毕业设计250万吨年催化裂化反应再生系统计算.doc
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1、摘 要催化裂化装置主要由反应再生系统、分馏系统、吸收稳定系统和能量回收系统构成,其中反应再生系统是其重要组成部分,是装置的核心。设计中以大庆原油的混合蜡油与减压渣油作为原料,采用汽油方案,对装置处理量为250万吨/年(年开工8000小时)的催化裂化反应再生系统进行了一系列计算。根据所用原料掺油量低,混合后残炭值较低,其硫含量和金属含量都较小且由产品分布和回炼比较小,抗金属污染能力强,催化剂的烧焦和流化性能较好及在此催化剂作用下,汽油辛烷值较高这些特点,故采用汽油方案。设计中,采用了高低并列式且带有外循环管的烧焦罐技术,并对烧焦罐式再生器和提升管反应器进行了工艺计算,其中再生器的烧焦量达3250
2、0/h,烧焦罐温度为680,稀相管温度为720,由于烟气中CO含量为0,则采用高效完全再生。在烧焦罐中,烧焦时间为1.8s,罐中平均密度为100/m3,烧焦效果良好。在提升管反应器设计中,反应温度为505,直径为1.62 m,管长为29 m,反应时间为3s,沉降器直径为2 m,催化剂在两器中循环,以减少催化剂的损失,提高气固的分离效果,在反应器和再生器中分别装有旋风分离器,旋风分离器的料腿上装有翼阀,在提升管和稀相管出口处采用T型快分器。由设计计算部分可知,所需产品产率基本可以实现。关键词:催化裂化,反应器,再生器,提升管,烧焦罐,完全再生AbstractThe catalytic crack
3、er constitutes reaction-regeneration system、fraction system、 absorption-stabilization system and power-recovery system. The most important and core part of the unit is reaction-regeneration system. The DaQing Crude wax oil and vacuum distillation residue are taken as feedstock. This paper is a serie
4、s of processing calculation mainly about reaction-regeneration system. With gasoline scheme, capacity is designed to be 150 Mt/a under the condition of 8000 hours operating time.After being mixed the contents of blending residuum, sulphur and metal as well as the carbon residue in feedstock are low.
5、 As the even distribution of product, superior properties of resisting metal pollution and the catalysts coke burning and fluidization as well as the higher octane number of gasoline with the function of this catalyst, the gasoline scheme are taken.In the design, technology of coke-burning drum with
6、 outsider-circulation tube is applied. The drum is of high-low parallel style. The processing calculation is about reproducer of coke-burning drum style and riser, coke-burning capacity is 32500/h, the temperatures of coke-burning drum and dilute phase riser are respectively 680and 720. Accounting t
7、hat there is no carbon monoxide in off-gase. The high efficient regeneration is applied. In the coke-burning drum, the scorching time is 1.8s and its average density is 100 /m3, thus the effect of coke-burning is good. The temperature of riser is 505. Its diameter is 1.62m and the length is 29m. Whi
8、le its reaction time is 3s and the diameter of settling vessel is 2m. Catalysts circulate in the drum and reactor. In order to reduce the loss of catalyst and improve the effect of gas-solid separation, cyclones are equipped in both reactor and reproducer. There is trickle vavle on the dipleg of the
9、 latter, while the T-rapid separation unit is fitted in the exit of riser and dilute phase riser. From the date, the unit can substantially reach the required yield. Keywords: Catalystic cracking, Reactor, Reproducer, Riser, Coke-burning drum 毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导
10、下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名: 日 期: 指导教师签名: 日期: 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可
11、以公布论文的部分或全部内容。作者签名: 日 期: 学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名: 日期: 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,
