选择，绘制带控制点的工艺流程图，反应沉降器，提升管反应器等设备简图。还采用了多项提高烧焦效果的措施，比如加CO助燃剂的完全再生，用较高的反应再生温度，改进主风分布管等一系列措施满足整个工艺的要求，降低能耗。本设计汽油产率高，对环境也有很好的保护性，操作起来方便可行。关键词 工艺设计，催化裂化，反应再生
目 录
1 概述 1
2 反正再生装置简介 3
2.1 设计理念 3
22 设计依据 3
2.3 设计方案的选定 3
2.4装置概况 6
2.5 主要技术方案及特点 7
3 反应再生工艺简述9
4 计算部分 10
4.1 反正再生物料衡算10
4.2 能量衡算13
4.3再生工段能量衡算 13
5 主要设备及选型 16
5.1旋风分离器的设计16
5.2重油提升管的设计20
5.3再生器尺寸设计21
5.4换热流程工艺的设计21
6 平面布置设计21
6.1 平面布置设计的规范22
7 原材料、动力消耗定额及消耗量23
7.1能耗计算23
7.2其他物质的额定消耗量24
8 装置对外协作关系25
8.1 原料25
8.2 产品25
8.3 水系统25
8.4 蒸汽系统26
8.5 压缩空气26
8.6 氮气26
8.7 其他26
9 环境保护及职业安全保护27
9.1 污染源及处理措施28
9.2治理措施28
10 总结30
11 致谢31
12 参考文献32 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
图1 50×104t/a催化裂化反应再生装置管道及仪表工艺流程图
图2 50×104t/a催化裂化装置设备平面布置图
图3 50×104t/a催化裂化装置竖面布置图
图4 50×104t/a催化裂化反应再生装置主要设备图
1 引言
催化裂化是成为了石油深度加工的重要方法之一，在生产柴油和汽油中，扮演了非常重要的角色。催化裂化投资少，费用低，原料广泛，产品的收效高，在现代，分解的技术越来越成熟，是现在大部分的炼油厂的主要经济收入。综上所述，催化剂占有石油加工的大部分工艺，发挥了石油制造的重要作用，在之后的生产中发挥着特别重要的作用。
1.1 催化裂化工艺发展及现状
反应再生是间断的在同一反应器内进行。催化分解一般以真空渣油和焦化蜡油为原料，但随着炼油工业的发展和市场对柴油产品需求的增加，一些炼油厂一直在开发减压渣油 将开始混合。 残渣用作分解材料。固定床催化裂化设备结构繁琐，不能够连续性生产，因此很早就被淘汰了。
高压缩汽油发动机需要高辛烷值汽油，并且在移动床和流化床中都会发生催化裂化。在两者的发展中，流化床凭借着设备简单迅速发展起来并投入到实际的生产之中，移动床催化裂化被淘汰了。最近，提升管催化裂化迅速发展起来，起特点活性高而广泛应用。
很多外国国家早就注意到了催化裂化在当代重质油轻质化过程中的的作用，例如德国和美国催化裂化的处理能力大原油加工能力的30%以上。反观我国，我国的原有氢碳比高而金属含量低，因此催化裂化的技术发展受到国家的重视。
1.2 催化裂化工艺简介
催化反应使在反应器和再生器这两个设备中进行的，首先，催化剂和原油进入反应器进行催化裂化反应，随着反应的进行，产物催化剂不断沿着管道向下移动，由于反应会产生大量的积碳的催化剂上面，催化剂会沿着管道进入再生器中，除去积碳，恢复活性，然后在进入反应器进行反应，而产物油气等会随着管道出去。
流化床催化裂化也同样是在两个设备中进行，原理类似，但不同的是催化剂与油气或空气形成与液体相似的流化状态在反应器和再生器内[2]。催化剂制成微球以促进流化。 流态的特点是反应器和再生器中的温度稳定，催化剂的流量大，可以承载更多的流量，最终降低反应的温度变化，并且热量接收设备没有必要安装它。
