毕业论文设计《120万吨年渣油催化裂化设计说明书论文》.doc

目 录 1 设计说明书 1 1.1 前言 1 1.2 加工方案的确定依据 4 1.3 装置形式及特点 5 1.4 流程说明 5 1.5 主要操作条件的选择依据 7 1.6装置设计特点 11 1.7 能量回收 13 1.8 环境保护 13 1.9 计算结果汇总 15 2设计任务书 24 3 设计计算 27 3.1 再生系统工艺计算 27 3.1.1 燃烧计算 27 3.1.2反应器热平衡 31 3.1.3 再生器热平衡计算 34 3.1.4 再生器结构尺寸的确定 37 3.1.5 旋风分离器计算 43 3.1.6 辅助燃烧室 49 3.1.7 能量回收估算 52 3.2 反应系统工艺计算 54 3.2.1提升管反应器 54 3.2.2 预提升段的直径和高度 69 3.2.3 沉降器和汽提段的计算 70 3.2.4 沉降器的旋风分离器的选择 74 3.2.5 两器压力平衡 74 4致谢 79 5参考文献 80  1 设计说明书 1.1 前言 1.1.1 渣油催化裂化的重要性 我国已探明的石油资源不是很丰富，而随着国名紧急的发展，对轻质油的需求量却不断增长。为了充分利用石油资源和提高石油加工经济效益就必须对原油进行深加工。 我国原油350℃以上的馏出量一般都在30％以下，而常压渣油占原油的一半以上，减压渣油占原油的三分之一以上；特别是几个重要油田的原油，如大庆原油、胜利原油、任丘原油等因此对我国原油来说，简单的常减压蒸馏是不能满足轻质油收率的要提高单位原油轻质油收率石油加工原料收率，就必须对原油进行第二次加工，如催化裂化、加氢裂化等。另外，重质燃料油的需求量日益减少，也使得重油进行深度加工变得更为重要。 渣油轻质化的主要方法： （1）延迟焦化始终只有经过热裂解，在焦炭塔中转化得到气体、汽油、柴油、蜡油和焦炭的热加工过程。 (2) 加氢裂化气实质是催化加氢和催化裂解两种反应的结合，轻质油收率高，可利用不同原料，采用不同的工艺流程和操作条件，根据市场需求最大量生产航煤、柴油等产品。 （3）催化裂化是以350―500℃直馏馏分油、常减压渣油及二次加工馏分油 为原料在催化剂条件下进行的深度加工得到汽油、柴油等产品。 这三种主要方法相比较延迟焦的产品需要加氢精制不能直接作为产品焦化收益不如催化裂化。加氢裂化的产品质量好，但在重油加工过程中，重金属含量较高，对催化剂的活性影响非常大，致使催化剂的消耗大催化裂化产品是市场需要的高辛烷值汽油馏分、轻柴油馏分和石油化工工业需要的气体原料其装置的改进、催化剂的性能不断提高，是其产品分布越来越好。故发展催化裂化工艺对我国原油加工有深远的现实意义。 1.1.2 渣油催化裂化面临的主要问题和解决方案 （1）原油中胶质、沥青质、芳烃、稠环芳烃含量高 渣油H/C比小根据氢碳平衡原理，提高汽油等轻质油收率的同时焦碳收率也相应提升；而稠烃芳烃的吸附能力强，生焦多，反应速度慢，影响其它烃类反应。 （2）金属含量高 原油中含有的微量重金属随原料进入反应器中，沉积于催化剂表面，到一定程度就会引起催化剂中毒。 催化剂污染重时，选择性变差，焦炭收率增加，液体产品收率下降气体产品中C3、C 4 产率下降，氢气收率明显增加。重金属中Fe, Ni, V, Na影响最大，在催化裂化条件下Ni, Fe其脱氢作用，致使氢气收率增加，焦碳收率升高；Na, V在高温作用下，熔化堵塞催化剂孔道，破坏催化剂骨架，致使催化剂活性下降或失活，转化率下降。 (3)含硫、氮高 催化裂化催化剂是酸性催化剂，它是通过酸性中心与烃分子结合进行催化裂化反应。碱氮会引起催化剂中毒致使催化剂失活，降低催化裂化的速度。油品中含有硫醇、硫醚、噻吩等含六有机化合物，影响产品的气味及安定性，降低催化裂化反应速度。 (4)上述问题的解决方案 随着对重质油催化裂化的深入研究，上述问题以全部解决，实现了工业重油催化裂化具体体现在以下几个方面： ①取热装置解决了焦碳收率高带来的热过量问题，使系统保持热平衡； ②新型催化剂具备活性、选择性、水热稳定性、抗重金属性能良好的特点； ③引入了脱硫、脱氮工艺，采用了SOX转移剂、金属钝化剂，另外干气预提升技术可以使钝化金属。 渣油催化裂化遇到的困难已得到解决也就标志着渣油催化裂化的工业化及背了相当大的可行性。 1.1.3 重油催化裂化的发展概况与展望 自1961年HOC工艺之后，到20世纪80年代初期，重油催化裂化才真正得到了发展，除涝HOC工艺发展外，还相距出现了RCC、FCC、ART等新工艺。一系列重油催化裂化技术如原油雾化、内外取热、重金属钝化剂、CO助燃剂、硫转移剂已相继采用和推广。 目前还对下流管事反应器、超短接触时间、快速分离、汽提技术、催化裂化联合控制等领域作进一步研究，也许在不久的将来就有新的突破。我国从19