重油催化裂化装置物料平衡
年产80万吨重油催化裂化装置反应再生系统工艺设计毕业设计 精品
毕业设计(论文) 题目名称：800Kt/a重油催化裂化装置反应再生系统工艺设计毕业设计（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。
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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，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：目录毕业设计任务书 (I)开题报告 (II)指导教师审查意见 (III)评阅教师评语 ..................................................................................................................... I V 答辩会议记录 . (V)中文摘要 (Ⅵ)英文摘要 (Ⅶ)1 前言 (1)2 选题背景 (2)3 方案论证 (4)3.1 设计原则 (4)3.2 设计总体思路与设计依据 (5)3.3 反-再系统的工艺流程的选择 (5)3.4 本设计工艺流程概述 (6)4 反应—再生系统的工艺计算 (8)4.1 设计基础数据 (8)4.2 反应—再生系统物料与热量平衡 (10)4.3 反应器的热平衡和物料平衡计算 (16)4.4 再生器主要附件 (19)4.5 提升管及主要附件 (24)4.6 两器压力平衡 (30)4.7 其他细节设计 (32)5 主要设备的选择 (34)5.1 提升管反应器 (34)5.2 沉降器及汽提段 (34)5.3 再生器 (34)5.4 外取热 (35)5.5 三级旋风分离器 (35)5.6 主风机及烟气轮机 (35)5.7 增压机组 (35)5.8 反应部分工艺技术 (35)5.9 再生部分工艺技术 (36)6 能耗分析及节能措施 (38)7 环境保护 (38)8 安全措施 (39)9 结论 (40)参考文献 (41)致谢 (42)附录 (43)长江大学毕业设计(论文)任务书学院（系）化学与环境工程学院专业化学工程与工艺班级10903学生姓名胡波指导教师/职称佘跃惠/教授1.毕业设计(论文)题目：800Kt/a重油催化裂化反再系统工艺设计2.毕业设计（论文）时间：2013年1月14日～2013年6月16日3．毕业设计(论文)所需资料及原始数据（指导教师选定部分）期刊资料：《石油炼制与化工》《炼油技术与工程》《石油学报》等书籍:《石油炼制工程》；《流化催化裂化》；《荆门石化总厂催化裂化装置操作规程》；《催化裂化工艺设计》《催化裂化装置可行性研究报告》《石油炼制工艺计算图表集》等原料为鲁宁蜡油，掺炼10%减压渣油。
关于优化重油催化裂化装置产品分布的分析总结
关于优化重油催化裂化装置产品分布的分析总结摘要：近期催化装置产品分布持续好转，液化气收率达到20%，油浆+焦炭收率降至13%左右。
为持续优化装置产品分布，最大限度提高装置运行的经济效益，特对影响装置产品分布的主要因素：原料性质及组成、催化剂配方和操作优化进行分析总结。
关键词：重油；催化裂化装置；产品分布1、关于重油催化裂化装置简述中石油目前有38套在运催化裂化装置，其中200万吨/年以上的有9套装置，这之中四川石化和广西石化是中石油大型重油催化装置中原料残炭最高的2套装置，且四川石化的催化原料性质波动大，残炭在4.8-5.8%间波动，原料50%点在500-590℃间波动，原料饱和烃含量在34-72%间波动，导致装置液化气等产品收率变化较大。
中石化200万吨/年以上的催化裂化装置有6套，海南炼化是中石化大型重油催化装置中原料残炭最高的装置，残炭达5.5%，但原料50%点稳定在530℃左右，其液化气收率稳定21%左右，产品分布良好。
