年产30万吨催化裂化反应再生装置设计设计.docVIP

毕业设计 年产30万吨催化裂化反应再生装置设计 1 引言 催化裂化是最重要的重质油轻质化过程之一，在汽油和柴油等轻质油品的生产的生产中占有很重要的地位。催化裂化过程投资少、操作费较低、原料适应性强，轻质产品收率高，技术成熟，是目前炼油厂利润的主要来源。因此，催化裂化工艺在石油加工的总流程重占有十分重要的地位，成为当今石油炼制的核心工艺之一，并将继续发挥举足轻重的作用。 催化裂化技术由法国E.J.胡德利研究成功，于1936年由美国索康尼真空油公司和太阳石油公司合作实现工业化，当时采用固定床反应器，反应和再生是轮流间歇地在同一反应器内进行的。为了在反应时供热及在再生时取走热，在反应器内装有取热的管束，用一种融盐循环取热。为了使生产连续化，可以将几个反应器组成一组，轮流地进行反应和再生。固定床催化裂化的设备结构复杂，生产连续性差，因此，在工业上早已被其他型式的反应器所取代。 由于高压缩比的汽油发动机需要较高辛烷值汽油，催化裂化向移动床和流化床两个方向发展。移动床催化裂化因设备复杂逐渐被淘汰，流化床催化裂（FCC）化技术迅速地发展成熟起来并很好地运用到实际生产中去。60年代，出现分子筛催化剂，因其活性高，裂化反应改在一个管式反应器中进行，称为提升管催化裂化。 催化裂化是最重要的重质油轻质化过程之一，在汽油和柴油等轻质油品的生产中占有重要的地位。在一些原油加工深度较大的国家，例如德国和美国，催化裂化的处理能力达原油加工能力的30%以上。在我国，由于多数原油偏重，氢碳比相对较高而金属含量相对较低，因此催化裂化过程，尤其是重油催化裂化过程的地位就显得更为重要。 传统的催化裂化原料是重质馏分油，主要是直馏减压馏分油，也包括焦化重馏分油。由于对轻质油品的需求不断增长及技术进步，近20年来，更重的油料也作为催化裂化的原料，例如减压渣油，石蜡油，脱沥青的减压渣油，加氢处理重油等。 长期以来，流化床催化裂化原料主要为原油蒸馏的馏出油和热加工馏出油，原料中镍、钒(会使催化剂中毒)含量一般均小于0.5ppm。在以减压渣油作催化裂化原料时，通常要在进入催化裂化装置前，用各种方法进行原料预处理，除去其中大部分镍、钒等金属和沥青质。70年代以来，由于节约石油资源引起商品渣油需求下降。因此，流化床催化裂化装置掺炼减压渣油或直接加工常压渣油已相当普遍。主要措施是：采用抗重金属中毒催化剂；在原料中加入钝化剂等。 中国1958年在兰州建成移动床催化裂化装置，1965年在抚顺建成流化床催化裂化装置，1974年在玉门建成提升管催化裂化装置。1984年，中国催化裂化装置共39套，占原油加工能力23％。 移动床催化裂化的反应和再生是分别在反应器和再生器内进行的。原料油与催化剂同时进入反应器的顶部，它们相互接触，在反应的同时并向下移动。当它们移动至反应器的下部时，催化剂表面上会沉积上一定量的焦炭, 于是油气从反应器的中下部导出而催化剂则从底部下来，再由连接到再生 器的气升管用空气提升至再生器内向下移动过程中进行烧焦再生。再生过的催化剂经另一根气升管又返回至反应器中。就这样，使催化剂在反应器和再生器中循环。 流化床催化裂化的反应过程和再生过程也是分别在两个设备中进行，其原理与移动床相似，只是在反应器和再生器内，催化剂与油气或空气形成与沸腾的液体相似的流化状态。为了便于流化，催化剂制成直径为ф20～100μm的微球。由于在流化状态时，反应器或再生器内温度分布均匀，而且催化剂的循环量大，可以携带的热量多,减少了反应器和再生器内温度变化的幅度，因而不必再在设备内专设取热设施，从而大大简化了设备的结构。 同固定床相比，流化床催化裂化具有生产过程连续，产品性质稳定及设备简化等优越性，它很快就在各种催化裂化型式中占据了主导地位。自二十世纪六十年代以来,为配合高活性的分子筛催化剂,流化床反应器又发展为提升管反应器。目前，在全世界催化裂化装置的总加工能力中，提升管催化裂化已占绝大部分。我国的情况也是大致如此。 催化裂化装置主要由4个部分组成：原油蒸馏装置、反应再生装置、分馏装置、吸收稳定装置。 1）原油蒸馏装置 原油蒸馏装置是炼油工艺流程中的第一套装置，原油通过蒸馏分成几种中间成品：石脑油、煤油馏分、柴油馏分和瓦斯油。原油中的最重要部分，不能通过常压塔蒸出，加热后送往减压塔，分割成瓦斯由和减压渣油。从减压塔出来的减压渣油被送往延迟焦化装置、脱沥青装置或减粘裂化装置进一步加工，或者作为燃料油或道路沥青出售。 常规的催化裂化装置的原料瓦斯主要来自常压蒸馏塔、减压蒸馏塔和延迟焦化装置。另外，一些炼油厂将常压或减压渣油掺入FCC装置的原料进行加工。 2）反应再生装置 反应再生系统其主要任务是完成原料油的转化。原料油通过反应器与催化剂接触并反应，不断输出反应产物，催化剂则在反应器和再生