重油催化裂化反应再生工艺仿真
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年加工60万吨重油催化裂化装置生产工艺设计(反应-再生系统)一.工艺流程概述1.反应部分工艺流程以往设计采用新鲜原料与回炼油混合进料,本设计采用分段进料,将新鲜原料用途回炼油分开。
提升管底部设有预提升蒸汽和提升蒸汽(或干气)。
从再吸收塔来的部分脱前干气经流控阀和提升管底部的莲蓬式分布器进入提升管,与预提升蒸汽等作提升介质,将从再生器来的约640—700℃的再生催化剂提升到进料位置。
提升管反应器进料有下而上依次是新鲜原料、回炼油、回炼油浆、急冷(含硫污水或除盐水)、和急冷油(可以是粗汽油、轻柴油)进料喷嘴。
新鲜原料和回炼油分为几路,每路设有流量控制阀,每路在分两支,每支路又加流量指示,以保证各路进料流量均匀,然后经过相应的进料喷嘴进入提升管反应器。
从油浆泵来的约350℃的部分油浆经流控阀和油浆进料喷嘴进入提升管,其雾化蒸汽上设有限流孔板。
除盐水或分馏含硫污水泵来的部分含硫污水经流控阀雾化进入提升管。
从分馏部分来的急冷油经流控阀和急冷油喷嘴、经雾化蒸汽后进入提升管。
根据原料性质和产品质量、产品分布要求,用再生单动滑阀自动控制提升管(或聚气室)出口温度约480~510℃从沉降器顶旋风分离器和提升管出口快速分离器分离下来的催化剂进入提升管,与汽提蒸汽逆流接触,置换出的催化剂颗粒间孔隙内油气汇合进入沉降器顶旋风分离器。
沉降器汽提段料位由待生单动滑阀自动控制。
根据生产要求,用流控阀控制汽提蒸汽流量。
重油催化裂化装置多使用金属钝化剂。
金属钝化剂用量由计量泵从储罐中抽出,根据原料性质和平衡催化剂污染情况,按一定比例与新鲜原料混合后进入提升管反应器。
采用非水溶性金属钝化剂,还需打入一定量的柴油,以提高注入管线的线速度,防止管线堵塞。
2.再生部分工艺流程来自沉降器汽提段的待生催化剂经待生催化剂分布器进入再生器床层,与贫氧主风逆流接触,烧掉催化剂上的大部分氢和碳,然后与从主风分布管来的主风接触,烧焦后的再生催化剂经再生器底部的淹流管排出再生器。
重油催化裂化装置工艺流程简述重油催化裂化装置:包括反应—再生部分、分馏部分、吸收稳定部分、主风机部分、气压机部分、余热回收部分。
1.1 反应-再生部分自装置外来的常压渣油进入原料油缓冲罐(V1201),由原料油泵(P1201AB)升压后经循环油浆—原料油换热器(E1215AB )加热至280C左右,与自分馏部分来的回炼油混合后进入提升管中部,分4路经原料油进料喷嘴进入提升管反应器(R1101A)下部,与通过预提升段整理成活塞流的高温催化剂进行接触完成原料的升温、汽化及反应,反应油气与待生催化剂在提升管出口经粗旋风分离器得到迅速分离后经升气管进入沉降器单级旋风分离器,在进一步除去携带的催化剂细粉后,反应油气离开沉降器,进入分馏塔。
待生催化剂经粗旋及沉降器单级旋风分离器料腿进入位于沉降器下部的汽提段,在此与蒸汽逆流接触以置换催化剂所携带的油气。
汽提后的催化剂沿待生立管下流,经待生塞阀并通过待生塞阀套筒进入再生器(R1102)的密相床,在700r左右的再生温度、富氧(3%)及CO助燃剂的条件下进行逆流完全再生。
再生后的再生催化剂通过各自的再生立管及再生单动滑阀,进入两根提升管反应器底部,以蒸汽和干气作提升介质,完成催化剂加速、分散过程,然后与雾化原料接触。
来自蜡油再生斜管的再生催化剂与来自汽油待生循环管的汽油待生催化剂通过特殊设计的预提升段整理成活塞流。
轻重汽油分离塔顶回流油泵出口来的轻汽油,分两路进入汽油提升管反应器(R1104A)。
