中国石油化工股份有限公司广州分公司
2#重油催化裂化装置 沉降器&第一再生器封头组焊
施 工 技 术 方 案
编 制：
审 核：
批 准：
中国石化集团第四建设公司
广州项目经理部
二○○八年十二月二十六日
√
重大 一般
综合
目录
一、适用范围 (1)
二、施工概况 (1)
三、编制依据 (1)
四、施工工序 (2)
1.组装场地准备 (3)
2.材料验收 (3)
六、封头组装及焊接 (5)
1.封头组装 (5)
2.封头焊接 (6)
3.集气室焊接 (7)
4.焊接检验及热处理 (7)
七、运输 (9)
八、质量管理 (13)
1.货物验收 (13)
2.组装管理 (13)
3.焊接管理 (13)
4.质量保证体系 (14)
九、 HS E管理 (15)
1.施工准备： (15)
2.过程控制： (15)
3.HSE保证体系 (15)
4.工作危害（JHA）分析表 (15)
十、机具、措施料及附图 (18)
一、适用范围
本施工技术方案特别为中国石油化工股份有限公司广州分公司100万吨/年重油催化装置（2#重催装置）2009年大修改造的沉降器和第一再生器的新封头组焊及运输工作编制，文中所描述的施工方法、焊接工艺及运输条件与方法均在本方案范围内适用，不可移作其他用途。
二、施工概况
2009年广州石化2#重油催化装置大修改造工程沉降器和再生器的改造内容主要包括：沉降器封头及内集气室更换、内部单级旋风分离更换、提升管出口快分系统改为粗旋系统等；第一再生器封头及内集气室更换、一二级旋风分离器更换、立管整体更换等；第二再生器外旋风分离器更换等。另外，还涉及与旋风分离器系统配套的相关组件的更换等。
本次进行焊接施工的沉降器和第一再生器新封头，均为半球壳形结构，钢板厚度分别为：沉降器δ=20mm，第一再生器δ=26mm。相较其他容器焊接，本处焊接要求高，射线检测比例大，需要选择技术水平高的焊工操作且应在焊接前对施焊焊工进行严格技术交底工作，确保每一名焊工熟悉掌握焊接工艺评定（或卡）的施焊要求，保证施工质量。
根据图纸，沉降器和第一再生器的新封头材质均为16MnR，焊接时选用焊条为J507；
沉降器内集气室材质上部为16MnR，下部为15CrMoR，焊接时选用焊条为J507；第一再生器内集气室材质上部位16MnR，下部为0Cr18Ni9，焊接时选用焊条为A307。热处理信息等详细参见本文焊接部分内容。
三、编制依据
1．《钢制压力容器焊接规程》（JB/T 4709-92）；
2．《催化裂化装置反应再生系统设备施工及验收规范》（SH3504-2000）；
3．《石油化工施工安全技术规程》（SH3505-1999）；
4．《起重工操作规程》（SYB4112-80）；
5．封头压制单位厂家提供的封头组装图；
6．现场勘查情况。
四、施工工序
封头各尺寸复核 图纸审查及会审 施工方案编制及交底
措施用材料准备及临时组
装平台铺设
封头板等材料到货验收及
临时存放防护
封头组装临时支架及工装
卡具制备 封头板拼装及点焊接固定
封头焊接及检测 封头开孔及内集气室安
装焊接 封头开孔及内集气室衬
里施工 封头及内集气室整体运输至装置现场，与旋风
系统装成整体
本部分施工技术
五、组装场地准备及材料验收
1.组装场地准备
根据封头的尺寸以及施工时间要求，决定将两个封头同时组装，因此铺设的临时平台尺寸最小应为15m×8m。临时平台由平台梁及平台板共同铺设而成，其中平台梁为HM200×200的H型钢，平台板为δ=20mm的碳素钢板。为保证人员作业和进出方便在临时平台上应铺设HM400×400的H型钢作为封头的支撑胎梁，再使用I14a的工字钢将支撑胎梁连接成整体。
场地四周应有临时一次电源箱和消防设施，且应由足够的吊装车辆站位空间（至少应预留150t汽车吊站位场所），如选择在厂房中施工，厂房中应配备行车等起重机械。
根据现阶段情况，初步拟定四公司广州项目部预制厂进行封头组对施工。
2.材料验收
1）焊接材料验收
焊接材料应符合组装焊接施工的要求，焊材应在有效使用期内，外观包装应完整不得破损，焊材不得受潮，药皮不得有龟裂脱落，表面不得生锈，不得沾染油污。
焊材随货应附带产品质量证明书及相关材质检验报告等材料。
焊材一般应选择正规大厂的产品。
2）封头及集气室等预制散件验收
组装图纸是否符合施工内容。
预制件的各项尺寸应符合设计图纸的要求，并应附带制造厂的出厂合格证或质量证明书。应包括主体材料的复检记录、钢板超声检测结果、焊接试板的实验报告、焊缝外观及无损检测报告、焊缝翻修记录、焊缝编号及焊工代号、装箱清单、热处理记录、主要尺寸检查记录等。
预制件到货后，应检查其表面或断面外观，不得有裂纹、结疤、折叠、气泡、夹渣和分层，表面的缺陷深度应不大于钢板厚度负偏差值的一半。
预制件出厂前应在表面标明板号、焊缝号、材质、图号、件号等。
坡口应符合图纸及相关要求，表面应光滑，不得有裂纹、重皮、分层、夹渣等缺陷，局部凸凹值应小于1mm，磨除表面熔渣及氧化皮，不得有锯齿状、凹槽状的外观缺陷。坡口边缘直线度允许偏差为1mm，钝边高度允许偏差为±1mm，角度允许偏差为±2.5°。
压制成型后的封头瓣板和集气室筒节部分的厚度不应小于设计名义厚度减去钢板负偏差。球形封头应在出厂前进行逐张测厚，施工单位在接货时进行随机抽检测厚。
封头焊道方向须是径向和环向的，分瓣应选用整板制造拼接。球形封头板片的最小宽
度不应小于500mm。各种不相交的拼接焊缝中心线间距至少应为封头钢材厚度的3倍，且不小于100mm。封头出厂前应经过预拼装，并记录相关数据，数据应随发货应同移交施工单位。
对于集气室的出厂前焊接部分应提供相关的无损检测报告和热处理报告。
球形封头的检查应符合下述要求：
a.长度方向弦长允许偏差为±2.5mm；
b.宽度方向弦长允许偏差为±2mm；
c.对角线弦长允许偏差为±3mm；
d.两对角线应在同一平面上，其垂直距离不得大于5mm；
e.用十字样板检查球壳板曲率，样板与球壳板的的间隙不得大于3mm。当球壳扳弦长大于或等于2000mm时，样板弦长度不得小于2000mm；当球壳板弦长小于2000mm 时，样板的弦长不得小于球壳板的弦长。
图1 球形封头瓣片允许偏差
L—为长度方向弦长；C—为对角线弦长；A、B、E为任意宽度方向弦长
图2 球瓣曲率允许偏差
（e为样板与球壳板的间距）
六、封头组装及焊接
1.封头组装
施工人员应做好识图工作，认真核对到货预制件的尺寸，并记录检验数据，为组装施工做好准备。
临时平台/胎应做好找平工作，其基准面的水平度允许偏差为1mm。
利用工装卡具，按照组装图纸在临时平台/胎上将封头瓣片逐一组装成一体；组装过程及时利用卡具调整对接焊缝的间隙、错编量、棱角，不得因存在偏差而强力组装。
组装完成后，每一瓣片应按照组装图的排版注示将板号、焊缝号、四心线（此心线分别为0°、90°、180°、270°的母线位置上）标记，坡口边缘50mm处打上组装线。
球瓣片预组装后的尺寸应符合下列要求：
a.对口间隙应符合图纸或安装现场实际要求；
b.对口错边量不得大于1/4板厚度，且应小于3mm；
c.组对后，用弦长不小于1000mm的样板沿对接接头每500mm测量1点，棱角
（包含错边）应小于5mm；
d.上下环口水平度允许偏差为2mm，圆度允许偏差为封头内径的0.5%且不大于
25mm，上下环口直径允许偏差为±3mm，上下环口外周长允许偏差为±10mm，高度允许偏差为2.5mm。
图3 球瓣片组装后棱角检查示意图
L为弦长，E为棱角
e.组装过程的定位焊接，应能保证焊缝在正式焊接过程中不开裂。
f.封头组装后，应参照图纸划出集气室的安装基线圆，并做好标记工作。
2.封头焊接
根据现场实际条件，选择了内大外小的坡口形式，以方便焊接。焊接采用手工电弧焊，为确保焊接质量，焊接完成一层后应及时清除焊道表面焊渣药皮等，检查焊道熔敷金属有无缺陷，有问题及时更正，然后再进行下一层面的焊接工作。
根据前期与制造单位对接，焊接坡口为内大外小形式，即内δ1：外δ2=2：1，钝边厚度为2~3mm。新封头与原筒节处的坡口形式与此相同。
封头焊接均选用J507进行施焊，焊接完成后应将两侧的飞溅清除，并将焊缝余高较大部位进行打磨并符合要求。
焊接焊缝的余高应符合下表要求：
A、B类焊接接头焊缝余高（mm）
标准抗拉强度下限值σb>540MPa的钢材及
Cr-Mo低合金钢钢材其他钢材单面坡口双面坡口单面坡口双面坡口
e1e2e1e2e1e2e1e2
0~10%δ且不
大于3 ≤1.5
0~10%δ1且不
大于3 0~15%δ2
0~15%δ且不
大于4
≤1.5
0~15%δ1且不
大于4
0~15%δ2且不
大于4
图4 A、B类接头焊缝余高
e1、e2为焊接接头焊缝余高
图4 封头对接焊缝的坡口形式
