重油催化裂化一体化单元设计25
100万吨-年重油催化裂化的初步设计
100万吨/年重油催化裂化的初步设计摘要：本文是100万吨/年重油催化裂化稳定工段的初步设计，稳定工段是生产汽油、液化气的最后工段，汽油和液化气都是生活生产中主要的燃料及能量来源，在工业生产与国民经济中具有极其重要的意义关键词：催化裂化；稳定；初步设计中图分类号：s611 文献标识码：a 文章编号：催化裂化是石油炼制过程之一，是在热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。
原料采用原油蒸馏（或其他石油炼制过程）所得的重质馏分油;或重质馏分油中混入少量渣油,经溶剂脱沥青后的脱沥青渣油；或全部用常压渣油或减压渣油。
催化裂化是石油炼厂从重质油生产汽油的主要过程之一。
催化裂化稳定工段实质上是一个在催化裂化流程中从c5及以上的混合烃中分离出c3、c4和汽油的过程。
稳定塔底有再沸器供热，利用液相混合物中各相分挥发度的不同，使挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移。
实现原料混合物中各组成分离该过程是同时进行传质传热的过程。
将脱乙烷汽油中的c4以下轻组分从塔顶蒸出，得到以c3、c4为主的液化气。
稳定工段是催化裂化的后部过程，却是催化裂化的重要组成部分，稳定段的分离效果将直接影响产品汽油和液化气的出厂质量[1]。
本设计规模为年加工100万吨重油的大型炼油厂稳定工段，占地面积约1000㎡，厂房为l型，分四个车间，吸收车间、解吸及再吸收车间和稳定车间，还有辅助设施，有控制室、配电室及生活区间。
在主要生产车间里有4个精馏塔、2个中间罐。
1.1原料规格100万吨/年重油催化裂化稳定工段的初步设计产品规格见如下表1-1[2]。
表1-1 原料规格1.2产品特点（1）汽油无色至淡黄色的易流动液体。
危险特性:极易燃烧。
其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。
遇明火、高热极易燃烧爆炸。
与氧化剂能发生强烈反应。
其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引着回燃。
（2）液化气危险特性：极易燃，与空气混合能形成爆炸性混合物。
重油催化裂化装置反-再系统构架及管道改造设计
Ｒｅ ｓ ｉ ｄ ｕ ｅ Ｆｌ ｕ ｉ ｄ Ｃａ ｔ ａ ｌ ｙ ｔ ｉ ｃ Ｃｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ（ ＲＦＣＣ）ｕ ｎ ｉ ｔ ｈ ａ ｓ ａ ｌ ｗａ ｙ ｓ ｂ ｅ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｄ ｉ ｆ ｆ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｙ ｏ ｆ ｒ ｅ ｆ ｉ ｎ ｅ ｒ ｙ ｐ ｉ ｐ — ｉ ｎ ｇ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ． Ｂｙ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｓ ｕ ｍ ｍａ ｒ ｉ ｚ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ｅ ｎ ｃ ｏ ｕ ｎ ｔ ｅ ｒ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
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ＣＨ Ｅ ＭＩ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ ＯＦ ＯＩ Ｌ ＆ ＧＡＳ ３ ３
重 油 催 化 裂 化 装 置 反一 再 系统 构 架及 管 道 改 造设 计
吕 昌 海 夏 德 宝
中 国石 油 工程 建设 公 司 华 东设 计 分 公 司
摘 要 作 为炼 厂装 置 的核 心 部 分 ，重 油催 化 裂 化装 置 反 应一 再 生 系统 管道 设 计 一 直是 炼 油 厂 管 道设 计 的技 术难 点 。针 对 中国石 油大连 石化 １ ４ ０ ０ ｋ ｔ ／ ａ重 油催 化 裂 化装 置 反一 再 系统 改造 项 目设 计 及 施 工 中遇 到 的 问题 进行 分 析和 总结 ， 分 别从反一 再 系统构 架改 造设 计及 管道 改造 设计 两方 面提 出 了解 决 方 法和 建议 。