R1104A 的反应油气在提升管出口经粗旋迅速分离,油气经单级旋风分离器进一步除去携带的催化剂细粉,最后离开汽油沉降器,进入分馏塔。
来自R1104 粗旋以及汽油沉降器单级旋风分离器回收的催化剂进入汽油汽提段,在此与蒸汽逆流接触以汽提催化剂所携带的油气,汽提后的一部分催化剂经汽油待生斜管、汽油待生滑阀进入蜡油提升管反应器(R1101A)底部预提升段,与再生催化剂混合。
再生后的催化剂通过各自的再生立管及再生单动滑阀,进入提升管反应器(R1101A)和汽油提升管反应器(R1104A)底部。
催化裂化装置反应再生系统工艺流程一、反应-再生部分原料油自罐区进入原料油罐(V22201),经原料油泵(P22201A、B)升压后,通过原料油-芳烃分馏塔顶循环油换热器(E22222A~D)、原料油-芳烃分馏塔中段油换热器(E22223)、原料油-重油分馏塔顶循环油换热器(E22201A/B)、原料油-船燃油换热器(E22211A/B)换热至150℃左右进入RPT原料预处理系统,首先进电脱盐罐(V22205A、B)脱盐,然后经原料油-一中段油换热器(E22212A、B)、原料油-循环油浆换热器(E22202A、B),最终经原料油-反应进料换热器(E22224A、B)加热至240℃左右进入芳烃分馏塔,拨出船燃油后的原料经塔底循环油泵(P22213A、B)升压经塔底油蒸汽发生器(E22225A、B)换热产中压蒸气,再与低温原料油经原料油-反应进料换热器(E22224A、B)换热至220℃后,与从分馏来的回炼油混合后分六路经原料油雾化喷嘴进入重油提升管反应器(R22101A),与690℃的再生高温催化剂和550℃的芳烃提升管来的待生催化剂接触进行原料的升温、汽化及反应。
反应后的油气与待生催化剂在提升管出口经粗旋风分离器迅速分离后,经升气管密闭进入沉降器(R22101)4组重油单级旋风分离器,再进一步除去携带的催化剂细粉后离开沉降器,进入重油分馏塔(T22201A)。
重油分馏塔分馏后的塔顶油气经冷凝冷却后进入油气分离器(V22203A),分离出的粗轻燃油分四路经雾化喷嘴进入芳烃提升管反应器(R22101B),与690℃催化剂接触进行原料的升温、汽化及反应。
反应后的油气与待生催化剂在提升管出口经粗旋风分离器迅速分离后,经升气管密闭进入沉降器内轻燃油单级旋风分离器,再进一步除去携带的催化剂细粉后离开沉降器,进入芳烃分馏塔(T22201B)。
油气分离出来的待生催化剂与重油部分的待生催化剂一起进入反应沉降器的汽提段。
重油催化裂化反应再生单元操作法一、正常操作1.提升管出口温度(8TIC101)的控制反应温度对反应速度、产品分布和质量、再生烧焦率和设备结焦都有很大影响,它是日常生产中调节反应转化率和改变生产方案的最主要的调节参数之一。
提升管出口温度的设计值为510~538℃。
该温度的确定:1)用于改变生产方案:液化气方案(510~515℃)汽油方案(503~510℃)柴油方案(497~503℃)2)控制设备结焦:a.反应终了温度偏高,热裂化反应严重,热裂化缩合结焦--“硬焦”。
b.反应终了温度偏低,油气中重沸物冷凝、聚合结焦--“软焦”。
3) 降低再生烧焦率:减少非反应焦--可汽提炭,温度在汽提影响因素中起很大作用。
4) 对产品质量的影响:提高温度可以提高汽油辛烷值,但随着温度的升高汽油烯烃含量增加。
主要影响因素:1)催化剂循环量增加,反应温度上升。
2)原料油预热温度(8TIC201)上升,反应温度上升。
3)进料量及回炼比的变化。
4)进料性质改变影响反应转化率,反应温度变化。
5)原料带水,反应温度下降。
6)二再温度(8TI154)升高,反应温度上升。
7)反应沉降器压力(8PI108)升高,反应温度下降。