δ1表示容器内侧板厚度，δ2表示容器外侧板厚度；δ1：δ2=2：1
封头焊接完成并复核焊接尺寸符合要求后，应根据图纸进行开孔工作。开孔位置的坡口打磨应符合有关要求，保证接管能够完全焊透。对于有不强要求的接管部位，除保证接管与封头全焊透外，还应保证接管与补强板的焊接为全焊透。焊角高度为较薄板材的厚度。开口可在集气室焊接完成前或者完成后进行，在集气室安装后进行时应注意采取有效措施保护集气室，以免产生破坏。
3.集气室焊接
集气室焊接应在封头焊接完成后、衬里施工前完成。
将焊接完成的封头翻转，使封头大口向上。在此符合组装时划好的集气室安装基线，无误后方可进行安装。
集气室与封头部位的焊接坡口形式为单侧内坡口，采取双面焊接成型的焊接方法。焊角高度为较薄件的厚度。
集气室上段筒节与下段筒节对接焊缝、分瓣后组装成整体的对接焊缝均应采用内大外小的坡口形式，如图4所示。
集气室根据形式，应完成整体组装和焊接后，再与封头组装并焊接成整体。
图5 封头与集气室焊接部位示意图
左侧为沉降器部分；右侧为第一再生器部分
4.焊接检验及热处理
根据图纸要求进行焊缝的无损检测及热处理工作。
沉降器：
a.焊缝表面不得有裂纹、气孔、弧坑和飞溅物。
b.Cr-Mo钢材料焊接接头系数为1，焊缝表面不得出现咬边；其他焊缝咬边最大深度不得大于0.5mm，连续长度不大于100mm，焊缝两侧咬边总长度不超该焊缝总长的10%。
c. 封头焊接完成后，应按照JB/T730-2005进行100%RT 检测II 级合格。
d. 集气室的焊缝应在焊后热处理前及之后按照JB/T4730-2005进行100%MT 检测I 级合格。
e. 封头焊接完成后应进行消除热应力热处理工作，与封头连接的其他部件的焊缝在焊接完成后同样应进行消应力热处理。
f. 封头焊缝热处理要求为620℃下热处理2h ，然后保温缓冷；16MnR 与15CrMoR 焊缝热处理要求为620℃下热处理40min 。
g. 封头的所有开孔及接管焊接工作应在热处理前完成。 第一再生器：
a. 焊缝表面不得有裂纹、气孔、弧坑和飞溅物。
b. Cr-Mo 钢材料焊接接头系数为1，焊缝表面不得出现咬边；其他焊缝咬边最大深
度不得大于0.5mm ，连续长度不大于100mm ，焊缝两侧咬边总长度不超该焊缝总长的
10%。
c.
所有焊缝均是全焊透结构。焊接完成后，采用煤油试漏方法检测。封头与集气室
焊接缝进行100%MT 检测I 级合格；其余应进行100% PT 检测I 级合格。
焊接工艺：
表2 适用于本施工内容的焊接工艺评定
注：以上工艺评定内容摘自中国石化集团第四建设公司焊接工艺评定汇编2008年版。（FCC/TS06.41-2008）
上述工作完成后，方能对封头及集气室进行衬里施工，需要进行热处理的衬里焊接工作应在热处理之前完成，不得在热处理后再进行焊接。
评定编号 材质 适 用厚 度（mm ） 焊 接方 法 极性 焊接材料 直 径 （mm ） 电流
（A ）
电压 （V ） 焊 接 速 度 （cm / min ） 热处理 ℃/h
1388WH-BX 16MnR 18~48 SMA W 正接 J507 Φ4.0 130~185 24~32 12~22 620/2 741WH-BX 16MnR 15~40 SMA W 正接 J507 Φ4.0
160
24
12~23
/ 1385WV -BX 16MnR
18~48
SMA W 正接 J507 Φ4.0 130~160 22~23 12~16 / 0418WF-BV
16MnR+
15CrMoR 1.5~12
SMA W 正接
J507
Φ3.2 100~130 22~25 7~10 620/0.4 874WF-BK 16MnR+
1Cr18Ni10Ti 15~20
SMA W 正接 A307 Φ4.0 130~150 24~28 7~23
/ 860WF-BV 16MnR+
1Cr18Ni10Ti
1.5~12
SMA W 正接 A307
Φ3.2
80~90 25~30 10~17
/
七、运输
根据现场勘查及厂区道路情况，得到如下信息：
a.厂区通向2#重催装置的道路以由厂区西门进入，沿新重整西侧的西纵五路进入
横向干道，由横向干道向西进入西环路，由西环路向北进入北横三路，向东约100m进入装置西侧小马路为最便捷途径。
b.上述道路有横穿道路上空的管桥架共计3处，最矮的高度约为4.6m。
c.进入装置的小马路的宽度为4.5m，连同道路两旁的树木宽度最大约为6m。
d.小马路的转弯半径最大约为10m，一般的拖车无法转向进入。
e.装置与操作室、加热炉区的2条马路有电缆桥架横穿上空，最高点小于4m。
f.厂区以外的道路最大限制高度为5m。
由于2个封头的最大高度为3.2m，因此选择拖车的最大装运高度不得超过4.5m（考虑超过限高，第一再生器的顶部出口接管需要在装置现场进行焊接，由此影响的部分衬里工作应后延）。
使用的拖车承载力应在50t以上，且高度不应高于1.1m。
由于拖车无法经过上述提到的小马路进入装置，因此须要使用150t汽车起重机将2个封头分两次倒运到装置预制区。倒运示意图见后附图。
吊耳的选择：
根据下发的蓝图，经过核算，封头+内集气室+封头内衬里+与集气室连接的旋风分离器的质量分别为：沉降器34018Kg；第一再生器57230Kg。吊装高度分别为：沉降器64m；第一再生器53m。
根据以上情况，应选择管式吊耳，兼作设备由预制长运输至装置现场的吊装耳。吊耳的选择应根据规范进行。吊耳应在设备衬里及热处理前完成焊接工作，有补强要求的吊耳补强板焊道应进行渗透检测I级合格，焊道表面应无裂纹。设备吊耳采用管式吊耳，管式吊耳分类：
1）I型管式吊耳，吊耳管采用十字形主筋板加强；
2）II型管式吊耳，吊耳管采用双十字形主筋板加强；
3）Ⅲ型管式吊耳，吊耳管采用井字形主筋板加强；
管式吊耳焊接顺序与要求应符合下列规定：
a.主筋板与设备本体；
b.吊耳管与设备本体；
c.补强圈与吊耳管及设备本体；
d. 挡圈与吊耳管；
e. 加强筋与挡圈及吊耳管；
f. 各主筋板之间的焊接采用双面交错间断焊；
g. 吊耳管与主筋板焊缝应大于管长的1/3；
h. 补强圈拼接时，拼接板数量不得多于三块；
i.
角焊缝高度为两焊件薄板厚度。
根据以上数据，考虑1.1倍的安全系数，可以选择吊耳的形式如下： 沉降器：I 型管式吊耳，设备质量限值为40000Kg ； 第一再生器：II 型管式吊耳，设备质量限值为75000Kg 。
D 3
δ
D 1
D 2
a
S A
A
30°
b
2
3
1
6
5
4
A
δ1
δ
2
a ）I 型
a
A
b
23
S δ
D 1
4
1
D 2
30°A A
D 3
7
89
A δ
2
δ
1
C
b ）Ⅱ型
21
A
A
a δ
3
S
30°
b
D 1
4
D 2
A
8
7
D 3
C C
9A
δ
2
1
δ
c ）Ⅲ型
图6 管式吊耳式样图
中国石油化工股份有限公司广州分公司2#重油催化裂化装置
沉降器&第一再生器封头组焊施工技术方案
12
表3 管式吊耳选择数据表
吊耳 型式 设备计
算重量
KN
管式吊耳结构尺寸mm
自重 N
部 件 编 号
1 2 3
a
4
b
5 6 7 8
9
a b c D 1
δ
1
D 2 δ
2
D 3 δ4
长×宽×厚
Ⅰ
400 245 10 395 20 370 10 235×106×12 235×224×12 — — — 140 5 － 377 500 273 10 425 20 410 10 235×120×12 235×252×12 —
—
—
140 5 － 419 Ⅱ
600
299 10 450 24 450 12 — — 270×84×12 270×258×12 270×90×12
170
5 90 597 750 351 10 500 30 530 1
6 — — 360×108×14 360×295×14 360×110×12 180 5 110 940 1 000
478 10 630 30 720 16 — — 365×135×16 365×410×16 365×150×16 260 5 150 1 538 Ⅲ 1 250 529 14 680 30 800 16 — — 405×165×12 405×478×12 405×120×12 300 10 120 1 856 1 500
630
14
750
32
950 16
—
—
410×185×14 565×410×14 410×170×14 300
10
170
2 288
1. 件号3补强圈可取其厚度δ等于设备壁厚S ，应经核算确定。
2. δ4为件号4加强筋的厚度，其边长75 mm 。
3. 管式吊耳结构尺寸根据《大型设备吊装工程施工工艺标准》SH/T3515-2003选值。
4.
