120万吨年烧焦罐式渣油催化裂化反再系统工艺设计

120万吨/年烧焦罐式渣油催化裂化反再系统工艺设计120万吨/年烧焦罐式渣油催化裂化反再系统工艺设计1目录1.前言2.加工方案的选择3.装置形式选择4.操作条件的选择依据5.工艺设计特点6.两器立面图和装置流程图7.能量回收及环境保护8.计算结果列表目录1.前言21.前言从我国催化裂化技术的发展、我国原油适合发展渣油催化裂化、渣油催化裂化需要解决的问题三方面说明了我国为什么进行催化裂化。1.前言32.加工方案的选择近几年，随着我国汽车飞速发展，2003年全国生产汽车444万辆，其中轿车201万辆，专家预测2020年汽车保有量将超过1亿辆，此外还有1亿辆摩托车。届时我国汽油需求量将超过74Mt，按柴汽比2/1计，柴油需求量将达到150Mt左右，我国约80%的汽油和30%柴油来自催化裂化，因此从市场需求来考虑，本设计采用汽柴油方案。

2.加工方案的选择43.装置形式选择

反再系统是催化裂化装置的核心，对其形式的选择关系到操作条件和产品分布。本设计采用烧焦罐式提升管反再系统，我国大多数炼厂的装置均为此形式。3.装置形式选择54.操作条件的选择依据1）反应温度反应温度对反应速度，产品分布，产品质量都有极大的影响。反应温度提高，反应速度加快，转化率提高。当温度提高到500℃以上时，热裂化反应的比重逐渐增大，至使气体C1、C2增多，产品的不饱和度增大，不过仍以催化裂化反应为主。如转化率不变，提高反应温度，汽油及焦炭降低，而气体产率增加。一般工业生产装置的反应温度常根据生产方案的不同采用460~520℃。本设计采用反应温度为500℃。4.操作条件的选择依据62）再生温度根据烧碳速率公式：CBR=0.5WVPTCR0.7可知温度越高，烧焦速度越快。烧焦罐中温度低于700℃时，CO的均相燃烧很难进行完全，本设计采用701℃；第二密相床及稀相管内烧去总碳量的10-15%，考虑到温度对催化剂水热失活的影响，温度取720℃。2）再生温度73）反应压力、再生压力反应压力对催化裂化过程的影响主要是通过油气分压来体现的，当其它条件不变时，提高反应器的油气分压，可提高转化率，但同时焦炭产率增加，汽油产率下降，可见提高油气分压并不有利，但催化裂化两器压力是一致的，系统压力高可以提高烧焦速度，减少再生藏量，提高烟气能量回收系统的效率。再生压力一般不宜高于0.2~0.25MPa，本设计取0.18MPa，反应压力比再生压力低0.01~0.04MPa，取0.17MPa。3）反应压力、再生压力84）反应时间反应时间是反应油气在提升管中的停留时间。提升管催化裂化应时间一般为2-4S，以汽油为加工方案时反应时间为2~3S，以柴油为加工方案时反应时间为3~4S。本设计采用3.125S。4）反应时间95）原料预热温度在进料量和反应温度有等相同条件下，提高原料预热温度，催化剂循环量降低，再生温度，转化率和生焦率降低。原料预热温度影响到进料的粘度，从而引起原料雾化效果和产品分布的变化。对于重油催化裂化装置，原料预热温度一般为220-240℃，本设计取225℃。5）原料预热温度106）雾化蒸汽量雾化蒸汽量越大，原料雾化效果越好，还可以降低反应器内油气分压，但雾化蒸汽量太大，会限制处理量，并增大生产成本。一般雾化蒸汽量为进料量的5-7%，本设计取6%。7）过剩氧浓度由于采用的是高效完全再生，消除了二次燃烧的可能性，过剩氧浓度较高。本设计采用过剩氧浓度为3%。6）雾化蒸汽量118）H/C比H/C比反映了反应进行的程度，H/C比越小反应深度越大。本设计为汽柴油加工方案，参考经验数据，取6/94。9）再生催化剂含碳量在烧焦罐完全再生的情况下，再剂含碳量很低，可达到0.02%。考虑到当要求过低再剂含碳量时，会使催化剂在高温和长时间条件下活性降低，损耗大，因此，本设计取再剂含碳量为0.04%。8）H/C比1210）烟气中的CO/CO2比由于采用了烧焦罐高效完全再生技术,并加注CO助燃剂，认为碳全部转化为CO2，故烟气中的CO含量为零，所以烟气中CO/CO2比=0。10）烟气中的CO/CO2比135.工艺设计特点1)提升管出口采用弹射式气固分离器2)沉降段只选用布埃尔型一级旋分器3)提升管反应器汽提段采用环形折流板4)采用UOP公可新型OPTIMIX喷嘴5)采用带预提升管的提升管反应器6)在烧焦罐与二密相床之间有催化剂循环管7)采用下流式外取热器8)使用CO助燃剂9)使用金属钝化剂LMP-45.工艺设计特点146.两器立面图和装置流程图两器立面图6.两器立面图和装置流程图两器立面图15装置流程图装置流程图167.能量回收及环境保护

为了充分利用能量以及减少环境污染，对再生烟气进行了回收和对三废进行了处理。7.能量回收及环境保护178.计算结果列表项目 单位 数值剂油比 / 4.14烧焦罐直径 m 7.2烧焦罐高度 m 10.8稀相管直径 m 3.6 稀相管高度 m 9.1稀相段直径 m 11.8稀相段高度 m 11二密高度 m 2.14再生与待生斜管直径 m 0.74外取热催化剂输送管直径 m 0.88.计算结果列表18项目 单位 数值外循环管直径 m 0.68提升管长度 m 30提升管直径 m 1.2催化剂循环量 t/h 931.767