8)提升管注汽量的变化。
9)预提升介质及介质量的变化。
10)终止剂注入量增大,反应温度下降。
11)再生斜管流化不好,反应温度变化。
12)新鲜催化剂补充量的变化。
13)再生剂定炭高低的变化。
14)钝化剂是否加注及注入量多少的影响。
15)反应助剂是否加入及加入量多少的影响。
16)仪表或滑阀失灵。
调节方法:1)正常情况下,通过8TIC101调节再生滑阀开度改变催化剂循环量来自动控制提升管出口温度。
2)注入终止剂后,可视转化率和产品分布情况适当调整反应温度。
3)适当调整外取热器取热量,保证相对平稳的再生温度。
4)再生斜管流化不好时应尽快查明原因进行处理,以建立良好的催化剂循环量。
5)滑阀失灵引起自锁时(除跟踪失调外),应相对平稳各操作参数,尽量减少波动。
重油催化裂化装置主要工艺流程说明一. 反再系统1.反应部分混合蜡油和常(减)压渣油分别由罐区原料罐送入装置内的静态混合器(D-214)混合均匀后,进入原料缓冲罐(D-203/1),然后用原料泵(P-201/1.2)抽出,经流量控制阀(8FIC-230)后与一中回流换热(E-212/1.2),再与油浆(E-201/1.2)换热至170~220℃,与回炼油一起进入静态混合器(D-213)混合均匀。
在注入钝化剂后分三路(三路设有流量控制)与雾化蒸汽一起经六个进料喷嘴进入提升管,与从二再来的高温再生催化剂接触并立即汽化,裂化成轻质产品(液化气、汽油、柴油)并生成油浆、干气及焦炭。
新增焦化蜡油流程:焦化蜡油进装后先进焦化蜡油缓冲罐(D-203/2),然后经焦化蜡油泵(P-201/3.4)提压至1.3MPa 后分为两路:一路经焦化蜡油进提升管控制阀(8FIC242)进入提升管反应器的回炼油喷嘴或油浆喷嘴,剩余的焦化蜡油经另一路通过D-203/2的液位控制阀(8LIC216)与进装蜡油混合后进入原料油缓冲罐(D-203/1)。
新增常压热渣油流程:为实现装置间的热联合,降低装置能耗,由南常减压装置分出一路热常渣(约350℃),经8FIQC530直接进入D-213(原料油与回炼油混合器)前,与原料混合均匀后进入提升管原料喷嘴。
反应油气、水蒸汽、催化剂经提升管出口快分器分离出大部分催化剂,反应油气经过沉降器稀相沉降,再经沉降器(C-101)内四组单级旋风分离器分离出绝大部分催化剂,反应油气、蒸汽、连同微量的催化剂细粉经大油气管线至分馏塔人档下部。
分馏塔底油浆固体含量控制<6g/L。
旋分器分出的催化剂通过料腿返回到汽提段,料腿装有翼阀并浸没在汽提段床层中,保证具有正压密封,防止气体短路,汽提蒸汽经环形分布器进入汽提段的上中下三个部位使催化剂不仅处于流化状态,并汽提掉催化剂夹带的烃油气,汽提后的催化剂通过待生滑阀进入一再催化剂分布器。
重油催化裂化装置主要工艺流程说明重油催化裂化装置主要工艺流程说明一. 反再系统1.反应部分混合蜡油和常(减)压渣油分别由罐区原料罐送入装置内的静态混合器(D-214)混合均匀后,进入原料缓冲罐(D-203/1),然后用原料泵(P-201/1.2)抽出,经流量控制阀(8FIC-230)后与一中回流换热(E-212/1.2),再与油浆(E-201/1.2)换热至170~220℃,与回炼油一起进入静态混合器(D-213)混合均匀。
在注入钝化剂后分三路(三路设有流量控制)与雾化蒸汽一起经六个进料喷嘴进入提升管,与从二再来的高温再生催化剂接触并立即汽化,裂化成轻质产品(液化气、汽油、柴油)并生成油浆、干气及焦炭。
新增焦化蜡油流程:焦化蜡油进装后先进焦化蜡油缓冲罐(D-203/2),然后经焦化蜡油泵(P-201/3.4)提压至1.3MPa 后分为两路:一路经焦化蜡油进提升管控制阀(8FIC242)进入提升管反应器的回炼油喷嘴或油浆喷嘴,剩余的焦化蜡油经另一路通过D-203/2的液位控制阀(8LIC216)与进装蜡油混合后进入原料油缓冲罐(D-203/1)。