中石化重油催化装置原料除控制残炭外，还很关注原料饱和烃含量、50%点馏出温度和500℃馏出率等参数。
2、四川石化催化装置原料性质2.1催化原料四组分丙烯主要是原料中长的直链烃、支链较少的烃、侧链碳数较长的单环芳烃等裂化产生，尤其是直链烯烃裂化最容易产生丙烯。
直链烯烃由直链烷烃、饱和烃裂化生成。
因此原料中饱和烃含量对液化气收率起主要作用。
图一为原料饱和烃分析趋势图，图二为液化气收率趋势图。
从趋势图可以明显看出，液化气收率与原料饱和烃成正比例关系，饱和烃越高液化气收率越高，当液化气收率接近20%时，原料饱和烃维持在50%以上，平均值约54%。
图一：原料饱和烃趋势图图二：液化气收率变化趋势图2.2催化原料50%点催化原料50%馏出温度越低，原料中蜡油组分越多，饱和烃含量越多。
目前，中石化大多催化裂化装置已将原料50%馏出温度或者500℃馏出率作为装置原料重点监控指标。
中石化各催化装置原料50%馏出温度基本在500℃以内，海南炼化较高，达到530℃左右，其液化气收率可达到21%。
催化裂化物料平衡和热平衡计算方法
催化裂化物料平衡和热平衡计算方法前言催化裂化过程是石油二次加工的重要过程之一。
监测一个催化裂化装置，唯一正确的方法就是定期考察装置的物料平衡、热平衡和压力平衡。
通过经常收集和研究装置运行的物料平衡和热平衡，才能更好地了解和理解装置运行的历史和现状，予期其未来，并为优化装置操作奠定基础。
进料质量、操作条件、催化剂和设备状况的任何变化，都将影响装置的物料平衡及热平衡。
要想深入了解和理解装置运行的物料平衡和热平衡，首先就必须正确做好物料平衡和热平衡计算。
为此目的，本文首先介绍了催化裂化物料平衡和热平衡的计算方法。
第一节计量1油品计量油品计量一般有二种方法：油罐检尺/输油体积法和在线差压式流量计测定法。
1.1 油罐检尺/输油体积法：油罐检尺/输油体积法是炼厂中应用最广泛，计量也较为准确的方法之一。
在通过油罐检尺/输油体积而对油量进行计量时，应根据国家标准GB/T 1885—1998石油计量表计算。
石油计量表按原油、产品和润滑油分类建立。
现已为世界大多数国家采用，在石油贸易中更具通用性。
催化裂化所用原料及产品均应使用石油计量表——产品部分。
石油计量所采用的密度计为玻璃密度计。
GB/T 1885—1998《石油计量表》——产品部分的简要说明及使用方法如下：1.1.1 石油计量表的组成标准密度表表59A 表59B 表59D体积修正系数表表60A 表60B 表60D其他石油计量表表E1 表E2 表E3 表E4表59B—产品标准密度表和表60B—产品体积修正系数表是GB/T 1885—1998《石油计量表》的组成部分之一。
表59B用于润滑油以外的石油产品，由已知试验温度下的视密度（密度计读数）查取标准密度（20℃温度下的密度）。
表60B用于润滑油以外的石油产品，由标准密度和计量温度查取由计量温度下体积修正到标准体积（20℃温度下体积）的体积修正系数（VCF20）。
1.1.2 产品计量产品按空气中的质量计算数量。
当在非标准温度下使用石油密度计测得产品的视密度时，应该用表59B查取该产品的标）。
某石化公司炼油厂物料平衡及生产流程简介
炼油厂原料构成
炼油厂原料构成：大庆原油
大庆原油是石蜡基原油 ➢低硫、低金属、低残炭、低沥青质、密度低； ➢高含蜡、凝点高；
采油一厂原油
原油储罐
采油二厂原油
一套常减压 二套常减压
* (27)
炼油厂原料构成
炼油厂原料构成：油田气
油田天然气公司油田气
炼
油
厂
民用 串高压瓦斯 二加氢制氢装置原料
炼油企业物料分析基本平衡关系式
* (7)
炼油物料平衡
炼油企业物料分析
✓ 原油加工量 直接进入常减压装置和二次加工装置加工的原油量。
✓ 外购原料油（气）加工量 除原油外的其他原料投入量 – 购入的进入常减压装置或深度加工装置加工的原料油。 – 购入的直接加入半成品中的调合组分，如MTBE、芳烃等。 – 购入的用于生产氢气、MTBE或其他调合剂原料。 – 从本企业内部化工板块转入炼油板块的原料量。