因此相比较而言，流化床因为其产品稳定，设备简洁，生产过程连续等优点，很快占据了市场中的主要地位。又随着技术的发展，流化床又发展成了提升管反应器。提升管催化裂化已占绝大部分。我国的情况也大致如此。
1.3 催化裂化装置的组成
（1）原油蒸馏装置
该设备是炼油厂的第一部分。 原油可以通过蒸馏生产各种中间产品：煤油分馏，柴油馏分和柴油。常压塔不能蒸出原油中最重要的部分，而是要通过加热并将其携带至真空塔并将其更换为气体和减压渣油。减压渣油离开真空塔后，作为延迟焦炭装置，进一步处理的脱沥青装置或直接燃料油出售。
常压蒸馏塔，焦化装置是产生原料瓦斯的主要设备。其次，某些炼油厂还利用FCC装置进行加工。
（2）反应再生装置
这阶段的主要任务就要将原油进行加工变成产物以及对催化剂的重复利用。首先原油进入提升管反应器和催化剂进行反应，生成所需要的产物。而催化剂在再生器内进行处理，除去其积碳，从而实现重复利用。
反应阶段将加热后的各种物质与原油进行混合反应，通过喷嘴喷入提升管反应器，然后进行加热，在不断的上升过程中和催化剂进行反应作用分解，接着流入沉降器下端的汽提段，气体蒸汽不断上升直至进入沉降器的上端，然后进行分解反应，产物和油气和催化剂的混合物会随着管道进入旋风分离器，准备进行分离，分离之后，油气作为初步产物将单独随着管道进入集气室，然后进入分馏装置，为接下来的分馏进行准备。而催化剂则会被旋风分离器排出，进入到沉降器的底部，然后通过斜管进入再生器，进行再生重复利用。
再生器阶段，主要是对催化剂进行再生处理。最开始，有主风机压缩后的空气会进行加热，通过辅助烟道，进入烧焦罐，为催化剂的再生提供首要条件。由此，催化剂在高温空气的作用下不断上升，然后喷嘴会喷出大量的高温燃油对催化剂上面的碳进行高温加热，通过持续的高温加热，附着在催化剂表面的油焦会分解烟气。最后烟气和催化剂的混合物进入再生器进行下一步的反应，然后没有反应完全的催化剂会重新进入到烧焦罐再次进行高温加热。[3]旋风分离器将烟气和恢复活性的催化剂进行分离，烟气会沿着管道进入集气室，而催化剂会进行第二次利用。
目 录
1 概述 1
2 反正再生装置简介 3
2.1 设计理念 3
22 设计依据 3
2.3 设计方案的选定 3
2.4装置概况 6
2.5 主要技术方案及特点 7
3 反应再生工艺简述9
4 计算部分 10
4.1 反正再生物料衡算10
4.2 能量衡算13
4.3再生工段能量衡算 13
5 主要设备及选型 16
5.1旋风分离器的设计16
5.2重油提升管的设计20
5.3再生器尺寸设计21
5.4换热流程工艺的设计21
6 平面布置设计21
6.1 平面布置设计的规范22
7 原材料、动力消耗定额及消耗量23
7.1能耗计算23
7.2其他物质的额定消耗量24
8 装置对外协作关系25
8.1 原料25
8.2 产品25
8.3 水系统25
8.4 蒸汽系统26
8.5 压缩空气26
8.6 氮气26
8.7 其他26
9 环境保护及职业安全保护27
9.1 污染源及处理措施28
9.2治理措施28
10 总结30
11 致谢31
12 参考文献32 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
图1 50×104t/a催化裂化反应再生装置管道及仪表工艺流程图
图2 50×104t/a催化裂化装置设备平面布置图
图3 50×104t/a催化裂化装置竖面布置图
图4 50×104t/a催化裂化反应再生装置主要设备图
1 引言
催化裂化是成为了石油深度加工的重要方法之一，在生产柴油和汽油中，扮演了非常重要的角色。催化裂化投资少，费用低，原料广泛，产品的收效高，在现代，分解的技术越来越成熟，是现在大部分的炼油厂的主要经济收入。综上所述，催化剂占有石油加工的大部分工艺，发挥了石油制造的重要作用，在之后的生产中发挥着特别重要的作用。