新增常压热渣油流程:为实现装置间的热联合,降低装置能耗,由南常减压装置分出一路热常渣(约350℃),经8FIQC530直接进入D-213(原料油与回炼油混合器)前,与原料混合均匀后进入提升管原料喷嘴。
反应油气、水蒸汽、催化剂经提升管出口快分器分离出大部分催化剂,反应油气经过沉降器稀相沉降,再经沉降器(C-101)内四组单级旋风分离器分离出绝大部分催化剂,反应油气、蒸汽、连同微量的催化剂细粉经大油气管线至分馏塔人档下部。
分馏塔底油浆固体含量控制<6g/L。
旋分器分出的催化剂通过料腿返回到汽提段,料腿装有翼阀并浸没在汽提段床层中,保证具有正压密封,防止气体短路,汽提蒸汽经环形分布器进入汽提段的上中下三个部位使催化剂不仅处于流化状态,并汽提掉催化剂夹带的烃油气,汽提后的催化剂通过待生滑阀进入一再催化剂分布器。
年加工50×104吨重油催化裂化反应-再生系统工艺设计前言催化裂化是一项重要的炼油工艺。
其加工能力位于各种转化工艺前茅,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,其主要原因和中国原油的性质密切相关,大多书中国原油350℃以前的馏出量只有26%~28%,常压渣油产率70%以上,同时,大多数中国原油都属于石蜡基原油,其常压渣油的沥青质含量低,低硫、低重金属(特别是钒)含量适合于采用催化裂化加工方法,而不需要经加氢处理等费用较高的预处理。
近年来,我过汽车工业飞速发展,2003年全国生产汽车444万辆(其中轿车201万辆),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 装置规模设计公称能力为50 × 104t/a。
第十三章催化裂化反应再生系统一、.装置概述及工艺流程说明1.装置概述反应再生系统是催化裂化装置的核心组成部分。
本仿真软件模拟了80万吨/年处理量,高低并列式提升管反应器结构的反应再生系统。
采用高活性分子筛催化剂。
主要设备如下:T01再生器T02反应器及沉降器F01原料预热炉F02再生器辅助加热炉C01主风机(烟机+主风机+电动/发电机三机组)C02汽压机P01回炼油泵P02原料油泵P03回炼油浆泵再生器、反应器和沉降器通过待生斜管和再生斜管相连。
斜管装有膨胀节和吹扫松动设备。
两斜管上分别装有待生单动滑阀和再生单动滑阀。
再生烟气经三级旋风分离器至烟机和双动滑阀。
提升管反应器为直管式,出口采用伞帽型快速分离装置。
沉降器和提升管反应器同轴。
汽提段装有环盘形挡板。
再生器下部采用分布板式空气分布器。
待生催化剂从下部进入再生器,再生催化剂由上部溢流管引出。
2、工艺流程说明参见图13-1、图13-2及图13-3。
原料油通过油泵P02加压输送,经换热进入原料预热炉F01对流段。
出对流段后与P01输送来的回炼油混合进入F01的辐射段,加热至365℃,由喷嘴经雾化蒸汽雾化后喷入提升管底部,混合油料流量由FIC-3控制。
回炼油浆用泵P03加压,直接通过FIC-4流量控制,与蒸汽雾化后喷入提升管中部。
两路油料喷入反应器后与高温再生催化剂相遇,产生汽化反应。
油气与雾化蒸汽及预提升蒸汽一起以7~8m/s的入口线速运载催化剂沿提升管向上流动。
在480℃的反应温度下停留约2~4s,以13~20 m/s 的高线速通过提升管出口的快速分离器进入沉降器。
带有少量催化剂颗粒的裂化油气与蒸汽的混合气体经两级旋风分离器,进入集气室,由沉降器顶部,经油汽线进入分馏塔下部。
