催化裂化讲义.docx

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催化裂化讲义

催化裂化讲义

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1.催化裂化基本知识

1.1基本催化裂化工艺

FCC（流化催化裂化）的各种工艺，基本上没有多大的区别，较大的区别在产品分布，从而对各部分的设计产生影响。

以重质油为原料多产丙烯的催化裂解技术（DCC）、多产液化气和汽油的催化裂化技术（MGG和ARGG）、多产异构烯烃的催化裂化技术（MIO）、多产丙烯和乙烯的催化热裂解技术（CPP），全大庆减压渣油催化裂化工艺（VRFCC），焦化蜡油吸附转化DNCC催化裂化技术。

MIP多产异构烷烃

DCC深度催化裂化

MGD最大量生产液化气和柴油工艺

FDFCC灵活双效催化裂化

MSR（MultiStageReaction）多段提升管

MSR-PL最大量丙稀、液化气

MSR-LG最大量液化气、汽油

MSR-DG最大量柴油、汽油

MSR-OLD最大量降低汽油稀烃

催化裂化装置主要任务是将常压重油（渣油、蜡油）等经过反应生成高辛烷值汽油、轻柴油、液化石油气、干气、油浆，并将生成的焦炭在再生器燃烧，产生蒸汽，另外还提供近100℃的低温热源。

1.2装置主要指标

1.加工能力

同类装置，相同条件下（装置类型、原料和催化剂性质、加工工艺、生产方案等）一般加工量越大，综合能耗越低。

从现在的情况来看，影响加工量的主要是原料性质，原料性质决定了生焦量，取热就成为瓶颈，如原料性质好，一般主风量（或其他大型机组的能力、动设备能力等）为装置加工瓶颈，然后就是设备的线速、压降等问题。