催化裂化工艺与工程
催化裂化工艺与工程引言催化裂化工艺与工程是石油炼制领域中的重要技术，其通过催化剂的作用，将重油分子裂解为较轻的产品。
催化裂化工艺在石油化工行业中具有广泛应用，可以生产出汽油、液化气和轻质石脑油等产品，对石油资源的高效利用具有重要意义。
催化裂化反应原理1.催化裂化反应介质：常见的催化剂是硅铝酸盐，其具有高的表面积和一定的酸性。
催化剂通过提供活性中心，促进了重油分子的裂解反应。
2.催化裂化反应机理：重油中的长链烷烃在催化剂的作用下发生裂解，产生较短的烷烃和芳烃。
裂解过程中产生了大量的烯烃和芳烃，这些物质是石油下游加工的重要原料。
催化裂化工艺流程1.原料预处理：重油首先需要进行预处理，包括去除硫、氮等杂质，以减小对催化剂的毒化作用。
2.催化裂化反应：重油在裂化装置中与催化剂接触，发生裂解反应。
在裂化过程中，需要严格控制反应温度、压力和催化剂的用量，以提高产品的收率和质量。
3.分离工序：裂化反应产生的产物包括汽油、液化气、轻质石脑油等组分，这些组分需要经过分离工序进行提取。
主要包括精馏、吸附和深度处理等步骤。
4.催化剂再生：经过一段时间的使用，催化剂表面会产生积炭和失活，需要进行再生。
催化剂再生的过程包括热氧化和酸洗等步骤，以恢复催化剂的活性。
5.产品处理：裂化产物需要进一步进行加工和改性，以获得符合市场需求的成品。
催化裂化工程设计1.反应器设计：反应器是催化裂化装置的核心部分，设计合理的反应器可以提高反应效率和产物质量。
反应器设计考虑因素包括反应器类型、反应器尺寸、反应器温度和压力等。
2.催化剂选择：催化剂的选择是催化裂化工程设计中的重要一环。
催化剂的性能直接影响反应的效果和产物的质量。
选择合适的催化剂需要考虑其活性、稳定性和成本等因素。
3.热力学和动力学模型：对催化裂化反应进行热力学和动力学模拟，可以预测反应过程中的表现和优化操作条件。
4.安全性考虑：催化裂化工程设计需要考虑装置的安全性。
石油化工装置涉及高温、高压和易燃易爆物质，需要进行安全分析和设计，以确保操作的安全性和稳定性。
裂解(裂化)工艺安全控制设计指导方案
裂解（裂化）工艺安全控制设计指导方案1概述：1.1裂解工艺裂解是有机化合物在高温下分子发生分解的反应过程，在石化工业中，裂解指石油系列烃类原料在高温条件下，发生碳链断裂或脱氢反应，生成烯烃及其他产物的过程。
产品以乙烯、丙烯为主，同时副产丁烯、丁二烯等烯烃和裂解汽油、柴油、燃料油等产品。
1.2 裂解（裂化）工艺的种类裂解（裂化）工艺可分为热裂解（裂化）、催化裂解（裂化）、加氢裂解（裂化）等几种。
1.2.1 热裂解（裂化）在无氧条件下，通过加强热使原料分子链断裂，形成较小分子的工艺过程，可称为热裂解（裂化）。
1.2.2 催化裂解（裂化）通过在裂解炉内加入催化剂，提高裂解（裂化）反应产品质量及收率，可称为催化裂解（裂化）。
1.2.3 加氢裂解（裂化）在裂解（裂化）原料进入裂解炉时，同时按比例通入氢气，以减少反应产物中的芳香族化合物，提高反应产物收率，改善产品质量的裂解（裂化）工艺，可称为加氢裂解（裂化）。
1.3裂解（裂化）工艺关键设备和重点监控单元裂解（裂化）工艺关键设备和重点监控单元包括有：裂解炉、制冷机、压缩机、引风机、分离单元等设备。
本文只涉及裂解炉。
裂解炉是裂解工艺的核心设备，裂解炉内温度、压力、物料流量等工艺参数都需要严格控制，裂解炉需要设置压力、温度检测系统。
裂解炉内一般压力较高，裂解炉应设紧急放空阀、泄压系统以及压力与反应进料管线、加热炉、压缩机的联锁系统等安全设施。
热裂解（裂化）和催化裂解（裂化）为吸热反应，需要设加热炉。
加热炉加热温度与裂解（裂化）炉内温度有直接关系，加热炉温度需要严格控制，具体控制方式根据加热炉加热方式采取不同手段，如：对燃料油炉可以控制燃料油进料量、进料压力、主风流量等；电加热可以控制加热器电流、电压；于熔盐或是导热油加热可以由热媒的温度、流量等手段进行控制。
对于加氢裂解（裂化），由于加氢反应为放热反应，反应开始后不需要加热即能维持反应温度，而且还需要通过量的冷氢移出反应热，有些工艺还应使用冷媒移出反应热。
年加工60万吨重油催化裂化装置生产工艺课程设计
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。
重油催化裂化反应系统的改进与优化
