180万吨年催化裂化工艺评价.doc

180万吨/年催化裂化工艺评价 摘 要 本论文以榆林炼油厂180万吨/年催化裂化装置为例，对装置的能耗结构、产率、产品质量及环境污染进行了分析。 催化裂化工艺不但解决了长期以来资源没有得到充分利用和环境污染的问题，而且解决了原油轻质化的问题，同时脱硫脱氮脱重金属实现了原油裂解和缩合的提前进行，改善了后续加氢裂化装置原料的油品性质，有效地避免了催化剂瓷球结焦和催化剂中毒失效的问题，因此，研究催化裂化工艺意义重大。 本文通过对催化裂化装置和工艺流程的简介，对原料性质和产品性质进行了分析，并对装置的物料平衡和能耗进行了阐述，选取合适的生产工艺，提出了加热炉辐射出口温度控制方案和压缩机旁路控制方案，最终得出最佳操作方案。同时，研究了循环比对催化裂化产品产率和产品分布及装置的经济性的影响，来评价催化裂化工艺。 关键词：催化裂化；能耗；循环比；装置 目 录 目录 ii 第一章 前 言 1 1.1 催化裂化介绍 1 1.2 催化裂化的发展 1 1.3 工艺装置概述 1 1.4催化裂化工艺流程 3 第二章 主要参数和技术经济指标 8 2.1 原料性质 8 2.2 产品性质 9 2.3 物料平衡 10 第三章 部分仪表控制方案 11 3.1 加热炉辐射出口温度控制方案 11 3.2 螺杆压缩机旁路控制方案 12 第四章 催化裂化装置的循环比影响 14 4.1 循环比对产品产率的影响 14 4.2 循环比对装置运行的影响 14 第五章 结论 16 参考文献 17 致 谢 18 第一章 前 言 1.1 催化裂化介绍 催化裂化是石油炼制过程之一，是在热和催化的作用下使重质油发生裂化反应，转变为裂化气、汽油和柴油等的过程。大分子烃类在热作用下发生裂化和缩合。采用合成硅酸铝催化剂：一种是无定形硅酸铝型，另一种是沸石型。通常固定床催化裂化用的是低活性的。[1]? 是石油二次加工的主要方法之一。在高温和催化剂的作用下使重质油发生裂化反应，转变为裂化气、汽油和柴油等的过程。主要反应有分解、异构化、氢转移、芳构化、缩合、生焦等。与热裂化相比，其轻质油产率高，汽油辛烷值高，柴油安定性较好，并副产富含烯烃的液化气。近几年来分子筛裂化催化剂采用硅溶胶或铝溶胶等粘结剂，把分子筛、高岭土粘结在一起，制成高密度、高强度的新一代半合成分子筛催化剂，所用分子筛除稀土-y型分子筛外，还有超稳氢-y型分子筛等。反应改在管式反应器中进行，称为提升管催化裂化(riser catalytic cracking)。[2]?长期以来，流化床催化裂化原料主要为原油蒸馏的馏出油（柴油、减压馏出油等）和热加工馏出油，原料中镍、钒(会使催化剂中毒)含量一般均小于0.5ppm。在以减压渣油作催化裂化原料时，通常要在进入催化裂化装置前，用各种方法进行原料预处理，除去其中大部分镍、钒等金属和沥青质。70年代以来，由于节约石油资源引起商品渣油需求下降。因此，流化床催化裂化装置掺炼减压渣油或直接加工常压渣油已相当普遍。主要措施是：采用抗重金属中毒催化剂；在原料中加入钝化剂等。[3]? 流化床催化裂化装置有多种类型，按反应器（或沉降器）和再生器布置的相对位置的不同可分为两大类：反应器和再生器分开布置的并列式；反应器和再生器架叠在一起的同轴式。并列式又由于反应器（或沉降器）和再生器位置高低的不同而分为同高并列式和高低并列式两类。 同高并列式主要特点是:催化剂由U型管密相输送;反应器和再生器间的催化剂循环主要靠改变U型管两端的催化剂密度来调节；由反应器输送到再生器的催化剂，不通过再生器的分布板，直接由密相提升管送入分布板上的流化床可以减少分布板的磨蚀。 高低并列式特点是反应时间短，减少了二次反应；催化剂循环采用滑阀控制,比较灵活。 同轴式装置形式特点是：反应器和再生器之间的催化剂输送采用塞阀控制;采用垂直提升管和90°耐磨蚀的弯头;原料用多个喷嘴喷入提升管。 主要参数和技术经济指标 2.1 原料性质 以石科院分析的榆林常压渣油数据作为设计依据，详见表2-1-1。 表2-1-1 原料油的性质 项 目 数值 密度(20℃)，g/cm3 0.9159 运动粘度，mm2/s(80℃) 34.24 运动粘度，mm2/s(100℃) 18.58 分子量 492 凝点，℃ 32 残炭，w% 6.35 元 素 组 成 w% C 87.12 H 12.76 氮含量，w% 0.18 硫含量，w% 0.17 重 金 属 mg/kg Fe 7.4 V 1.7 Cu 0.34 Na 3.0 Ni 7.8 馏 程 ℃ HK 268 5% 341 10% 375 30% 437 蒸馏终点收率，% 65.2