100万吨催化裂化装置反应-再生系统工艺设计
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兰州理工大学
毕业设计
设计题目:100万吨催化裂化装置反应-再生
系统工艺设计
院系:石油化工学院
专业班级:化学工程与工艺
学生姓名:王晶
指导教师:赵秋萍
2010年1 月14 日
毕业设计任务书
一、设计题目:
100万吨催化裂化装置反应-再生系统工艺设计
二、设计内容
以某炼油厂的直馏馏分油为原料,建一个年产100万吨的催化裂化装置。主要生产稳定汽油、轻柴油。年开工按330天计算。
三、基本数据
1、处理量:100万吨/年
2、开工时:8000 小时/年
3、原始数据及再生-反应及分馏操作条件
原料油及产品性质分别见表1、表2
产品的收率及性质见表3 再生器操作及反应条件见表4、
提升管反应器操作条件表5 催化裂化分馏塔回流取热分配见表6
分馏塔板形式及层数见表7 分馏塔操作条件表见8
表1 原料油及产品性质
物料,性质稳定汽油轻柴油回炼油回炼油浆原料油密度0.7423 0.8707 0.8800 0.9985 0.8995
恩氏蒸馏℃初馏点54 199 288 224 10% 78 221 347 380 377 30% 106 257 360 425 438 50% 123 268 399 450 510 70% 137 300 431 470 550 90% 163 324 440 490 700 终馏点183 339 465
平均相对分子量
表2 原料油的主要性质
项目数据项目数据
密度0.8995 族组成分析/W%
馏程℃饱和烃62.27 初馏点224 芳烃25
10% 377 胶质11.88 30% 438 沥青质0.85 350℃馏出率/v% 7.5 重金属含量/μg×g-1
500℃馏出率/v% 49 Ni 5.99 元素组成/w% V 4.77
H 12.85 Fe 5.91 硫/w% 0.77 残炭,W% 5.38
表3 产品产率(质量分数)
产品产率% 流量,t/h
5.0
液化气11.0
稳定汽油48.0
轻柴油21.2
油浆 6.0
焦炭8.0
损失0.8
原料油100.0
表4 再生器操作条件
项目数据备注
再生器顶部压力/ MPa 0.200
主风入再生器温度/℃162
再生器密相温度/℃700
待生剂温度/℃
大气温度/℃25
大气压力/ MPa 0.1013
空气相对湿度/% 70
烟气组成(体)/%
CO2 14.2
CO 0.2
O2 4.0
焦碳组成/ H/C,质
待生剂含碳量/% 1.10
再生剂含碳量/% 0.02
烧焦碳量/ t/h
表5 提升管反应器操作条件
项目数据备注
提升管出口温度/℃505
沉降器顶部压力/ MPa 0.200
原料预热温度/℃235
回炼油进反应器温度/℃265
回炼油浆进反应器温度/℃350
催化剂活性/% 60.0
剂油比 6.0
反应时间/ S 3.0
回炼比0.5
催化剂循环量/ t×h-1
原料进料量/ t×h-1
回炼油/回炼油浆1:0.25
表6 催化裂化分馏塔回流取热分配(参考)
物料顶循环回流一中循环回流二中循环回流油浆循环回流取热比例% 15~20 15~20 15~20 40~50 备注
表7 分馏塔塔板形式及层数(参考)
序号塔段塔板形式层数
1 油浆换热段人字挡板或园型挡板6~8
2 回炼油抽出以下固舌形 2
3 回炼油抽出口上至
一中回流抽出下口下
固舌形,条形浮阀,填料10~12
4 一中回流固舌形,条形浮阀,填料3~4
5 轻柴油抽出以上至
顶循环回流段抽出下
固舌形,筛孔,条形浮阀,填料8~9 6 循环回流段固舌形,条形浮阀,填料3~4
分馏塔总塔板数28~32
表8 催化裂化分馏塔操作条件(参考)
序号物料温度/
℃压力/
MPa
塔板位置塔板类型
1 分馏塔塔顶油气125 0.255 30 浮阀
2 顶循环回流100 30 浮阀
3 顶循环回流出塔160 27 浮阀
4 富吸收油(再吸收油,视为轻
柴油)返分馏塔
120 20 浮阀
5 轻柴油抽出220 19 浮阀
6 一中回流返回160 18 浮阀
7 一中回流抽出275 16 固舌形
8 回炼油返回210 5 固舌形
9 回炼油抽出265 2 固舌形
10 油浆循环回流返回270 1 固舌形
11 回炼油浆抽出350 塔底
12 循环/外排油浆抽出350 塔底
13 轻柴油汽提蒸汽温度250 1.0
14 反应油气进分馏塔500 塔底
四、设计步骤
(一)再生系统计算
1、燃烧计算;
2、热量平衡;
3、催化剂循环量计算;
4、空床流速计算;
(二)提升管反应器计算
1、物料衡算;
2、热量衡算;
3、提升管工艺计算;
4、旋风分离器工艺计算;
五、要求
(一)应完成的图:
1、通过实习绘出带控制点的催化裂化装置工艺流程图,要求用CAD出图。
2、反应-再生装置的工艺尺寸图,要求用CAD出图。
(二)论文印装
1、毕业设计用A4大小纸张手写。
2、打印要求:正文用宋体小四字号,行间距18磅;版面页边距上3cm,下、左2.5cm,
右2cm;页眉加“兰州理工大学石油化工学院毕业设计”字体为隶书3号字居中,页眉距边界2cm;页码用小五号字底端居中,页脚距边界1.75cm。
(三)论文结构及要求
1、毕业论文由以下部分组成:A. 封面;B. 毕业设计任务书;C.中文摘要,关键词;
D. 英文摘要,关键词;
E. 目录;
F. 正文;
G. 致谢;
H. 参考文献;
I. 附录;
J. 有
关图纸(大于3#图幅时单独装订)。
2、中英文摘要要求中文在前,英文在后,应陈述简要,尽量反映论文的主要信息,
内容包括研究目的、方法、成果和结论,不含图表,不加注释,具有独立性和完整性。
3、关键词是反映毕业设计主题内容的名词,是供检索使用的。主题词条应为通用技
术词汇,不得自造关键词,尽量从《汉语主题词表》中选用。按词条外延层次(学科目录分类),由高至低顺序排列。
4、目录按三级标题编写,要求层次清晰,且要与正文标题一致。主要包括绪论、正
文主体、结论、致谢、主要参考文献及附录等。
(四)毕业设计(论文)装订顺序
1、毕业设计(论文)封面
2、毕业设计(论文)任务书
3、中文摘要、关键词
4、英文摘要、关键词
5、目录(列出三级)
6、正文
7、附录