设备计算重量为对称焊接两个吊耳时最大的吊耳起重能力。
八、质量管理
1.货物验收
a.焊材到货后应及时验收，检查相关的质量证明文件资料、焊材实质的外观质量
等，超过使用期限和焊材表面面有污损的应及时登记，做退货处理。
b.板材、预制件等到货后，应查证有无原材料质量证明文件、复检报告、加工厂加
工制造后尺寸复核记录、无损检测报告、热处理报告、组装图；成型的板瓣应标记有与组装图标记相同的编号或件号。
c.随货应交付的其他组件及资料。
2.组装管理
严格执行SH3504-2000的相关现场组装的施工要求，施工前应认真复核预制件的各关联尺寸。组装过程充分利用各工装卡具，调整组装板瓣对接部位的焊道缝隙和错边量。
利用相应的样板检查组装后球缺体各部位的圆度，检查环口的水平度，检查上下环口的外周长及高度偏差，检查对接接头的棱角。
检查标记的焊道编号等是否符合要求，对接接头坡口应符合焊接要求，表面应打磨光滑无氧化硬质层、钝边无锯齿、坡面无凹坑、无等。
表4 A、B焊接接头对口错边量
对口错边量δ（按焊接接头类别划分）对口处钢材厚度δ
A B
δ≤12≤1/4δ≤1/4δ
δ〉12~20 ≤3≤1/4δ
δ〉20~40 ≤3≤5
δ〉40~50 ≤3≤1/8δ
δ〉50 ≤1/16δ且≤10≤1/8δ且≤20
详细参见SH3504-2000正文5.2.2部分。
3.焊接管理
制定适合本施工内容的焊接工艺卡，并应符合本企业的焊接工艺评定。
焊工应持有相应的“锅炉压力容器焊工合格证书”。
施焊环境应符合下列规定：
1）当施焊环境出现下列任一情况且无有效防护措施时，禁止施焊：
a.手工焊时，风速大于8m/s；
b.雨、雪环境；
c.相对湿度大于90%
2）当焊件温度度低于0℃时，应在施焊处100mm范围内预热到15℃以上。
3）影响衬里施工的焊接及检验工作应在衬里前完成。
定位焊接应采用与正是焊接相同的焊接工艺，且应由合格焊工施焊；定位焊缝长度、厚度和间距应保证正式焊接时不开裂。
焊接参数严格执行焊接工艺指导，严格控制线能量；应保证起弧和收弧的质量，收弧时应将弧坑填满，多层焊接层间接头应错开。
每条焊缝应一次性连续焊接完成，因故中断应根据工艺要求采取保温缓冷措施或后热等防止产生裂纹的措施，再次施焊时应首先确认焊道层无裂纹，方可继续按工艺施焊。
施焊完成后应将焊工的钢印、姓名、施焊时间在焊缝附近标明，并在相应的图纸上标明。
焊缝返修不宜超过两次，并做好返修次数、部位和结果记录，返修应在热处理前完成。
4.质量保证体系
项目经理
武志学
施工经理陈亚新总工程师肖谷芬
经营部
赵日秋技
术
部
李
灵
芝
供
应
部
张
军
红
工
程
部
万
根
怀
安
监
站
王
向
伟
质
检
站
邓
吉
综
合
办
于
峰
专业公司
经理：孙松贵
工程师：刘金良
作业班组
九、HSE管理
1.施工准备：
组织参与项目施工的施工作业人员学习本项目的相关技术、质量、安全规范及要求。
做好技术交底、安全交底，确保没给施工人员对本项目有深刻的理解。
根据项目的工程内容，制定合适的质量技术及安全保证措施及体系，实行项目的全程监督制，发现隐患及时整改，确保施工正常进行。
做好项目组成的各部门间的联络及配合，保障工程讯息及时传递，通畅解决办法途径的得当准确。
与业主、监理、设计等方面做好及时联络，确保出现各项影响施工的问题，能够及时快速通晓各方，促使问题顺利解决。
做好施工时的各项票据办理工作，保证施工过程有良好的制度保证。
2.过程控制：
进行特种操作人员，必须持有相关的特殊工种操作证。
施工过程必须以施工图纸为依据，并严格执行设计要求与相关的规范。
严禁触动正在使用的各种设施，没有车间确认的安全作业票据不允许私自进行施工作业。
堆放于施工现场的各种材料，必须分类摆放，并做好标识、摆放整齐。施工过程的工业垃圾应集中堆放，并根据要求运至指定地点。严禁将“三废”肆意处理。
施工过程严格执行施工安全十大禁令。
3.HSE保证体系
见18页。
4.工作危害（JHA）分析表
见19页。
项目经理武志学
施工经理陈亚新HSE 工程师王向伟
经营部
赵日秋技
术
部
李
灵
芝
供
应
部
张
军
红
工
程
部
万
根
怀
安
监
站
王
向
伟
质
检
站
邓
吉
综
合
办
于
峰
专业公司
经理：孙松贵
工程师：刘金良
作业班组
中国石油化工股份有限公司广州分公司2#重油催化裂化装置
沉降器&第一再生器封头组焊施工技术方案
17
中国石油化工股份有限公司广州分公司
2#重油催化裂化装置沉降器&第一再生器封头组焊工作危害分析记录表
工作/任务：焊接施工 工作区域：2#重油催化裂化装置& 预制厂 分析负责人： 成员： 时 间：2008年12月26日
序号 工作步骤 主要危害及潜在事件 主要后果 关键控制措施
负责人及联系方式
1 临时平台铺设 吊装作业，物体打击 人员受伤 专业工种操作，无关人员不得靠近 2
封头组装
支架结构不稳，封头件倾覆
人员重伤、死亡 设立作业监护，正确使用工装卡具；规范作业程序；临时焊接牢固可靠
3 焊接作业 封头内部通风不畅
作业人员有毒气体熏呛、窒息
设置通风措施，作业过程有监护人
4 封头运输 吊装指挥失误、吊耳结构开焊 封头损坏，机具伤人
正确指挥及焊接，吊装前认证检查吊具及吊耳，吊装作业设立监护人
十、机具、措施料及附图
1．施工主要机具
序号名称规格型号单位数量备注
1
汽车吊150吨台 1 封头转运进装置预制区
2 50吨台 2
3 25吨台 1
4
拖车15吨台 1 零部件倒运
5 50吨台 1 封头倒运
6 双排 1.5吨台 1
7 千斤顶16吨台 4
8 插车3吨台 1
9 空压机6m3/h 台 1
10 电焊机台 6 含气刨焊接1台
11 焊条烘箱套 1 含焊条保温箱
12 砂轮机Φ=100 台8
13 等离子切割机台 2
14 热处理设备套 1
2．措施用料
序号名称规格型号单位数量备注
1
钢板δ=10 Q235B 米210 吊耳补强板及工装卡具δ=16 Q235B 米2 4 吊耳补强板及工装卡具
2 δ=20 Q235B 米2130 临时平台
3 δ=30 Q235B 米2 5 工装卡具
4 δ=14 0Cr18Ni9米2 2 工装卡具
5
H型钢HM400×400×18×14 米60 临时支撑
6 HM200×200×14×10 米100 临时平台
7 工字钢I14a 米100 临时支撑
8 槽钢[14 米150 封头内部支撑
9
钢管Φ114×8米250 封头内部支撑
10 Φ245×10米 1.5 吊耳
11 Φ300×10米 1.5 吊耳
12
电焊条J422 Φ4.0千克200
13 J427 Φ4.0千克100
14 J507 Φ4.0千克600
15 J507 Φ3.2 千克200
16 A307 Φ4.0千克200
17 A307 Φ3.2 千克200