比例(%) 38.14% 0.64% 77.95% 0.59% 20.82% 3.06% 0.04% 0.28% 2.27% 2.59%
* (14)
炼油物料平衡
全厂物料平衡表
项目 三.综合自用量
1 燃料油 2 燃料气 3 催化烧焦 四.加工损失损失量 1 瓦斯跑损 2 污水含油 3 装置加工损失 4 油品输调损失 五.半成品库存增减
➢综合自用率
指石油产品综合自用量占原料加工量的百分比。
* (18)
主要技术经济指标
➢加工损失率
指原料油（气）加工过程中，全部加工损失占原料加工量的百分比。
➢综合损失率
指炼油综合损失量占原料加工量的百分比。
综合损失量=原油储运损失+石油产品损+原油加工损失 原油储运损失：指原油自购入（结算量或提单量）到进厂加工前的损失量，
140万吨重油催化裂化装置操作规程
目录第一章装置概况 (1)第一节装置简介 (1)第二节物料平衡及催化剂 (4)第三节主要工艺流程说明 (6)第四节主要设计条件及工艺计算汇总 (21)第五节消耗指标及能耗 (34)第六节装置设备规格表 (42)第七节机械规格表 (50)第八节安全阀规格表 (62)第九节装置仪表规格表 (63)第十节反再部分设备仪表管嘴明细表 (81)第十一节限流孔板表 (86)第十二节装置开工以来大的动改项目汇总 (88)第二章岗位操作法 (89)第一节反应――再生单元操作法 (89)第二节 CO焚烧炉-余热锅炉单元操作法 (131)第三节机组单元操作法 (169)第一部分三机组单元操作法 (169)第二部分备用风机操作法 (193)第三部分增压风机操作法 (202)第四部分气压机单元操作法 (209)第四节分馏单元操作法 (233)第五节吸收－稳定单元操作法 (253)第六节汽油脱臭单元操作法 (273)第七节脱硫单元操作法 (278)第八节特殊设备操作法 (291)第九节装置开停工步骤 (300)第十节装置生产运行大事记 (301)第三章装置安全常识 (307)第一节基本概念 (307)第二节基本常识 (310)第三节基本技能 (315)第四节有关规定、规章制度、标准 (317)第一章装置概况第一节装置简介一. 装置设计依据及规模中国石油化工股份有限公司济南分公司为原油一次加工能力500万吨/年的大型燃料-润滑-化工型石油加工企业。
鉴于分公司原油加工量逐年递增的实际情况，原有二次加工能力已不能满足生产发展的需要，增上本套140万吨/年重油催化裂化装置，对提高济南分公司原油加工深度及为下游化工装置提供原料将发挥重要作用。
本装置催化裂化部分由中国石化北京设计院设计，设计规模为140万吨/年，产品精制部分由济炼设计室设计，设计规模为干气10万吨/年、液化气20万吨/年、汽油70万吨/年，由中石化第二、第十建安公司建设安装。
03蜡油加氢裂化装置
3蜡油加氢裂化装置预评价报告3.1装置概况根据总加工流程安排，需建设一套220×104t/a加氢裂化装置。
加工原料为苏丹混合原油的减压蜡油，所用氢气由PSA装置提供。
采用一段全循环流程，最大限度生产中间馏分油，作为全厂产品调合组份。
少量的加氢裂化尾油去重油催化裂化作为原料，冷低分气脱硫后去PSA装置进行氢气提浓，含硫气体和不稳定石脑油至轻烃回收装置。
3.1.1装置名称中国石油天然气股份有限公司广西石化分公司蜡油加氢裂化装置。
3.1.2装置规模及设计能力装置规模为220×104t/a，实际加工量为219.78×104t/a。
年操作时数8400小时。
3.1.3原料及产品3.1.3.1原料来源装置加工原料油为常减压蒸馏装置的减一、减二和减三线蜡油219.78×104t/a。
3.1.3.2产品及去向产品品种及去向见表3.1-1。
装置产品：石脑油、航煤、柴油和尾油。
副产品：冷低分气脱硫后去PSA氢提浓装置，汽提塔顶气至轻烃回收装置。
