年产100万吨催化裂化装置设计【文献综述】

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1、毕业设计文献综述化学工程与工艺年产100万吨催化裂化装置设计一．催化裂化的目的及意义众所周知，21世纪争夺的是能源，而石油和石油加工是当中的重中之重。原油经过常减压蒸馏可以获得到汽油、煤油及柴油等轻质油品，但收率不高，只有10%～40%。而且某些轻质油品的质量也不高，例如直馏汽油的马达法辛烷值一般只有40～60。随着工业、农业、交通运输业以及国防工业等部门的迅速发展，对轻质油品的需求量日益增多，对质量的要求也越来越高。这种供需矛盾促使炼油工业向原油二次加工方向发展，这样能进一步提高原油的加工深度，获得更多的轻

2、质油品并提高其质量。催化裂化（FCC）工艺是将重质油轻质化，目的产品是汽油、柴油和液化气。由于转化率高，产品质量好，近半个世纪以来,FCC工艺技术和生产规模都有了很大的发展。目前，催化裂化装置已成为炼油工业深度加工和汽油生产的主体装置[8]。由于催化裂化投资和操作费用低,原料适应性强,转化率高,自1942年第一套工业化流化催化裂化装置运转以来,它已发展成为炼油厂中的核心加工工艺,是重油轻质化的主要手段之一，而我国石油资源中，原油大部分偏重，轻质油品含量低，这就更加决定了炼油工业必须走深加工的路线[9]。从催化

3、裂化技术角度来说，基本的是反应再生型式和催化剂性能两个方面的发展。本设计是对催化裂化装置反应再生系统的工艺设计。二.催化裂化技术新进展1936年世界上第一套固定床催化裂化工业化装置问世，揭开了催化裂化工艺发展的序幕。70多年来，无论是规模上还是技术上都有了巨大的发展。在我国，经过几代人的不懈努力，FCC技术已经取得了很大进步，为世人瞩目，催化裂化掺炼渣油量不断上升，现已居世界的领先地位。自1965年我国第一套流化催化裂化装置在抚顺石油二厂建成投产以来，经过40多年的发展，催化裂化及相关的工艺技术、催化剂制造、

4、设备制造、生产管理等各个方面均取得了长足的进步。目前，我们已建成投产的催化裂化装置共有150多套，总加工能力超过1亿吨/年[4]5。国产催化剂在渣油裂化能力和抗金属污染等方面均已达到或超过国外的水平。在减少焦炭、取出多余热量、催化剂再生、能量回收等方面的技术有了较大发展[10]。所以逐步调整原油加工工艺的结构，可以为炼厂获取最大经济效益，可以满足我国实现经济可持续发展战略。2.1渣油催化裂化技术进展渣油催化裂化时会有较高的焦炭产率和相应较低的轻质油产率。而且催化剂污染严重，产品含硫含氮量高。所以实现渣油催化裂

5、化的技术措施有：改善进料雾化；提升管反应器采用高温短停留时间操作；采用小回流比，外甩油浆操作，降低焦炭产率；强化再生过程（用带预混管的烧焦罐式再生器）；再生器设外取热器；采用金属钝化剂[20]。目前，世界上渣油催化裂化(RFCC)工艺主要有Kellogg公司的HOC、S&W公司的RFCC、IFP/Total公司的R2R、UOP公司的RFCC、Shell公司的RFCC和Exxon公司的Flexicracking工艺。这几种工艺已在世界各地运行多年。现在，RFCC加工原油残炭可达3%~10%，镍和钒含量可达10~

6、40μg/g，平衡剂上金属沉积量最高可达10000μg/g[11]。2.2低碳烯烃催化裂化技术进展在20世纪80年代末，我国开始了对低碳烯烃技术的研究，成功开发了以多产低碳烯烃和高辛烷值汽油为目的的FCC工艺家族技术，包括多产低碳烯烃的DCC技术，多产异构烯烃的MIO技术和最大量生产汽油、液化气的MGG技术[5]。2.3生产清洁燃料催化裂化技术进展①RIPP在多产异构烷烃的FCC工艺MIP基础上，开发了汽油组分满足欧Ⅲ排放标准并增产丙烯的CGP工艺[13]。②中国石化集团洛阳石油化工工程公司开发的FDFCC-

7、Ⅲ工艺是在FDFCC-Ⅰ工艺基础上，将温度相对较低、剩余活性较高的汽油管待生催化剂输送至重油提升管底部与再生催化剂混合，提高重油提升管的剂油比，降低油剂瞬时接触度，强化催化反应，抑制热裂化反应，实现降低干气和焦炭产率、提高丙烯收率、改善产品分布的目的[14]。③中国石油大学（华东）开发成功的两段串联提升管FCC工艺（TSRFCC），与单段FCC工艺相比，具有催化剂接力反应、分段反应、短反应时间以及大剂油比操作等特点，可以降低FCC汽油烯烃含量并可以提高轻质油收率[15]。④中国石油大学（北京）开发的FCC汽油

8、辅助提升管降烯烃技术，是使FCC汽油在辅助提升管中进行定向催化转化，即将FCC汽油中的烯烃通过异构化、氢转移、环化、芳构化和脱烷基反应来达到FCC汽油烯烃含量的目的[16]。⑤清华大学提出的提升管-下行床耦合反应器概念，开发了下行床柔性FCC技术，在保持高汽油辛烷值的同时，可有效降低FCC汽油烯烃含量[17]。52.4降低FCC装置烟气污染物排放的技术进展如今人们对环境的保护越来越重视，所以，降低S