对重油催化裂化分馏塔结盐原因分析及对策 王春海 内容摘要 分析了重油催化裂化装置发生分馏塔结盐现象的原因,并提出了相应的对策。分馏塔结盐是由于催化原料中的有机、无机氯化物和氮化物在提升管反应器中发生反应生成HCl和NH3 ,二者溶于水形成NH4Cl溶液所致。可采取尽可能降低催化原料中的含盐量、对分馏塔进行在线水洗、利用塔顶循环油脱水技术等措施,预防和应对分馏塔结盐现象的发生。 关键词: 重油催化裂化分馏塔结盐氯化铵水洗循环油脱水
目前,催化裂化装置( FCCU)普遍通过掺炼渣油及焦化蜡油进行挖潜增效,但由于渣油中的氯含量和焦化蜡油中的氮含量均较高,势必导致FCCU 分馏塔发生严重的结盐现象。另外,近年来国内市场柴油消费量迅速增长,尽管其生产量增长也很快,但仍不能满足市场的需求。因此许多FCCU 采用降低分馏塔塔顶温度(以下简称顶温)的操作来增产柴油,但顶温低致使分馏塔顶部水蒸气凝结成水,水与氨(NH3)和盐酸(HCl)一起形成氯化铵(NH4Cl)溶液,从而加速分馏塔结盐。随着分馏塔内盐层的加厚,沉积在塔盘上的盐层会影响传质传热效果,致使顶温失控而造成冲塔;沉积在降液管底部的盐层致使降液管底部高度缩短,塔内阻力增加,最终导致淹塔.。可见,如何避免和应对分馏塔结盐现象的发生,是FCCU 急需解决的生产难题。 一、分馏塔结盐原因及现象分析 （一）原因 随着FCCU所用原料的重质化,其中的氯和氮含量增高。在高温临氢催化裂化的反应条件下,有机、无机氯化物和氮化物在提升管反应器中发生反应生成HCl和NH3 ,其反应机理可用下式表示： : 催化裂化反应生成的气体产物将HCl和NH3从提升管反应器中带入分馏塔,在分馏塔内NH3 和HCl与混有少量蒸汽的油气在上升过程中温度逐渐降低,当温度达到此环境下水蒸气的露点时,就会有冷凝水产生,这时NH3和HCl溶于水形成NH4Cl溶液。NH4Cl溶液沸点远高于水的沸点,其随塔内回流液体在下流过程中逐渐提浓,当盐的浓度超过其在此温度下的饱和浓度时,就会结盐析出,沉积在塔盘及降液管底部。 （二）现象 1．由于塔顶部冷凝水的存在,形成塔内水相内回流 ,致使塔顶温度难以控制 ,顶部循环泵易抽空,顶部循环回流携带水。 2．由于沉积在塔盘上的盐层影响传热效果,在中段回流量、顶部循环回流量发生变化时,塔内中部、顶部温度变化缓慢且严重偏离正常值。 3．由于沉积在塔盘上的盐层影响传质效果,导致汽油、轻柴油馏程发生重叠,轻柴油凝
石油化工重油催化裂化工艺技术 石油化工行业的稳定发展，对于各类化工产品的稳定出产，以及社会经济的稳定发展产生了较大的影响。因此在实际发展中关于石油化工行业发展中的各类工艺技术发展现状，也引起了研究人员的重视。其中石油化工重油催化裂化工艺技术，则为主要的关注点之一。文章针对当前石油化工重油催化裂化工艺技术，进行简要的分析研究。 标签：重油催化裂化；催化剂；生产装置；工艺技术 重油催化裂化在石油化工行业的发展中，占据了较大的比重。良好的重油催化裂化对于液化石油气，汽油，柴油的生产质量提升，发挥了重要的作用。因此在实际发展中如何有效的提升重油的催化裂化质量，并且提升各类生产产品的生产稳定性，成为当前石油化工行业发展中主要面临的问题。笔者针对当前石油化工重油催化裂化工艺技术，进行简要的剖析研究，以盼能为我国石油化工行业发展中重油催化裂化技术的发展提供参考。 1 重油催化裂化工艺技术 重油催化裂化为石油化工行业发展中，重要的工艺技术之一。其工艺技术在实际应用中，通过催化裂化重油生产了高辛烷值汽油馏分，轻质柴油等其他化工行业发展中的气体需求材料。具体在工艺技术应用的过程中，其在工艺操作中对重油加入一定量的催化剂，使得其在高温高压的状态下产生裂化反应，最终生产了相应的产物。该类反应在持续中反应深度较高，但生焦率及原料损失较大，并且后期的产物需进行深冷分离。因此关于重油催化裂化工艺技术的创新和提升，也为行业研究人员长期研究的课题。 2 当前重油催化裂化工艺技术的发展现状 分析当前我国石油化工行业在发展中，关于重油催化裂化工艺技术，宏观分析整体的发展态势较为稳定。但从具体实施的过程分析，我国重油催化裂化工艺技术的发展现状，还存在较大的提升空间。分析当前重油催化裂化工艺技术的发展现状，实际发展中主要存在的问题为：工艺催化剂生产质量低、工艺运行装置综合效率低、工艺自动化水平低。 2.1 工艺催化剂生产质量低 当前我国重油催化裂化工艺技术在发展中，工艺应用催化剂的生产质量低，为主要存在的问题之一。工艺应用催化剂的生产质量较低，造成工艺技术的发展存在先天不足。分析当前在关于催化剂的生产发展现状，主要存在的问题为：催化剂生产成本高、催化剂保存技术不完善，催化剂精细程度较低等现象。 2.2 工艺运行装置综合效率低
YF-ED-J4751 可按资料类型定义编号 沥青搅拌设备重油燃烧器的应用与维护实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日
沥青搅拌设备重油燃烧器的应用 与维护实用版 提示：该操作规程文档适合使用于工作中为保证本部门的工作或生产能够有效、安全、稳定地运转而制定的，相关人员在办理业务或操作设备时必须遵循的程序或步骤。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 前言 沥青搅拌设备燃烧器主要是为骨料干燥提 供所需热量，其性能好坏，直接影响到沥青搅 拌站的油耗和环保指标。随着油价的不断上 涨，选用重油作为燃料已是大势所趋。但重油 的燃烧性能差，如何选择并用好重油燃烧器自 然成为关键。云南路桥建设集团于20xx年从长 沙中联重科购买了一套配有重油燃烧的LQC240 沥青搅拌站，用于安楚高速公路的施工建设。 该设备技术先进，自动化程度高，其重油燃烧
器采用德国原装进口，燃烧效率高，运行可靠，环保节能。设备自调试好以后，经过几个工地的使用，一直运转良好。每吨料的实际重油油耗平均在5.6kg以下，取得了很好的经济效益。笔者就重油燃烧器的应用与维护谈谈自己的一些个人心得。 一、重油燃烧系统的组成与工作原理 因为重油的粘度高，雾化性能差，燃烧系统必须配有重油加热装置，其系统组成如图一所示。 系统主要由重油罐、柴油罐、油过滤器、重油补给泵、换热器、轻重油切换阀、燃油泵、调压阀、燃烧器及其输送管道等组成。重
毕业设计 题目重油催化裂化反应-再生系统工艺设计系（部）化学工程系 专业石油化工生产技术 指导教师 学生 时间2013/5/19 目录
前言 第一节设计原则 第二节装置状况 第三节工艺流程概述 3.1反应部分工艺流程 3.2再生部分工艺流程 第四节设计基础数据 4.1原料油物性 4.2催化剂的物化性质 4.3助剂及相关功用 第五节反应再生系统工艺计算 5.1再生器物料平衡计算 5.2再生器热平衡 5.3反应器的热平衡和物料平衡 5.4再生器主要附件 5.5提升管主要附件 5.6两器压力平衡（反应器和再生器） 5.7主要设备计算结果汇总 第六节主要设备选择 第七节反应部分工艺技术方案及特点 第八节再生部分工艺技术方案及特点
第九节能耗分析和节能措施 第十节环境保护及职业安全卫生 10.1污染源及治理措施 10.2安全措施 总结……… 参考文献…….