产品品种及去向见表3.1-1。
3.1.3.3物料平衡装置物料平衡见表3.1-2。
3.1.4公用工程消耗3.1.4.1水用量水用量见表3.1-3。
3.1.4.2电用量电用量见表3.1-4。
3.1.4.3蒸汽用量装置蒸汽用量见表 3.1-5。
3.1.4.4燃料用量燃料用量见表3.1-6。
3.1.4.5压缩空气用量压缩空气用量见表 3.1-7。
3.1.4.6氮气用量装置氮气用量见表 3.1-8。
3.1.5装置的平面布置占地面积：180×90=16200 m2。
压缩机厂房分两层布置，房内设置桥式吊车。
装置的所有管桥及构架均采用钢结构。
装置内留有足够的吊装检修用场地，以满足大型吊车接近与回旋。
反应构架上方设置单轨电动吊车与手动葫芦，大型泵的上方设置有检修用手动葫芦或检修吊梁，以方便检修与维护。
管桥成组合式布置，仪表电缆、电气电缆拟以槽盒的形式布置在管桥最上层，便于检修和维护，同时节省地下空间，所有设备与建、构筑物均沿管桥两侧布置；管桥下设置泵房。
MCC(联产芳烃的催化裂解技术)介绍
MCC(联产芳烃的催化裂解技术)介绍1.概述作为以最大量生产轻烯烃（以丙烯为主）和轻芳烃为目的的MCC工艺，是一种以重油为原料，生产化工原料的工艺，其产品为目前市场极为紧缺的丙烯、苯、甲苯、二甲苯、乙苯等化工原料，不生产油品，具有极高的效益。
该工艺方法为上海鲁易石油化工科技有限公司开发，但其中的工程技术皆为成熟的技术。
MCC工艺实际上是上海鲁易石油化工科技有限公司MSR工艺的气体方案，为了能更方便推广应用单独列出并命名为MCC工艺。
MSR工艺现在已经成功在工业上应用8套装置，都取得了很好的工业效果。
1.1 名称和研发单位缓和裂解：缓和条件下的深度催化裂化，重油制化工原料工艺MCC：mitigatoryconversion cracking开发者：上海鲁易石油化工科技有限公司知识产权：专利公开号为CN14903831.2 MCC工艺简介重油制化工原料工艺简称MCC工艺，是在较缓和的反应条件下以重油为原料实现最大限度的生产轻烯烃和轻芳烃的工艺，其液化气产率最大可到60%，液化气中约有80%是丙烯和丁烯。
所生产的芳烃视原料有所变化，原料轻可以最大限度的生产轻芳烃，重的可以同时生产中芳烃和重芳烃。
轻芳烃中富含甲苯、乙苯和二甲苯，含量分别高达22%、8%、32%。
根据具体情况，液化气产率可在15%～60%之间调整。
MCC工艺装置由反应系统、再生系统、分离系统组成。
1.3 MCC工艺的工业意义当前，不论国外还是国内，以乙烯为龙头的化工链的发展已经十分充分，乙烯的生产能力正迅速扩张，以乙烯为原料源的后续化工产品的市场能力也已非常强大。
又由于生产乙烯的成本较高，乙烯分离难度和成本、聚乙烯的难度和成本都是很高的，加之其市场前景并不是十分乐观，所以向乙烯投资已非易于决断的事情。
目前，以丙烯为龙头的化工链正在发展过程中，以丙烯为原料源的后续化工产品市场能力也已得到了长足的发展，特别是以丙烯为原料源的新产品层出不穷，其产品市场利益非常丰厚，所以以丙烯为原料源的化工链的发展方兴未艾，前景十分广阔。
UOP工艺技术在3_5Mt_a重油催化裂化装置的工业应用_田文君
3 产品性质 广西石化分公司为全加氢型炼厂，汽油至汽
油加氢装置，柴油至柴油加氢装置，液化石油气经 气体分馏装置处理后至聚丙烯装置，对丙烯质量 要求严格，汽油、柴油质量控制范围较大。催化裂 化装置的主要产品性质见表 2。
表 2 催化裂化汽油性质 Table 2 Properties of FCC gasoline
由表 5 可以得出： 催化裂化装置的产品油浆 20 ℃ 的密度为 1 033 kg / m3 ，油浆密度大于1 000 kg / m3 ，表明 催 化 裂 化 已 经 具 有 较 高 的 转 换 率。 油浆固含量为 5． 03 g / L，说明反再 VSS 系统工作 正常。作为重油催化裂化装置，必须控制产品油 浆中含有一定量的柴油组分作为溶剂，这样可以 保证在温度很高的分馏塔底和温度较低的产品油 浆冷却系统中不会结焦，油浆的初馏点为 246 ℃ ， 正好说明这一点。