经快速分离器分出的催化剂,自沉降器下部进入汽提段。
经旋风分离器回收的催化剂通过料腿也流入汽提段。
进入汽提段的待生催化剂用蒸汽吹脱吸附的油气,经待生斜管,在待生单动滑阀的控制下以切线方向进入再生器。
催化裂化反应再生工段仿真培训系统操作手册北京东方仿真软件技术有限公司2009年1月目录一、工艺流程软件 (1)1、装置的概况 (1)2、装置流程说明 (1)二、设备列表 (2)三、工艺卡片 (3)四、复杂控制说明 (7)五、联锁系统 (8)六、操作规程 (9)1、冷态开车 (9)2、正常停车 (12)3、再生滑阀全开事故 (13)4、再生滑阀全关事故 (13)5、增压机故障停机事故 (14)6、气压机停机事故 (14)七、仿DCS操作画面 (16)一、工艺流程简介1.装置的概况350万吨/年重油催化裂化反应再生联合装置,包括反应器、再生器、内取热器、催化剂储罐、能量回收机组部分共五个部分。
装置设计原料分为近期和远期,近期原料为42%的大庆减压蜡油和58%大庆减压渣油的混合油,残炭为5.05%;远期为92%RDS尾油、5.53%的减压蜡油和1.51%的减压渣油的混合油,残炭为5.85%。
2.装置流程说明混合原料油(90℃)从装置外自吸进入原料油泵,抽出后经原料油换热器加热至200℃左右,分十路经原料油雾化喷嘴进入提升管反应器(R01)下部;自分馏部分来的回炼油和回炼油浆混合后既可以直接进入提升管反应器中部,也可以进入原料集合管,同原料一起进入提升管反应器下部,与700℃高温催化剂接触完成原料的升温、气化及反应,515℃反应油气与待生催化剂在提升管出口经三组粗旋风分离器得到迅速分离后经升气管进入沉降器六组单级旋风分离器,再进一步除去携带的催化剂细粉后,反应油气离开沉降器(R01),进入分馏塔。
积炭的待生催化剂先经粗旋的汽提设施初步汽提后进入汽提段,在此与蒸汽逆流接触以进一步汽提催化剂所携带的油气,汽提后的催化剂沿待生斜管下流,经待生滑阀进入再生器(R02)的烧焦罐下部,与自二密相来的再生催化剂混合开始烧焦,在催化剂沿烧焦罐向上流动的过程中,烧去约90%左右的焦炭,同时温度升至约690℃。
较低含炭的催化剂在烧焦罐顶部经大孔分布板进入二密相,在700℃条件下,最终完成焦炭的燃烧过程。
重油催化裂化装置工艺流程简述重油催化裂化装置:包括反应—再生部分、分馏部分、吸收稳定部分、主风机部分、气压机部分、余热回收部分。
1.1反应-再生部分自装置外来的常压渣油进入原料油缓冲罐(V1201),由原料油泵(P1201AB)升压后经循环油浆-原料油换热器(E1215AB)加热至280℃左右,与自分馏部分来的回炼油混合后进入提升管中部,分4路经原料油进料喷嘴进入提升管反应器(R1101A)下部,与通过预提升段整理成活塞流的高温催化剂进行接触完成原料的升温、汽化及反应,反应油气与待生催化剂在提升管出口经粗旋风分离器得到迅速分离后经升气管进入沉降器单级旋风分离器,在进一步除去携带的催化剂细粉后,反应油气离开沉降器,进入分馏塔。
待生催化剂经粗旋及沉降器单级旋风分离器料腿进入位于沉降器下部的汽提段,在此与蒸汽逆流接触以置换催化剂所携带的油气。
汽提后的催化剂沿待生立管下流,经待生塞阀并通过待生塞阀套筒进入再生器(R1102)的密相床,在700℃左右的再生温度、富氧(3%)及CO助燃剂的条件下进行逆流完全再生。
再生后的再生催化剂通过各自的再生立管及再生单动滑阀,进入两根提升管反应器底部,以蒸汽和干气作提升介质,完成催化剂加速、分散过程,然后与雾化原料接触。
来自蜡油再生斜管的再生催化剂与来自汽油待生循环管的汽油待生催化剂通过特殊设计的预提升段整理成活塞流。