前言 催化裂化是一项重要的炼油工艺。其技术复杂程度位居各类炼油工艺首位，但因其投资省，效益好，因而在炼油工业中占有举足轻重的地位。催化裂化过程是原料在催化剂存在时，在470~530度和0.1~0.3mpa的条件下，发生裂解等一系列的化学反应，转化为气体，汽油，柴油等轻质产品和焦炭的工艺过程。其原料一般是重质馏分油，如减压馏分油和焦化馏分油等，随着催化裂化技术和催化剂的不断发展，进一步扩大原料来源，部分或全部渣油也可以作为催化裂化的原料。 近年来，我国汽车工业飞速发展，2003年全国生产汽车444万辆，截止2003底.全国汽车保有量达到2420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）。在调整车型结构提高燃油经济性的前提下，汽油需求量超过7400万吨、柴油需求量将超过1亿吨。我过约80%的商品汽油和30%的商品柴油来自催化裂化，使催化裂化成为我国应输燃料最重要的生产装置。 从以上两个方面可见，催化裂化在实际生产中有很重要的意义，研究其工艺很有价值。在原油价格居高不下，炼化企业的效益日益恶化的背景下，使用劣质原料来获得优质质，是炼厂的必然选择。因此，要不断开发催化裂化新技术、新工艺，以增加产品收率、提高产品质量，这也是炼化企业在21世纪可持续发展的重大战略措施。 第一节设计原则 1 工程设计采用国内开发的先进可靠的工艺技术，成熟可靠的新设备、新材料等，以达到装置技术先 进，经济合理。 2 除少量关键仪表及特殊设备需引进外，其它设备及仪表立足国内。 3 尽量采用“清洁工艺”减少环境污染。严格遵循环保、安全、卫生有关法规，确保装置的安全生产。 4 充分吸收国内生产装置长期实践积累的有利于长周期运转，降低能耗以及简化操作等方面的经验， 确保装置投产后高水平，安、稳、长、满、优生产。 第二节装置概况 1采用集散型控制系统（DCS），提高自动控制水平。 2采用HSE（health, safety, environment）管理体系，以便减少可能引起的人员伤害、财产损失和环境污染。 3 原料油 设计采用的原料油为胜利减压流出油。
重油催化裂化基础知识 广州石化总厂炼油厂重油催化裂化车间编 一九八八年十二月
第一章概述 第一节催化裂化在炼油工业生产中的作用 催化裂化是炼油工业中使重质原料变成有价值产品的重要加工方法之一。它不仅能将廉价的重质原料变成高价、优质、市场需要的产品，而且现代化的催化裂化装置具有结构简单，原料广泛（从瓦斯油到常压重油），运转周期长、操作灵活（可按多产汽油、多产柴油，多产气体等多种生产方法操作），催化剂多种多样，（可按原料性质和产品需要选择合适的催化剂），操作简便和操作费用低等优点，因此，它在炼油工业中得到广泛的应用。 第二节催化裂化生产发展概况 早在1936年美国纽约美孚真空油公司（、）正式建立了工业规模的固定床催化裂化装置。由于所产汽油的产率与辛烷值均比热裂化高得多，因而一开始就受到人们的重视，并促进了汽车工业发展。如图所示，片状催化剂放在反应器内不动，反应和再生过程交替地在同一设备中进行、属于间歇式操作，为了使整个装置能连续生产，就需要用几个反应器轮流地进行反应和再生，而且再生时放出大量热量还要有复杂的取热设施。由于固定床催化裂化的设备结构复杂，钢材用量多、生产连续性差、产品收率与性质不稳定，后为移动床和流化床催化裂化所代替。 第一套移动床催化裂化装置和第一套流化床催化裂化（简称装置都是1942年在美国投产的。
固定床反应器 移动床催化裂化的优点是使反应连续化。它们的反应和再生过程分别在不同的两个设备中进行，催化裂化在反应器和再生器之间循环流动，实现了生产连续化。它使用直径约为3毫米的小球型催化剂。起初是用机械提升的方法在两器间运送催化剂，后来改为空气提升， 生产能力较固定床大为提高、 空气
扎克重油燃烧器本体结构 介绍 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
扎克重油燃烧器本体结构介绍(2008-09-2623:46:07) 标签：分类： 一.分体式燃烧器说明1SKV6b…10b介绍产品型号说明：S=扎克；K=三角皮带；V=风机；6=60KG/h；10=100kg/h；b=设计状况1.1转动部件包括：轴杆，前轴承-凹槽轴承珠（固定轴承），后轴承-凹槽轴承珠（自位轴承），轴承前后有润滑油保护圈。1.2雾化器风机机箱俗称燃烧器机体，它与转动部件，雾化风机齿轮背面相连，并与一次风抽吸套管相连，起到密封一次进风管道和通过铰链连接调风机的作用。1.3雾化器风机雾化器风机齿轮装在轴杆上，用带槽螺母拧紧。叶片和燃烧器机体的间距应是0.4mm。这一间距可以通过移动风机盖内的转动部位达到，可用塞尺测量。风机盖的另一端与导轮连接。1.4分油器分油器随导轮安装在风机盖的法兰上，用3枚内六角螺丝固定。与旧的结构相比，新的结构可保证分油器的中心位置准确无误。这种结构的多种燃料分油器可将两种燃料绝对分开。分油器上的紧固螺丝是拧不开的，也不应拧松。1.5油雾化器有两种规格的雾化杯：SKV6b的雾化杯直径为48mm；SKV10b的雾化杯直径为60mm。1.6一次风导向装置包括：雾化器护套轴向导风叶雾化器护套（旋转护套）通常安装在与雾化转杯旋转方向相反的风叶环上。雾化杯位置可调节，扎克将其调节在2mm。在调整和固定雾化器护套时必须注意三个支撑点的位置，因为护套的中心必须与雾化杯中心一致。1.7铰链平台装置（马达底座）铰链平台用于安装转杯驱动马达,它的一头连接着风机罩,另一头连接着马达底座.马达底座上同时还安装着皮带松紧夹具.1.8转杯雾化器由电动马达驱动。0.75KW用于SKV6b型,1.1KW用于SKV10b型。狭窄的皮带将其转矩传送到转杯雾化器的轴杆。电动马达的输入转速为2850转/分钟;输出转速为6000转/分钟.如需增加转杯雾化器的速度,请用设计状况a 燃烧器可调换的部件有：带导轮的风机罩；分油器；密封法兰和雾化器转杯。
运行工程师考试题库 姓名： 一.填空 1.催化裂化工艺由（反应-再生系统、分馏系统、吸收稳定系统和能量回收）系统组成。 2. 固体粒子处于堆紧状态，颗粒静止不动的床层叫做（固定床）。 3.整个床层中颗粒形成悬浮状态的稀相，靠循环量也无法维持床层，已达到气力输送状态， 称为（输送床）。 4.喉管式喷嘴的雾化机理是利用高速喷射的（低压蒸汽）把液体冲击破碎，并使进料在 进入提升管时形成强烈的紊流脉动的喷射流，并与周围介质发生碰撞打击而破碎。 5.国内开发的进料喷嘴的类型有（LPC KH BWJ ）。 6.金属钝化剂注入点应在所有加热器之（后），防止金属钝化剂的分解。 7.原料油管线里的流动状态为（湍流），保证金属钝化剂和原料油混合均匀。 8.盐类中（钙盐）是造成锅炉结垢的主要成分，影响锅炉安全运行。 9.当进入烧焦罐的催化剂量不变时，随着线速的增加，床层密度变化出现（（B）高密度区 （C）低密度区（D）过渡区）。 10.催化剂堆积时，把微孔体积计算在内的密度叫做催化剂的（堆积密度）。 11.将进料转化为目的产品能力，称为催化剂的（选择性）。 12.催化剂活性越高，转化率越（高）。 13.在相同的原料转化率和温度下，原料油中硫含量上升，将会引起汽油辛烷值（下降）。14浆换热段由于温度较高，同时又有催化剂粉尘，所以一般采用（人字挡板） 15.液化石油气中烷烃与烯烃之比与（氢转移）反应有关。 16.汽油（ 10％）馏出温度是为了保证汽油具有良好的启动性。 17.三旋转催化剂时，出口第一道阀门应该（C ）。 （A）开一半（B）开2/3 （C）全开（D）没有要求 18. 剂油比是催化剂循环量与（总进料量）之比。 19.再生烟气氧含量的控制方法一般通过调节（主风量）来控制。 20.解吸塔底温度过低，解吸效果不好，会造成液态烃中（ C2 ）含量超标。 21.稳定塔进料位置采用上进口，液态烃中C5含量会（上升）。 22.原料油组分易裂解，会引起反应压力（上升）。 23.原料油带水会导致反应温度（降低）。 24.再生温度上升会导致反应温度（上升）。 25.原料油性质变轻会引起反应温度（上升） 26.催化裂化反应的反应深度以（转化率）表示。 27.转化率等于（气体＋汽油＋焦炭[T/] ）除以100，再乘以100％。 28.总程转化率是指（新鲜进料）一次通过反应器的转化率。 29.分馏系统操作主要任务是在稳定状态下，把反应器过来的混合气，按（沸点）不同，分割成目的产品。 30.汽提塔液面控制（高），闪点会降低。 31.分馏塔一中段回流返塔量（增加），轻柴油凝固点降低。 32.分馏塔顶回流返塔温度（降低），粗汽油干点降低。 33.安全用火管理制度规定用火部位必须用盲板与其设备、管线隔绝，所用的盲板应用钢板制成，盲板的厚度视其管线大小而定，直径小于或等于150ｍｍ的盲板厚度不小于（ 3 ）ｍｍ。