项目 密度 / （ kg·m － 3 ） 馏程 /℃
初馏点 /5% 10% /30%
50% /70%
90% / 终馏点 w（ 硫） / （ μg·g － 1 ） w（ 氮） / （ μg·g － 1 ） 溴价 /［gBr·（ 100 g） － 1］ 胶质 /［mg·（ 100 mL） － 1］ 辛烷值（ RON） 酸度 /［mgKOH·（ 100 mL） － 1］ 蒸汽压 / kPa 族组成（ w，% ）
关键词： UOP 工艺 催化裂化 应用
从 20 世纪 80 年代开始，世界原油性质发生 了重大变化，原油性质趋于高硫、高重金属和重质 化［1］。催化裂化装置作为重要的重油转化装置， 原料随着原油性质变化而变化［2］。据 UOP 公司 和 Kellogg 公司介绍，Ashland 催化裂化装置加工 的常压渣油，残炭为 6% ～ 8% ，重金属质量分数 （ Ni + V） 为 30 ～ 40 μg / g，UOP K 值为 11． 7 ～ 11． 8； 美国德克萨斯州 Corpus Christi 市的 Valero 炼油厂 催化原料残炭为 7． 1%［3］，国内新建大型催化裂化 装置，催化原料残炭控制小于 7%［4］。近年来，随 着中国石油海外项目的快速推进，份额油量大幅增 加［5］，中国石油为应对国际石油形势［6-8］，在广西壮 族自治区钦州市兴建了 10 Mt / a 大型炼油厂。
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9600
18.08
7.68
3
汽 油
36.86
36860
29.49
4
轻柴油
21.05
21050
16.84
5
油 浆
5
5000
4.0
6
焦 炭
9.88
9880
7.90
7
损 失
0.5
500
0.4
合 计
100
100000
80.00
说明：表中数据为潜含量
表3-2汽油提升管物料平衡
序号
物料名称
产 率
数量
备注
重油催化裂化
重油管反物料平衡及汽油管反物料平衡由研究院提供。
表3-1重油提升管物料平衡
序号
物料名称
产 率
数量
备 注
wt%
kg/h
104t/a
(一)
原 料
1
常压渣油
100
100000
80.00
合计
100
100000
80.00
(二)
产 品
1
干 气
4.11
4110
3.29
2
液化石油气
其中C3=
22.6
9.6
12.35
28090
12350
23.12
9.88
3
汽 油
28.82
28820
23.05
4
轻柴油
21.47
Байду номын сангаас21470
17.18
5
油 浆
5
5000
4.0
6
焦 炭
10.21
10210
8.17
7
损 失
0.5
500
0.4
8
合 计
100
100000
80.00
说明：表中数据为潜含量
wt%
kg/h
104t/a
(一)
原 料
1
汽 油
100
20000
16.00
合计
100
20000
16.00
(二)
产 品
1
干 气
4.93
986
0.79
2
液化石油气
其中C3=
31.51
13.76
6302
2752
5.04
2.20
3
汽 油
59.79
11958
9.57
4
轻柴油
2.11
422
0.34
5
焦 炭
1.66
332
0.21
6
合 计
100
20000
16.00
说明：表中数据为潜含量
表3-3装置总物料平衡
序号
物料名称
产 率
数量
备 注
wt%
kg/h
104t/a
(一)
原 料
1
常压渣油
100
100000
80.00
合计
100
100000
80.00
(二)
产 品
1
干 气
5.1
5100
4.08
2
液化石油气
其中C3=
28.09