1.1 催化裂化工艺发展及现状
反应再生是间断的在同一反应器内进行。催化分解一般以真空渣油和焦化蜡油为原料，但随着炼油工业的发展和市场对柴油产品需求的增加，一些炼油厂一直在开发减压渣油 将开始混合。 残渣用作分解材料。固定床催化裂化设备结构繁琐，不能够连续性生产，因此很早就被淘汰了。
高压缩汽油发动机需要高辛烷值汽油，并且在移动床和流化床中都会发生催化裂化。在两者的发展中，流化床凭借着设备简单迅速发展起来并投入到实际的生产之中，移动床催化裂化被淘汰了。最近，提升管催化裂化迅速发展起来，起特点活性高而广泛应用。
很多外国国家早就注意到了催化裂化在当代重质油轻质化过程中的的作用，例如德国和美国催化裂化的处理能力大原油加工能力的30%以上。反观我国，我国的原有氢碳比高而金属含量低，因此催化裂化的技术发展受到国家的重视。
1.2 催化裂化工艺简介
催化反应使在反应器和再生器这两个设备中进行的，首先，催化剂和原油进入反应器进行催化裂化反应，随着反应的进行，产物催化剂不断沿着管道向下移动，由于反应会产生大量的积碳的催化剂上面，催化剂会沿着管道进入再生器中，除去积碳，恢复活性，然后在进入反应器进行反应，而产物油气等会随着管道出去。
流化床催化裂化也同样是在两个设备中进行，原理类似，但不同的是催化剂与油气或空气形成与液体相似的流化状态在反应器和再生器内[2]。催化剂制成微球以促进流化。 流态的特点是反应器和再生器中的温度稳定，催化剂的流量大，可以承载更多的流量，最终降低反应的温度变化，并且热量接收设备没有必要安装它。
因此相比较而言，流化床因为其产品稳定，设备简洁，生产过程连续等优点，很快占据了市场中的主要地位。又随着技术的发展，流化床又发展成了提升管反应器。提升管催化裂化已占绝大部分。我国的情况也大致如此。
1.3 催化裂化装置的组成
（1）原油蒸馏装置
该设备是炼油厂的第一部分。 原油可以通过蒸馏生产各种中间产品：煤油分馏，柴油馏分和柴油。常压塔不能蒸出原油中最重要的部分，而是要通过加热并将其携带至真空塔并将其更换为气体和减压渣油。减压渣油离开真空塔后，作为延迟焦炭装置，进一步处理的脱沥青装置或直接燃料油出售。
常压蒸馏塔，焦化装置是产生原料瓦斯的主要设备。其次，某些炼油厂还利用FCC装置进行加工。
（2）反应再生装置
这阶段的主要任务就要将原油进行加工变成产物以及对催化剂的重复利用。首先原油进入提升管反应器和催化剂进行反应，生成所需要的产物。而催化剂在再生器内进行处理，除去其积碳，从而实现重复利用。
反应阶段将加热后的各种物质与原油进行混合反应，通过喷嘴喷入提升管反应器，然后进行加热，在不断的上升过程中和催化剂进行反应作用分解，接着流入沉降器下端的汽提段，气体蒸汽不断上升直至进入沉降器的上端，然后进行分解反应，产物和油气和催化剂的混合物会随着管道进入旋风分离器，准备进行分离，分离之后，油气作为初步产物将单独随着管道进入集气室，然后进入分馏装置，为接下来的分馏进行准备。而催化剂则会被旋风分离器排出，进入到沉降器的底部，然后通过斜管进入再生器，进行再生重复利用。
再生器阶段，主要是对催化剂进行再生处理。最开始，有主风机压缩后的空气会进行加热，通过辅助烟道，进入烧焦罐，为催化剂的再生提供首要条件。由此，催化剂在高温空气的作用下不断上升，然后喷嘴会喷出大量的高温燃油对催化剂上面的碳进行高温加热，通过持续的高温加热，附着在催化剂表面的油焦会分解烟气。最后烟气和催化剂的混合物进入再生器进行下一步的反应，然后没有反应完全的催化剂会重新进入到烧焦罐再次进行高温加热。[3]旋风分离器将烟气和恢复活性的催化剂进行分离，烟气会沿着管道进入集气室，而催化剂会进行第二次利用。
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