燃烧器 一、燃烧机的工作原理 符合燃烧机工作条件时，鼓风机马达开始转动，带动同轴的风扇叶转动，因离心力的原理，空气被高速旋转的叶轮送出，因蜗壳式的风机原理，送出的空气被吹向燃烧机的前方出口，在混合室内和进入的燃料充分混合（燃料分为燃气和燃油）。而风量的控制是由风门驱动器带动风门挡板来完成，有的燃烧机风量挡板安装在鼓风机的吸入口进行控制，有的燃烧机安装在鼓风机的吹出口设置风挡进行控制。 当采用气体燃料时，燃气经过控制阀进入混合室，与空气混合，利用控制阀的开度来控制燃气量的多少；当采用燃油为燃料时，燃料通过电磁阀、油管进入喷油嘴，由喷油嘴喷出雾化状的燃油，在混合室内与空气混合，被空气进一步吹散、雾化，再进入炉膛内燃烧。油路系统中有节流阀或控制燃油的压力，来改变喷嘴的出油量，控制火焰的大小。 燃烧机无论是燃油还是燃气，在和空气充分混合后，送入炉膛内燃烧，都必须有点火系统，在燃烧器上装有升压变压器，当初级通入电源后，变压器次级产生高压（8000~14000V），通过高压电缆送到打火电极上，点火电极击穿空气进行放电，形成电弧，点燃送入混合好的燃料。分为两种形式，一种是两根，当通电时两根点火棒之间放电；另一种是一根，通电时，点火棒对地放电。 燃烧器上装有空气压力继电器，它用来感受风机风量的大小。当风量达不到预先设定的要求时，压力继电器断开电路，燃烧器上程控器显示故障，停止燃烧，保证安全运行。压力继电器分为两种，一种是采用负压的方式，在风机的进风口处装有一根管，管接至负压空气继电器，利用鼓风机风速大，抽力形成负压，使负压继电器动作；另一种采用正压，安装在风机出风的方向，装有一根管，连接至正压空气压力继电器上，当风机鼓风时，有风进入正压空气继电器，形成一个压力，使继电器动作。 燃烧机上还装有火陷监视系统，俗称电眼，在点火前进行检测和在点火后进行火焰监控。在应该检测到火焰时，若检测不到火焰，则燃烧机程控器显示障，并切断燃料供应系统，防止爆燃。 二、燃油燃气燃烧器的构成 1、空气供给系统：鼓风马达、鼓风机叶轮、防护网、风门挡板。 2、燃气燃烧机供给系统：专用球阀、过滤器、调压阀、燃气操纵阀、压力 继电器、燃气蝶阀等。 3、燃油燃烧机供给系统：油泵、油管路、油用电磁阀、喷油嘴、油压控制 器、离合器等。 4、点火系统：高压点火变压器、高压点火线、点火电极等。 5、保护系统：火焰检测器、空气压力继电器、燃气压力继电器等。 6、进给系统：伺服马达。 三、燃油燃气燃烧器控制程序
重油催化裂化装置安全基本常识 1.应急电话：火警：119；急救：120。 2.集团公司安全生产方针：安全第一、预防为主、全员动手、 综合治理。 3.三级安全教育：厂级安全教育、车间级安全教育、班组安 全教育。 4.三违：违章作业、违章指挥、违反劳动纪律。 5.三不伤害：不伤害自己、不伤害他人、不被他人伤害。 6.三不用火：没有经批准的用火作业许可证不用火、用火监 护人不在现场不用火、防火措施不落实不用火。 7.四不放过：事故原因分析不清不放过、事故责任者不受处 理不放过、事故责任者和群众没有受到教育不放过、防范措施不落实不放过。 8.三同时：一切新建、改建、扩建的工程项目，必须做到主 体工程与安全、环保、卫生技术措施和设施同时设计、同时施工、同时投用。
9.消防三懂、三会：懂火灾危险性、懂预防措施、懂扑救方 法；会报警、会使用灭火器材、会扑救初起火灾。 10.四全监督管理原则：全员、全过程、全方位、全天侯。 11.安全气分析： 1)可燃气体浓度：当爆炸下限大于4.0%时，指标为小于 0.5%；当爆炸下限小于4.0%时，指标为小于0.2%。 2)氧含量：19.5%～23.5%。 3)有毒有害物质不超过国家规定的“空气中有毒物质最 高容许浓度”的指标。 注：进入设备作业应保证以上三项同时合格，取样要有代表性、全面性。 12.生产装置、罐区的防火间距： 1)液态烃储罐、可燃气体储罐，防火间距为22.5米。（设 备边缘起）。 2)其它各类可燃气体储罐，防火间距为15米。 3)含可燃液体的敞口设备，如水池、隔油池等，防火间 距为22.5米。
13.石化集团公司HSE目标是：追求最大限度地不发生事故、 不损害人身健康、不破坏环境，创国际一流的HSE业绩。 14.济南分公司HSE方针：安全第一，预防为主；全员动手， 综合治理。 济南分公司HSE目标：层层落实HSE责任制，加大隐患治理力度，狠抓“三基”工作，严格事故责任追究，杜绝重大事故，减少人员伤亡和一般事故，争创HSE新业绩。15.每个职工应具备的HSE素质和能力： 1)对本职工作认真、负责，遵章守纪，有高度的责任感 和事业心； 2)在异常情况下，处置果断，有较强的生产处理和事故 应变能力； 3)业务精通、操作熟练，能正确分析解决生产操作和工 艺设备问题； 4)有较强的安全、环境与健康意识，能自觉做好HSE工 作； 5)能正确使用消防气防、救护器材，有较强的自救互救
150万吨/年渣油催化裂化反应再生系统工艺设计 摘要 在本设计中，使用大庆常压渣油作为原料，采纳汽油生产方案，进行渣油催化裂化反再系统的工艺设计。 催化裂化装置由反应再生系统，分馏系统，汲取稳定系统和能量回收系统组成。本设计要紧针对反应再生系统进行设计计算。由于渣油催化裂化的焦炭产率高，对再生器的烧焦能力要求较高，故本设计选用烧焦罐式再生器以实现高效完全再生。 在本设计中，基于设计的原料性质，参考国内同类装置的数据采纳高低并列式再生系统，提升过反应器和烧焦罐高温完全再生系统。反应部分：反应器为原料油和催化剂充分接触提供必要的空间，本设计采纳提升管、汽提段、沉降器同轴布置，以减少生焦，提高轻质油收率。再生部分：再生器的作用是烧焦，烧掉催化剂上的积炭，使催化剂上的活性得以恢复。本设计采纳带有预混合管的高效烧焦罐式再生器，可使催化剂含碳量降到0.1%以下，充分发挥了催化剂的选择性，延长了催化剂的寿命。 关键词：催化裂化，提升管，再生器，催化剂 1 / 139
TECHNOLOGCIAL DESIGN FOR REACTION AND REGENERATION SYSTEM OF 150wt/a RFCC Abstract Reaction and regeneration system technology of a 270wt/a RFCC processing DAQING atmospheric residue feedstock has been designed and calculated in this layout. The catalytic cracking unit is made up from reaction and regeneration system fractionation system， absorption and stabilization system and energy recover system. This layout is derected against reaction and regeneration system to compute.A high efficient and complete coke burning regenerator having high burning capacity was adopted because much coke was produced during RFCC process. In the design， Referring to the dates of feed and the same type reactors，I design a high-low parallel FCC reactor-regenerator system-riser reactor and coke container high temperature complete reactor-regenerator system. The 2 / 139