轻重汽油分离塔顶回流油泵出口来的轻汽油,分两路进入汽油提升管反应器(R1104A)。
R1104A的反应油气在提升管出口经粗旋迅速分离,油气经单级旋风分离器进一步除去携带的催化剂细粉,最后离开汽油沉降器,进入分馏塔。
来自R1104粗旋以及汽油沉降器单级旋风分离器回收的催化剂进入汽油汽提段,在此与蒸汽逆流接触以汽提催化剂所携带的油气,汽提后的一部分催化剂经汽油待生斜管、汽油待生滑阀进入蜡油提升管反应器(R1101A)底部预提升段,与再生催化剂混合。
再生后的催化剂通过各自的再生立管及再生单动滑阀,进入提升管反应器(R1101A)和汽油提升管反应器(R1104A)底部。
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,采用汽油生产方案,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,吸收稳定系统和能量回收系统组成。
本设计主要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用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,本设计采用提升管、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。
本设计采用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1TECHNOLOGCIAL DESIGN FOR REACTION AND REGENERATION SYSTEM OF 150wt/a RFCCAbstractReaction 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 part of reaction: the reactor develops sufficient room for feed oil and catalytic contacting completely. This kind of design is to reduce coke promote recall ratio of light oil. The part of regenerator system: the regenerator can burn up remaining carbon about catalytic to recover activity of CAT. General speaking,my design can reduce the ratio of carbon in CAT to 0.1%,so it makes full use of choice of CAT,extends the life of the catalyst.Keywords:catalytic cracking,riser,regenerator,catalyst2目录1 文献综述 (1)1.1催化裂化工艺产生的背景及意义 (1)1.1.1国外催化裂化 (1)1.1.2国内催化裂化 (2)1.2催化裂化技术的现状及发展 (2)1.2.1国外催化裂化技术的现状及发展 (3)1.2.2我国催化裂化技术的现状及发展 (5)1.3重油催化裂化 (7)1.3.1重油催化裂化的原料 (8)1.3.2重油催化裂化的产品 (8)1.3.3重油催化裂化装置特点 (8)1.4催化裂化装置研究进展 (11)1.4.1催化裂化再生装置形式 (11)1.4.2催化裂化反应装置形式 (15)1.4.3催化裂化反应—再生两器排布方式 (19)1.4.4提升管末端快速分离器 (21)1.4.5进料雾化喷嘴 (24)1.4.6空气分布器 (26)1.4.7结语 (29)2 设计说明 (30)32.1 加工方案的确定及装置形式的选择 (30)2.1.1 加工方案 (30)2.1.2 装置形式的选择 (30)2.2 流程说明 (30)2.2.1 反应再生系统 (30)2.2.2 分馏系统 (32)2.2.3 吸收稳定系统 (34)2.3 主要操作条件 (35)2.3.1 再生温度 (35)2.3.2 再生压力 (36)2.3.3 再生烟气中过剩氧含量 (36)2.3.4 反应温度 (36)2.3.5 反应压力 (37)2.3.6 焦中氢碳比(H/C) (37)2.3.7 反应时间 (38)2.3.8 烟气中CO与CO2比值(CO/CO2) (38)2.3.9 原料的预热温度 (38)2.3.10 再生剂含碳量(定碳) (39)2.4 装置设备的特点 (39)2.5 能量回收 (40)2.6 环境保护 (40)43 设计计算 (42)3.1 基础数据 (42)3.2 再生部分计算 (43)3.2.1 燃烧计算 (43)3.2.2 反应系统热平衡计算 (48)3.2.3 再生系统热平衡计算 (53)3.2.4 取热器的设计 (56)3.2.5 催化剂外循环管设计计算 (58)3.2.6 再生器结构尺寸计算 (59)3.2.7 催化剂输送管线 (64)3.2.8 旋风分离器的设计计算 (67)3.2.9 主风分布板的设计计算 (72)3.2.10 辅助燃烧室的设计计算 (73)3.2.11 能量回收的计算 (76)3.3 反应器部分计算 (78)3.3.1 提升管反应器的设计计算 (78)3.3.2 预提升管尺寸计算 (86)3.3.3 沉降器和汽提段尺寸计算 (86)3.3.4 旋风分离器的选型与核算 (91)3.4两器压力平衡计算 (93)4 工艺设计计算结果汇总 (98)54.1 反再系统主要操作参数计算结果汇总 (98)4.2 反应系统物料平衡 (103)4.3 反应系统水平衡 (105)4.4再生器物料平衡 (106)4.5 再生器水平衡 (106)4.7 再生系统热平衡 (107)4.8 再生器外取热器设计结果汇总 (108)4.9 再生催化剂线路 (109)4.10 待生催化剂路线 (109)4.11 反再系统主要操作条件 (110)致谢 (111)参考文献 (112)6130万吨/年渣油催化裂化反再系统工艺设计1 文献综述1.1催化裂化工艺产生的背景及意义一般原油经常减压蒸馏后可得到10~40%的汽油,煤油及柴油等轻质油品,其余的是重质馏分和残渣油。
催化裂化反应再生工段仿真培训系统
操作手册
北京东方仿真软件技术有限公司
2009年1月
目录
一、工艺流程软件 (1)
1、装置的概况 (1)
2、装置流程说明 (1)
二、设备列表 (2)
三、工艺卡片 (3)
四、复杂控制说明 (7)
五、联锁系统 (8)
六、操作规程 (9)
1、冷态开车 (9)
2、正常停车 (12)
3、再生滑阀全开事故 (13)
4、再生滑阀全关事故 (13)
5、增压机故障停机事故 (14)
6、气压机停机事故 (14)
七、仿DCS操作画面 (16)
一、工艺流程简介
1.装置的概况
350万吨/年重油催化裂化反应再生联合装置,包括反应器、再生器、内取热器、催化剂储罐、能量回收机组部分共五个部分。
装置设计原料分为近期和远期,近期原料为42%的大庆减压蜡油和58%大庆减压渣油的混合油,残炭为5.05%;远期为92%RDS尾油、5.53%的减压蜡油和1.51%的减压渣油的混合油,残炭为5.85%。
2.装置流程说明