2.加工损失

催化装置加工损失一般为0.4～0.6％：

1）反应进料中的S、N含量

约20％（质量）S、35～40％N进入烟气

约10％（质量）S、少量N进入污水系统

约40％S进入干气、液化气（脱前）系统

少量S进入碱渣，其余S、N化合物进入产品

2）装置或设备停工检修

3）计量

油品计量的温度、压力问题，烟气计量的计算问题（影响烧焦）

3.产品合格率

4.装置综合能耗

装置的综合能耗与装置负荷率、原料性质、催化剂类型、工艺、能量的有效利用等相关：

以七月份能耗为例：

本月量

吨耗

能耗

系数

MJ/t

单价

元

加工量

t

43161.61

新鲜水

t

486

0.0113

0.18

0.003

0.085

1.3

0.015

循环水

t

651000

15.083

0.1

2.155

63.348

0.3

4.525

除氧水

t

42560

0.986

2.3

3.241

95.254

12

11.833

电

Kwh

3486205

80.771

0.404

32.631

959.117

0.45

36.347

烧焦

Kg

3987.99

0.0924

1000

132.030

3880.661

蒸汽

kg

-8416

-0.195

76

-21.176

-622.402

80

-15.599

148.88

4376.062

合计

37.12

从中可以看出，对装置能耗影响比较大的是电、蒸汽、烧焦。

5.化工辅料消耗

序号

名称

单耗（kg/t）

备注

1

催化剂

3.00

对原料

2

CO助燃剂

0.03

对原料

3

金属钝Ni剂

0.10

对原料

金属钝V剂

0.03

对原料

4

30％液碱

0.30

对汽油

5

液氨

0.07

对原料

6

F-01油浆阻垢剂

0.10

对原料

7

HA-18活化剂

0.08

对汽油

8

防胶剂

0.00

对汽油

9

磺化酞菁钴

每年更换一次（约100公斤）

10

柴油抗氧剂

0.07

视柴油色号添加

11

综合缓蚀剂

0.03

对分馏、稳定注水量

12

N-46透平油

30吨

年用量

13

46＃机械油

3吨

年用量

14

HM32抗磨液压油

2吨

年用量

15

变压器油

1吨

年用量

1.3产品质量控制

名称

项目

质量标准

（国标）

质量标准

（企标）

粗汽油

馏程

KK，（℃）

≯205

≯205

精

制

汽

油

馏程

10%馏出温度（℃）

≯70

≯70

50%馏出温度（℃）

≯120

≯120

KK℃

≯205

≯205

残留量

≯1.5

≯1.5

腐蚀（铜片,80℃,20分钟）

合格

合格

水溶性酸或碱

无

无

酸度mgKOH/100ml

≯2.5

≯2.5

实际胶质mg/100ml

≯5

≯5

饱和蒸汽压KPa

9月1日－2月29日

≯80

≯88

3月1日－8月31日

≯67

≯74

轻

柴

油

馏程

95%馏出温度

≯365

实测

闪点（℃）

≮55

≮55

腐蚀（铜片,80℃,20分钟）

合格

合格

酸度mgKOH/100ml

≯5

≯4.0

水溶性酸碱

无

无

凝点

10#℃

≯10

0#℃

≯0

－10#℃

≯－10

液

化

气

密度（15℃）kg/m3

报告

蒸汽压（37.8℃）KPa

≯1380

≯1380

C5及C5以上组分含量%（V/v）

≯3.0

≯3.0

C2组分含量%（V/v）

≯2.0

铜片腐蚀级

≯1级

≯1级

总硫含量mg/m3

≯343

≯343

游离水

无

无

蒸发残留物ml/100ml

≯0.05

≯0.05

油渍观察

通过

通过

干气

C3以上组分含量（V/V）%

≯3.0

≯3.0

1.汽油

1）汽油干点通过调节分馏塔顶温度来控制，一般尽量用顶循，少用或不用冷回流。

2）汽油蒸汽压通过稳定塔的操作来控制，主要调节塔底温度。

3）汽油腐蚀、博士试验通过精制系统控制。

2.柴油

1）轻柴油凝点通过调节柴油抽出温度来控制。

2）轻柴油闪点通过调节柴油汽提塔汽提蒸汽流量来控制。

3.液化气、干气

1）液化气C2组分含量通过调节吸收解吸系统来控制，主要靠调节解吸塔底温度来控制

2）液化气C5以上组分含量一般通过调节稳定塔顶温度来控制。

3）干气C3以上组分含量一般通过调节吸收剂、再吸收剂的量来控制吸收塔、再吸收塔顶温度来控制。

1.4产品主要性能

1.汽油

1）通常车用汽油的抗爆性用辛烷值来表示。