2010年第4期甘肃石油和化工2010年12月重油催化裂化实现长周期运行浅析 王伟庆1，罗杰英2 （1.大庆油田电力集团龙凤热电厂，黑龙江大庆163711； 2.大庆石化公司炼油厂，黑龙江大庆163714） 摘要：实现催化裂化长周期运行是一项复杂的系统工程，大庆石化公司炼油厂140万t/a重油催化裂化装置第四周期实现运行1152d。主要分析第四周期影响长周期的3个因素，即分馏塔顶结盐、系统生焦、待生斜管流化等问题，通过调整操作、技术攻关等手段实现了装置长周期运行。 关键词：催化裂化；生焦；结盐；流化；长周期 1前言 中国石油大庆石化分公司炼油厂140万t/a重油催化裂化装置主要由反应再生、分馏、吸收稳定、烟气回收机组、气压机、CO焚烧炉、产品精制等部分组成，以大庆减压渣油、减压蜡油、酮苯蜡膏、糠醛抽出油调和为原料，采用超稳分子筛催化剂。主要产品为液化气、汽油、轻柴油、油浆等。工艺路线采用超稳分子筛催化剂提升管反应，同轴、重叠式两段再生工艺，并配有烟气回收（包括烟气能量回收机组和CO焚烧炉）和外取热器。 装置气分部分于2000年4月28日倒开车成功，催化部分于2000年5月11日一次开车成功。截至目前装置共检修4次，最后一次检修时间为2008年7月25日至9月20日。 2装置概况 装置自2005年5月17日开工至2008年7月25日停工，累计运行1152d。140万t/a催化装置在长周期运行的3年多时间里，共加工原料油5217843t，连续4年掺渣为56.5%、62.59%、58.83%、59.93%，轻油收率为60.49%、59.88%、59.62%、63.07%，装置负荷率为98.83%、101.12%、99.43%、96.14%，创造了良好的经济效益并累积了长周期运行经验。 从装置第四周期运行看，影响装置长周期运行的主要因素为分馏塔顶结盐、系统结焦、反再系统流化不好及晃电、停水等公用工程问题，详见表1。 3分馏塔顶结盐问题及解决 自2006年2月24日起，分馏塔中部温度不稳定，分馏塔顶部间断出现冲塔迹象，汽油干点出现不合格，经过调整操作，加大中部回流量及降低中部回流温度，操作状态稍有好转。但到3月下旬，分馏塔操作波动较大，顶部频繁出现冲塔现象，分馏塔轻柴油抽出口温度变化范围较大，加大顶循回流量后，轻柴油量减少直到回零，贫吸收油泵抽空，分馏塔顶部温度变化不大，但汽油干点升高，最高达251℃，初步判断为分馏塔顶部结盐，导致塔盘堵塞，内回流不畅通，导致汽油干点不合格的主要原因应是顶部回流直接转入塔顶而引起的。 处理分馏塔结盐问题的惯例是停工吹扫，耗时一个星期左右，经济损失较大。为了避免停工处收稿日期：2010-11-08/通讯联系人：罗杰英。 作者简介：王伟庆（1975-），男，黑龙江五常人，工程师，主要从事设备管理工作。 34
炼油生产安全技术一催化裂化的装置简介类型及工艺流程 催化裂化技术的发展密切依赖于催化剂的发展。有了微球催化剂，才出现了流化床催化裂化装置；分子筛催化剂的出现，才发展了提升管催化裂化。选用适宜的催化剂对于催化裂化过程的产品产率、产品质量以及经济效益具有重大影响。 催化裂化装置通常由三大部分组成，即反应？再生系统、分馏系统和吸收稳定系统。其中反应--再生系统是全装置的核心，现以高低并列式提升管催化裂化为例，对几大系统分述如下： ㈠反应--再生系统 新鲜原料（减压馏分油）经过一系列换热后与回炼油混合，进入加热炉预热到370 C左右，由原料油喷嘴以雾化状态喷入提升管反应器下部，油浆不经加热直接进入提升管，与来自再生器的高温（约650 C ~700C ）催化剂接触并立即汽化，油气与雾化蒸汽及预提升蒸汽一起携带着催化剂以7米/秒~8米/秒的高线速通过提升管，经快速分离器分离后，大部分催化 剂被分出落入沉降器下部，油气携带少量催化剂经两级旋风分离器分出夹带的催化剂后进入分馏系统。 积有焦炭的待生催化剂由沉降器进入其下面的汽提段，用过热蒸气进行汽提以脱除吸附在催 化剂表面上的少量油气。待生催化剂经待生斜管、待生单动滑阀进入再生器，与来自再生器底部的空气（由主风机提供）接触形成流化床层，进行再生反应，同时放出大量燃烧热，以维持再生器足够高的床层温度（密相段温度约650 C ~68 0 C ）。再生器维持0.15MPa~0?25MPa （表）的顶部压力，床层线速约0.7米/秒~1.0米/秒。再生后的催化剂经 淹流管，再生斜管及再生单动滑阀返回提升管反应器循环使用。 烧焦产生的再生烟气，经再生器稀相段进入旋风分离器，经两级旋风分离器分出携带的大部 分催化剂，烟气经集气室和双动滑阀排入烟囱。再生烟气温度很高而且含有约5%~10%CO 为了利用其热量，不少装置设有Co锅炉，利用再生烟气产生水蒸汽。对于操作压力较高的 装置，常设有烟气能量回收系统，利用再生烟气的热能和压力作功，驱动主风机以节约电 能。 ㈡分馏系统 分馏系统的作用是将反应？再生系统的产物进行分离，得到部分产品和半成品。 由反应？再生系统来的高温油气进入催化分馏塔下部，经装有挡板的脱过热段脱热后进入分 馏段，经分馏后得到富气、粗汽油、轻柴油、重柴油、回炼油和油浆。富气和粗汽油去吸收稳定系统；轻、重柴油经汽提、换热或冷却后出装置，回炼油返回反应--再生系统进 行回炼。油浆的一部分送反应再生系统回炼，另一部分经换热后循环回分馏塔。为了取走 分馏塔的过剩热量以使塔内气、液相负荷分布均匀，在塔的不同位置分别设有4个循环回流：顶循环回流，一中段回流、二中段回流和油浆循环回流。 催化裂化分馏塔底部的脱过热段装有约十块人字形挡板。由于进料是460 C以上的带有催化 剂粉末的过热油气，因此必须先把油气冷却到饱和状态并洗下夹带的粉尘以便进行分馏和避免堵塞塔盘。因此由塔底抽出的油浆经冷却后返回人字形挡板的上方与由塔底上来的油 气逆流接触，一方面使油气冷却至饱和状态，另一方面也洗下油气夹带的粉尘。 ㈢吸收--稳定系统： 从分馏塔顶油气分离器出来的富气中带有汽油组分，而粗汽油中则溶解有C3 C4甚至C2 组分。吸收--稳定系统的作用就是利用吸收和精馏的方法将富气和粗汽油分离成干气 （≤ C2）、液化气（C3、C4）和蒸汽压合格的稳定汽油。 一、装置简介 （一）装置发展及其类型
燃烧器基本知识 燃烧器作为一种自动化程度较高的机电一体化设备，从其实现的功能可分为五大系统：送风系统、点火系统、监测系统、燃料系统、电控系统。 一、送风系统 送风系统的功能在于向燃烧室里送入一定风速和风量的空气，其主要部件有：壳体、风机马达、风机叶轮、风枪火管、风门控制器、风门档板、扩散盘。 1．壳体：是燃烧器各部件的安装支架和新鲜空气进风通道的主要组成部分。从外形来看可以分为箱式和枪式两种，大功率燃烧器多数采用分体式壳体，一般为枪式。壳体的组成材料一般为高强度轻质合金铸件。（如图1-1）顶盖上的观火孔有观察火焰作用 2．风机马达：主要为风机叶轮和高压油泵的运转提供动力，也有一些燃烧器采用单独电机提供油泵动力。某些小功率燃烧器采用单相电机，功率相对较小，大部分燃烧器采用三相电机，电机只有按照确定的方向旋转才能使燃烧器正常工作。有带动油泵及风叶作用，电机一般是2800转(如图1-2) 3．风机叶轮：通过高速旋转产生足够的风压以克服炉膛阻力和烟囱阻力，并向燃烧室吹入足够的空气以满足燃烧的需要。它由装有一定倾斜角度的叶片的圆柱状轮子组成，其组成材料一般为高强度轻质合金钢，所有合格的风机叶轮均具有良好的动平衡性能。 4．风枪火管：起到引导气流和稳定风压的作用，也是进风通道的组成部分，一般有一个外套式法兰与炉口联接。其组成材料一般为高强度和耐高温的合金钢。有风速调节作用。5．风门控制器：是一种驱动装置，通过机械连杆控制风门档板的转动。一般有手动调节、液压驱动控制器和伺服马达驱动控制器三种，前者工作稳定，不易产生故障，后者控制精确，风量变化平滑。 6．风门档板：主要作用是调节进风通道的大小以控制进风量的大小。其组成材料有合金，合金档板有单片、双片、三片等多种组合形式。 7．扩散盘：又称稳焰盘，其特殊的结构能够产生旋转气流，有助于空气与燃料的充分混合，同时还有调节二次风量的作用。 二、点火系统 点火系统的功能在于点燃空气与燃料的混合物，其主要部件有：点火变压器、点火电极、电火高压电缆。8．点火变压器：分电子式和机械（电感）式两种,是一种产生高压输出的转换元件，其输出电压一般为：2 5KV、2 6KV、2 7KV，输出电流一般为15~30mA。有EDI、丹佛斯、国产丹佛斯、飞达这几种。油机跟气机的区别是：油机一般两个头气机一般一个头。分电子式和机械式两种 9．点火电极：将高压电能通过电弧放电的形式转换成光能和热能，以引燃燃料。一般有单体式和分体式两种。一般点火针是用不锈钢材料耐800度高温，而我们用的是镍铬丝能耐1500度高温。注意点火棒不能与金属接触 10．电火高压电缆：其作用是传送电能。可以耐150万伏电压。 三、监测系统 监测系统的功能在于保证燃烧器安全的运行，其主要部件有火焰监测器、压力监测器、外接监测温度器等。11．火焰监测器：其主要作用是监视火焰的形成状况，并产生信号报告程控器。火焰检测器主要有三种：光敏电阻、紫外线UV电眼和电离电极。 A、光敏电阻：多用于轻油、重油燃烧器上，其功能和工作原理为：光敏电阻和一个有三个触点的火焰继电器相连，光敏电阻的阻值随器接收到的光的亮度而变化，接收到的光越亮，阻值就越低，当加在光敏电阻两端的电压一定时，电路中的电流就越高，当电流达到一定值时，火焰继电器被激活，从而使燃烧器继续向下工作。当光敏电阻没有感受到足够的光线时，火焰继电器不工作，燃烧器将停止工作。光敏电阻不适用于气体燃烧器。 B、电离电极：多用于燃气燃烧器上。程控器给电离电极供电，如果没有火焰，电极上的供电将停止，如果有火焰，燃气被其自身的高温电离，离子电流在电极、火焰和燃烧头之间流动，离子电流被整流成直流，