重油催化裂化反应系统的改进与优化第1章绪论1.1任务的来源和研究背景环保法规对汽油产品的质量要求日益严格，目前我国车用汽油的有害物质控制标准要求限制烯烃含量、硫含量和芳烃含量，其中烯烃含量要求不大于35%，芳烃含量不大于40%，苯含量不大于0.25%，硫含量不大于800PPm，该标准已于2003年7月1日在全国实施。
从目前汽油质量标准的发展趋势来看，在烯烃含量进一步降低的同时，辛烷值的提高和硫含量的降低也会很快成为新的标准要求。
预计2005年后，特别随着2008年的“绿色奥运”的日益临近，汽油质量将实行更严格的欧洲In排放标准，烯烃要求含量在20%以下，辛烷值在95以上，同时，硫含量要求更低。
国外主要从“配方”着手来达到相应的质量标准即利用多种工艺生产汽油，然后将多种汽油进行调配。
我国炼油工艺基本是以催化裂化工艺为主，因为商品汽油中有85%来自催化裂化工艺，其烯烃含量一般高达45%一60%，几乎任何炼油企业都有催化裂化装置;另一方面加氢能力不足，催化重整原料不够以及烷基化、异构化等高辛烷值汽油组分生产工艺缺乏，因此，在我国不能采用“调和”的方法使车用汽油的烯烃含量、硫含量和辛烷值达到更高的标准。
所以目前的成品汽油中烯烃的含量大多高于清洁汽油的规格。
各炼油化工企业除了努力增加汽油调和组分外，都纷纷采用降烯烃工艺。
采用汽油降烯烃工艺后，汽油烯烃的含量基本都能控制在35%以下。
但由于液化气收率和丙烯收率均较低，炼厂的效益受到一定程度的影响。
1.2国内外催化裂化工艺应用现状国内流化催化裂化工艺实现工业化生产即将40年。
根据我国的具体情况，它的发展势头很猛，进入21世纪已建成的装置超过100套，年加工能力超过100Mt。
由于清洁燃料的标准逐步向国外高档次靠拢，催化裂化的汽油和柴油质量明显不能满足商品燃料要求。
我国石化企业及时抓紧了科研工作，相继开发了多种催化剂、助剂和工艺技术，成功的应对了高价引进国外专利技术和市场开放将导致外油大量进口和高辛烷值汽油组分的调和比例，但我国仍继续保持着独有的以催化裂化汽油为主要商品汽油组分的特色。
重油催化裂化装置工艺流程简述
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。
重油催化裂化反应再生单元操作法
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。
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在整体设计中的位置
第25次
授课班级
上课时间
上课地点
催化裂化实训室
教学
目标
能力目标
知识目标
素质目标
能按操作规程进行催化裂化事故-停水的处理
1、掌握催化裂化系统事故处理-4停水的操作规程，并了解为什么
2、能自行进行停水故障的判断及处理
通过小组合作、讨论完成催化裂化仿真工艺流程的主要设备的认识，提高团队合作精神、提高分析问题解决问题的能力
能力训练任务
1.按操作规程进行停水故障的判断
2.按操作规程进行停水故障的处理
3.记录操作数据，完成实习报告
本次课使用的外语单词
停风 water failure
案例和
教学
材料
资料： 《炼油工艺基础知识》、《催化裂化装置技术问答》、 《催化裂化装置操作指南》、《常减压催化裂化综合生产实训装置工艺与操作》、《催化裂化操作规程》、微课、PPT、工作页
总结学生考核结果
对自己的操作结果进行分析
5
作业
与汽有关事故的总结
课后
体会10Biblioteka 总结点评分组回答10
巡回指导
按操作规程练习停汽的处理方法
20
教师对停水事故进行难点分析
学生对自己操作过程中的错误进行纠正
5
教师巡回辅导
分组练习事故处理之停水
30
2
内容：催化裂化的事故的考核比赛
教师布置任务：事故考核比赛并给出考核规则
学生明确任务
2
巡回观察
学生独立进行催化裂化的事故的判断及处理
10
硬件:催化裂化冷态仿真实训装置、多媒体
单元教学进度
步骤
教学内容及能力/知识目标
教师活动
学生活动
时间（分钟）
1
内容：停水的处理。
能自行判断并及时处理催化裂化的事故--停水
引导问题
如果炼油装置中的冷却水中断会出现哪些异常现象？
1、各班组根据上述提示问题通过仿真软件观察停水的现象
2、各班组讨论停水出现的原因及正确的处理方法
《重油催化裂化操作一体化》课
第25单元
课程单元教学设计
（2019～2020学年第2学期）
单元名称：催化裂化系统事故处理-4停水
所属系部：化工学院
制定人：刘亚群
合作人：
制定时间：2019.12
山东化工技师学院
《重油催化裂化操作一体化》课程单元教学设计
单元标题：
催化裂化系统事故处理-4 停水
单元教学学时