辛烷值就是以纯正庚烷的辛烷值为0，纯异新烷（2,2,4-三甲基戊烷）的辛烷值为100而定出的一种测定汽油抗爆性能相对标准。

对车用汽油采用研究法（RON）和马达法（MON）辛烷值进行评价，分别反应汽车在低速和高速行驶条件下的抗爆性。

1.5各种基本计算

1.单位能耗换算为千克标煤

燃料油1000万千卡×41.868/29.3＝千克标煤/吨

燃料气1000万千卡×41.868/29.3＝千克标煤/吨

新鲜水0.18万千卡×41.868/29.3＝千克标煤/吨

循环水0.1万千卡×41.868/29.3＝千克标煤/吨

除氧水2.3万千卡×41.868/29.3＝千克标煤/吨

蒸汽76万千卡×41.868/29.3＝千克标煤/吨

电1KWh＝0.404千克标煤

烧焦1000×t/t×41.868/29.3＝千克标煤/吨

1千克标煤/吨＝1×29.3/41.868×10×4.2

2.催化剂藏量计算

e＝2.718282

3.烧焦计算

Q主风量（m3N/h）

N干烟气O2含量（V％）

R干烟气CO2/CO

1）干烟气：

脱去H2O的干气，所以O不平衡，O2+CO2+CO的值能表现出再生器烧的H量，越小烧H越多，一般在18-20为正常。

2）烧焦量与空气湿度有关，

2.催化装置基本情况

2.1基本工艺流程

以简单的图表示

2.2平面布置

2.3主要设备型号

1.反应再生部分

1）提升管反应器：

采用折叠式提升管，分为两段，下段为预提升段，上段为进料及反应段。

预提升段钢内径为φ1000mm，内衬150mm隔热耐磨衬里；反应段内径为φ1000mm，内衬100mm隔热耐磨衬里。

提升管反应器进料设一排6只SKH-4型高效雾化喷嘴，出口采用两组粗旋风分离器。

2）沉降器及汽提段

沉降器置于再生器之上，直径为φ6.4m，内衬100mm无龟甲网衬里，采用单级4组高效旋风分离器。

汽提段直径φ2400mm，设8层改进型环形挡板，整个汽提段插入再生器中，外衬100mm隔热耐磨衬里。

3）再生器

采用大小筒体结构，稀相直径为φ9200mm，密相直径为φ6600mm，采用125mm厚隔热耐磨衬里，主要构件包括7组两级高效旋风分离器、主风分布管、待生塞阀套筒及特殊设计的待生催化剂分配器、外取热器等。

4）外取热器

本装置设置一台全反混式外取热器，直径为φ2500mm，内衬100mm隔热耐磨衬里，汽水循环系统采用自然循环方式，正常取热量为17445kW，最大取热量可达到25000kW。

5）三级旋风分离器

采用一台立管式三级旋风分离器，三旋筒体直径φ4200mm，内设φ280mm分离单管34根

2.塔类

1）分馏塔

分馏塔直径φ4200mm，采用34层MSV双溢流条形浮阀塔板，由苏州格利奇生产。

2）轻柴油汽提塔

轻柴油汽提塔直径φ1400mm，采用6层MSV单溢流条形浮阀塔板，由苏州格利奇生产。

3）吸收塔

吸收塔直径φ2200mm，采用40层MSV双溢流条形浮阀塔板，由苏州格利奇生产。

4）解吸塔

解吸塔直径φ2800mm，采用40层MSV双溢流条形浮阀塔板，由苏州格利奇生产。

5）再吸收塔

再吸收塔直径φ1600mm，采用30层MSV单溢流条形浮阀塔板，由苏州格利奇生产。

4）稳定塔

稳定塔直径φ2800mm，采用52层MSV双溢流条形浮阀塔板，由苏州格利奇生产。

3.机组

1）主风机组

主风机组采用烟机＋主风机＋电动/发电机三机组配置。

主风机为离心式风机。

烟机采用单级悬臂式。

电动机为鼠笼式异步电动机/发电机，型号YFKS900-4，由南阳防爆集团有限公司生产。

主风机型号6E1720-4.0/0.97，设计流量1500m3n/min，设计出口压力0.4MPa（绝），由西安陕鼓动力股份有限公司生产。

烟气轮机设计入口烟气流量1420m3n/min，入口压力0.31MPa（绝），型号YL-6000，由兰州机械工程有限公司生产。

2）备用主风机组

备用主风机组采用主风机＋电动机两机组配置。

主风机为离心式风机。

主风设计流量1100m3n/min，型号D1300，设计出口压力0.32MPa（绝）。

由西安陕鼓动力股份有限公司生产。

电机型号YKS710-4，功率4500kW。

3）增压机组

增压机采用增压机＋电动机二机组配置，共两台，1开1备。

增压机为离心式。

设计流量160m3n/min，设计出口压力0.48MPa（绝），型号B80-4.89/3.977。

电机功率315kW。

3）富气压缩机组

富气压缩机组柴油背压式汽轮机＋气压机两机组配置。

气压机流量285m3n/min，入口压力0.22MPa（绝），出口压力1.6-1.7MPa（绝），型号2MCL456-45。

汽轮机型号B25/01。

4.冷换设备

对于一般的冷换设备以选用BES、BJS系列为主；对于热水与油品换热的换热器均选用BIU系列；对压降及油气冷却要求较严的部位，如分馏塔顶、气压机出口系