1.0催化裂化 催化裂化是原料油在酸性催化剂存在下，在500℃左右、1×105～3×105Pa 下发生裂解，生成轻质油、气体和焦炭的过程。催化裂化是现代化炼油厂用来改质重质瓦斯油和渣油的核心技术，是炼厂获取经济效益的重要手段。 催化裂化的石油炼制工艺目的： 1）提高原油加工深度，得到更多数量的轻质油产品； 2）增加品种，提高产品质量。 催化裂化是炼油工业中最重要的一种二次加工工艺，是重油轻质化和改质的重要手段之一，已成为当今石油炼制的核心工艺之一。 1.1催化裂化的发展概况 催化裂化的发展经历了四个阶段：固定床、移动床、流化床和提升管。见下图： 固定床移动床 流化床提升管（并列式）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多数。
1.2催化裂化的原料和产品 1.2.0原料 催化裂化的原料范围广泛，可分为馏分油和渣油两大类。 馏分油主要是直馏减压馏分油（VGO），馏程350-500℃，也包括少量的二次加工重馏分油如焦化蜡油等，以此种原料进行催化裂化称为馏分油催化裂化。 渣油主要是减压渣油、脱沥青的减压渣油、加氢处理重油等。渣油都是以一定的比例掺入到减压馏分油中进行加工，其掺入的比例主要受制于原料的金属含量和残炭值。对于一些金属含量低的石蜡基原有也可以直接用常压重油为原料。当减压馏分油中掺入渣油使通称为RFCC。以此种原料进行催化裂化称为重油催化裂化。 1.2.1产品 催化裂化的产品包括气体、液体和焦炭。 1、气体 在一般工业条件下，气体产率约为10%-20%，其中含干气和液化气。 2、液体产物 1）汽油，汽油产率约为30%-60%；这类汽油安定性较好。 2）柴油，柴油产率约为0-40%；因含较多芳烃，所有十六烷值较低，由重油催化裂化得到的柴油的十六烷值更低，这类柴油需经加氢处理。 3）重柴油（回炼油），可以返回到反应器内，已提高轻质油收率，不回炼时就以重柴油产品出装置，也可作为商品燃料油的调和组分。 4）油浆，油浆产率约为5%-10%，从催化裂化分馏塔底得到的渣油，含少量催化剂细粉，可以送回反应器回炼以回收催化剂。油浆经沉降出去催化剂粉末后称为澄清油，因多环芳烃的含量较大，所以是制造针焦的好原料，或作为商品燃料油的调和组分，也可作加氢裂化的原料。 3、焦炭 焦炭产率约为5%-7%，重油催化裂化的焦炭产率可达8%-10%。焦炭是缩合产物，它沉积在催化剂的表面上，使催化剂丧失活性，所以用空气将其烧去使催化剂恢复活性，因而焦炭不能作为产品分离出来。 1.3催化裂化工业装置的组成部分
1再生动力学 1.1催化剂上的焦炭 1）焦炭的化学组成 催化剂上的焦炭来源于四个方面： ⑴在酸性中心上由催化裂化反应生成的焦炭； ⑵由原料中高沸点、高碱性化合物在催化剂表面吸附，经过缩合反应生成的焦炭； ⑶因汽提段汽提不完全而残留在催化剂上的重质烃类，是一种富氢焦炭； ⑷由于镍、钒等重金属沉积在催化剂表面上造成催化剂中毒，促使脱氢和缩合反应的加剧，而产生的次生焦炭；或者是由于催化剂的活性中心被堵塞和中和，所导致的过度热裂化反应所生成的焦炭。 上述四种来源的焦炭通常被分别称为催化焦、附加焦（也称为原料焦）、剂油比焦（也称为可汽提焦）和污染焦。实际上，这四种来源的焦炭在催化剂上是无法辩认的。 所谓“焦炭”并不是具有严格的固定组成和结构的物质。它不是纯碳，一般主要由碳和氢组成，是高度缩合的碳氢化合物，但碳和氢的比例受多种因素的影响，有相当大的变化范围。影响H/C的因素主要有：催化剂、原料、反应温度、反应时间及汽提条件等。对一定的催化剂和原料，影响焦炭H/C的主要因素是反应温度和反应时间（或结焦量）。普遍认为，反应温度越高，焦炭的H/C越小，即焦炭中氢含量越低。反应时间加长也有同样的影响。 在硅酸铝催化剂上用多种单体烃和轻瓦斯油进行催化裂化反应试验，结果表明所得焦炭的H/C不相同，而在0.4～0.9之间变化。 除碳和氢外，焦炭中还可能含有硫、氮、氧等杂原子，这主要决定于原料的杂原子化合物的含量。 应该指出，焦炭的化学组成，是焦炭的一个重要性质，尤其是C/H，对再生器的操作，特别是对装置的热平衡具有重要意义。但很遗憾，焦炭的C/H很难测定准确，主要是氢含量很难测准，因为一般用燃烧法测定生成的水量，而水量难以测准，而且在燃烧过程中催化剂结构本身也可能放出一部分水，因而造成实验 误差。在生产装置上，一般还是以测定烟气中CO、CO 2和O 2 的组成，利用焦炭在 空气中燃烧时的元素平衡等计算焦炭中的C/H比。 2）焦炭的结构 前面谈到焦炭的化学组成是不均匀的，而焦炭的结构与其组成密切相关，可以想象，焦炭的结构也是不均匀的，实际研究结果也证明了这一点，而且结构问题比组成更为复杂。焦炭的结构决定于结焦的反应机理及焦炭所处的环境和经历。结焦过程是脱氢和碳浓缩的过程，而形成的焦炭还要承受反应条件下的高温的影响而继续发生某些变化，所以焦炭的形成是经历了一个连续过程而不是一步决定的，这就决定了焦炭的结构不可能是单一的，而是有一定宽度的范围。 焦炭的结构一般可分为两部分，一部分为有序结构，这部分具有伪石墨的结构；另一部分则为无序结构。两部分的比例则与原料、催化剂及反应条件有关，
FDFCC－Ⅲ重油催化裂化工艺 FDFCC-Ⅲ工艺特有的技术特点： （1）开发了实现“低温接触、大剂油比”高效催化技术（HECT）。即利用汽油提升管待生剂相对较低的温度和较高的剩余活性，将汽油提升管待生剂引入重油提升管底部与再生剂混合，降低干气和焦炭产率，提高丙烯收率，改善产品分布。 （2）采用双提升管、双沉降器和双分馏塔工艺流程，即分别设置重油提升管和汽油
提升管，两根提升管后均设有沉降器和分馏塔，从而充分利用汽油提升管的改质效果，使催化汽油的烯烃含量直接满足欧Ⅲ标准。 4. 采用了带预混合管的烧焦罐高效再生技术，具有较高的烧焦强度和较低的再生剂含炭。为降低再生系统压降2007年FDFCC技术改造取消了预混合管和大孔分布板。 5. 采用了可调性强的下流式外取热器，取出两器热平衡多余的热量。 6. 能量回收机组采用了烟气轮机-轴流式主风机-汽轮机-电动／发电机四机组同轴新设备，回收了能量，降低了装置能耗。烟气轮机轮盘和叶片使用的是国研制的新型高温合金和喷涂材料。 7. 设有余热锅炉回收系统，回收热量，降低能耗，为防止省煤器炉管低温腐蚀，在烟气低温位置采用了20G钢炉管，过热器高温段采用12CrMo材质。 8. 选用了高效旋风器和电液冷壁滑阀等设备。 生产原理 1. 反应—再生部分 重油催化裂化提升管和汽油提升管用的催化剂为分子筛催化剂。原料油与高温催化剂在提升管接触，在一定的压力和温度下发生一系列化学反应，主要有裂化、异构化、氢转移、芳构化、缩合等反应，生成包括干气、液化气、汽油、柴油、回炼油、油浆馏份的高温油气和焦炭，生成的焦炭附着在催化剂上。在沉降器反应油气和催化剂分离，反应油气到主、副分馏塔进行分离，重油反应器附有焦炭的催化剂经汽提段汽提直接回到再生器，汽油反应器附有焦炭的催化剂经汽提后一路直接回到再生器烧焦一路返回重油提升管底部与重反再生剂混合。再生器催化剂在一定的温度、压力及通入主风的条件下，烧去催化剂上的积炭(即催化剂的再生过程)。催化剂活性、选择性恢复后回提升管循环使用。焦炭燃烧放出的热量除满足工艺需要外，多余的热量由外取热器取出，焦炭燃烧后生成的高温烟气经烟气轮机和余热炉后排入大气。 2. 分馏部分 重油催化分馏部分的作用是把从反应器来的高温油气混合物按沸点围分割成为富气、汽油、轻柴油、回炼油及油浆馏分，并保证各个馏分的质量符合产品要求。此外分馏系统还完成原料预热及热量回收的任务。催化分馏塔与常减压装置的常压塔原理基本相同。不同之处在于： (1).催化分馏塔的进料是过热气相进料。 (2).催化分馏塔气相进料中携带了一部分催化剂颗粒。 因此，催化分馏塔除了按分馏原理完成一般的产品分割外，还设有油浆循环以完成脱过热(将高温过热油气冷却到饱和状态)并和回炼油返塔一起洗涤反应油气中的催化剂。 3. 吸收稳定部分 吸收稳定部分由吸收塔、解吸塔、再吸收塔、稳定塔、容器、冷换及机泵等组成。吸收稳定部分的任务是加工来自分馏塔顶油气分离器的粗汽油和富气(富气经气压机压缩)，从中分离出干气(C3≯3％(V))，液化气(C2≯3％(V)，C5≯1.0％(V))和稳定汽油，并要求稳定汽油的蒸汽压合格(冬季≯88kpa，夏季≯74kpa)。吸收、解吸、再吸收塔主要解决C2与C3馏份的分离，是吸收和解吸过程；其原理是利用气体混合物中各组分在液体中溶解度的不同来分离气体混合物。 稳定塔完成C3、C4馏份与汽油馏份的分离，是精馏过程；其原理是利用液体混合物各组分的挥发度不同进行分离。 4. 柴油碱洗 碱洗就是利用碱溶液（非加氢精制剂DF-01）和油品中的酸性非烃化合物起反