混合原料油(90℃)从装置外自吸进入原料油泵,抽出后经原料油换热器加热至200℃左右,分十路经原料油雾化喷嘴进入提升管反应器(R01)下部;自分馏部分来的回炼油和回炼油浆混合后既可以直接进入提升管反应器中部,也可以进入原料集合管,同原料一起进入提升管反应器下部,与700℃高温催化剂接触完成原料的升温、气化及反应,515℃反应油气与待生催化剂在提升管出口经三组粗旋风分离器得到迅速分离后经升气管进入沉降器六组单级旋风分离器,再进一步除去携带的催化剂细粉后,反应油气离开沉降器(R01),进入分馏塔。
积炭的待生催化剂先经粗旋的汽提设施初步汽提后进入汽提段,在此与蒸汽逆流接触以进一步汽提催化剂所携带的油气,汽提后的催化剂沿待生斜管下流,经待生滑阀进入再生器(R02)的烧焦罐下部,与自二密相来的再生催化剂混合开始烧焦,在催化剂沿烧焦罐向上流动的过程中,烧去约90%左右的焦炭,同时温度升至约690℃。
较低含炭的催化剂在烧焦罐顶部经大孔分布板进入二密相,在700℃条件下,最终完成焦炭的燃烧过程。
再生催化剂经再生斜管及再生滑阀进入提升管反应器底部,在干气及蒸汽的提升下,完成催化剂加速、分散过程,然后与原料接触。
再生器烧焦所需的主风由主风机提供,主风自大气进入主风机(B01),升压后经主风管道、辅助燃烧室及主风分布管进入再生器。
再生产生的烟气经16组两级旋风分离器分离催化剂后,再经三级旋风分离器进一步分离催化剂后进入烟气轮机(BE01)膨胀作功,驱动主风机(B01)。
从烟气轮机
出来的烟气进入余热锅炉进一步回收烟气的热能,最后经烟囱排入大气。
当烟机停运时,主风由备用风机提供,此时再生烟气经三旋后由双动滑阀及降压孔板,降压后再进入余热锅炉。
开工用的催化剂由冷催化剂罐(V01)或热催化剂罐(V02)压送至再生器,正常补充催化剂可由催化剂小型自动加料器输送至再生器。
二、设备列表
三、工艺卡片
2)能量回收机组参数
3.2.1主风机
a.烟气轮机
3.2.2.备机
四、复杂控制说明
1、反应温度控制TRCA1001、PDRC1007
提升管出口温度TRCA1001与再生华阀压降PDRC1007组成低值选择控制。
正常情况下,反应温度由温度调节器TRCA1001控制再生滑阀的开度,当再生滑阀开度过大,再生滑阀压降PDRC1007降低至低于TRCA1001的信号时,选择器将选择PDRC1007输出信号控制再生滑阀。
2、沉降器料位控制WRCA1001、PDRC1009
沉降器料位WRCA1001与待生滑阀压降PDRC1009组成低值选择控制。
正常情况下沉降器料位调节器控制待生滑阀开度,当待生滑阀开度过大,待生滑阀压降调节器信号低于料位调节器的输出信号时,待生滑阀压降调节器控制待生滑阀开度。
3、反应压力控制PRC1201
正常生产中,反应压力由气压机转速来控制,设有切换开关,决定气压机转速由反应岗位或气压机岗位控制。
当生产不正常时,可通过调节器PRC1201控制火炬、分馏塔顶蝶阀来调节。
4、再生压力控制PRC2001A、PRC2001B
在正常生产时再生压力通过调节器PRC2001A进行两路分程控制双动滑阀的A阀和烟机入口蝶阀来实现。
在事故状态下,调节器PRCA2001B调节双动滑阀的B阀,起到快速卸压的作用。
五、联锁系统
催化裂化装置的联锁逻辑控制图
六、操作规程
1.冷态开车
2.正常停车
3.再生滑阀全开事故
4.再生滑阀全关事故
5.增压机故障停机事故
6.气压机停机事故
七、仿DCS操作组画面反应系统DCS
反应系统FIELD
再生系统DCS
再生系统FIELD
内取热DCS
内取热FIELD
催化剂储罐DCS
催化剂储罐FIELD
风机组系统DCS
风机组系统FIELD。