12、可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名:日期: 年 月 日导师签名: 日期: 年 月 日指导教师评阅书指导教师评价:一、撰写(设计)过程1、学生在论文(设计)过程中的治学态度、工作精神 优 良 中 及格 不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 优 良 中 及格 不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 优 良 中 及格 不及格4、研究方法的科学性;技术线路的可行性;设计方案的合理性 优 良 中 及格 不及格5、完成毕业论文(设计)期间的出勤情况 优 良 中 及格 不及格二、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符
13、合撰写规范? 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)? 优 良 中 及格 不及格三、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意? 优 良 中 及格 不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩: 优 良 中 及格 不及格(在所选等级前的内画“”)指导教师: (签名) 单位: (盖章)年 月 日评阅教师评阅书评阅教师评价:一、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范? 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文(
14、设计)任务(包括装订及附件)? 优 良 中 及格 不及格二、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意? 优 良 中 及格 不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩: 优 良 中 及格 不及格(在所选等级前的内画“”)评阅教师: (签名) 单位: (盖章)年 月 日辽宁石油化工大学毕业设计(论文)用纸教研室(或答辩小组)及教学系意见教研室(或答辩小组)评价:一、答辩过程1、毕业论文(设计)的基本要点和见解的叙述情况 优 良 中 及格 不及格2、对答辩问题的反应、理解
15、、表达情况 优 良 中 及格 不及格3、学生答辩过程中的精神状态 优 良 中 及格 不及格二、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范? 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)? 优 良 中 及格 不及格三、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意? 优 良 中 及格 不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格评定成绩: 优 良 中 及格 不及格(在所选等级前的内画“”)教研室主任(或答辩小组组长): (签名)年 月
16、日教学系意见:系主任: (签名)年 月 日目 录第一章 综述 1 1.1 催化裂化的历史回顾 11.2 我国催化裂化装置改造的新技术 21.3 国际上较有代表性的催化裂化新工艺 51.4 催化裂化技术的发展方向 71.5 总结 8第二章 设计说明92.1 反应操作条件及选择依据 9 2.2 再生操作条件及选择依据 10第三章 工艺计算 123.1 基础数据 123.2 再生部分计算 133.2.1 燃烧计算 133.2.2 反应器热平衡计算 153.2.3 再生器热平衡计算 223.2.4 再生器结构计算 253.2.5 外取热器取热面积计算 283.2.6 再生器藏量及烧焦强度计算 293.
17、2.7 催化剂输送管线 303.2.8 密相床计算 303.2.9 旋风分离器计算323.2.10 预提升管计算 363.2.11 空气分布器的计算 383.2.12 辅助燃烧室计算 393.2.13 能量回收计算 423.3 反应器部分计算 433.3.1 几个参数计算 433.3.2 提升管尺寸确定 433.3.3 沉降器和气提段尺寸计算 483.3.4 汽提蒸汽管计算 503.4 压力平衡计算 513.5 滑阀开度计算 54第四章 工艺设计计算结果汇总 56致 谢 59 参考文献 60大庆常压渣油催化裂化反再系统设计第一章 综述石油化工催化裂化技术在国内已有30多年的历史,由于催化裂化投
18、资和操作费用较低,原料的适应性强,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,它已发展为炼油厂的核心加工工艺,是重质油轻质化的最重要的炼制过程之一。随着炼油工艺二次加工原料的重质化,重油催化裂化技术已得到了迅速发展。面对日益严格的环保法规的要求,催化裂化通过装置改造和其它上下游工艺组合(如进料加氢,产品后处理等)能以合适的费用生产合适的产品。1.1 催化裂化的历史回顾1936年4月6日,世界上第一套工业意义上的固定床催化裂化装置开始运转,随后几年中,又分别出现了移动床和流化床催化裂化技术,在此期间,催化裂化技术始终在进步。1965年我国第一套流化催化裂化装置于抚顺建成投产。20
19、世纪70年代,提升管与沸石催化剂相结合,使流化催化裂化技术发生了质的飞跃。原料范围变得更宽,产品更加灵活多样,装置的操作更稳定。20世纪80年代前,美国炼油技术快速增长,80年代后期经过调整,增长速度减慢,但催化裂化加工一直保持稳步发展的趋势。这10年来,无论是世界范围还是在主要的炼油国家,催化裂化的加工能力不断上升,通过表1:对炼油厂各主要加工工艺的加工能力的统计中可以看出,催化裂化能力在各个主要二次加工工艺中居于首位。表1 主要加工工艺加工能力年份原油Mta-1催化裂化Mta-1催化重整Mta-1催化加氢Mta-1焦化Mta-11991374954140615120014058693473
20、2152131.2 我国催化裂化装置改造的新技术呼和浩特石化公司催化裂化装置由洛阳石油化工工程公司设计,在改造前装置的处理能力为0.66Mta-1,其特点有:(1)采用两段再生技术,第一再生器在贫氧和较低温度下进行不安全再生,烧掉80%以上的焦炭和全部的氢,半再生催化剂进入第二再生器,在高温过剩氧条件下烧掉剩余炭。这样既避免催化剂的高温水热失活,又可使再生催化剂碳含量降低到0.05%以下。(2)一再设置外取热器。(3)一再烟气和二再烟气采用分流流程,一再烟气经过烟气轮机后进入余热锅炉,防止一再烟气和二再烟气混合后发生二次燃烧。(4)沉降器和一再采用同轴式布置。(5)该装置的原料主要由蜡油、脱沥
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