朱岩常压重油催化裂化工艺设计开题报告.docVIP

催化裂化石油炼制工业是国民经济的重要支柱产业，其产品被广泛应用于工业、农业、交通运输和国防建设等领域。催化裂化作为石化炼制企业的主要生产装置，在石油加工中占有相当重要的地位，是实现原油深度加工、提高轻质油（汽油、柴油、液化气）收率、品质和经济效益的有效途径催化裂化是原油二次加工中最重要的加工过程，是液化石油气、汽油、煤油和柴油的主要生产手段，在炼油厂中占有举足轻重的地位。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。工艺简介催化裂化的工艺原理是：反应物（蜡油、脱沥青油、渣油）在催化剂的作用下发生裂化、异构化、环化、芳化、脱氢化等诸多化学反应，反应产物为汽油、轻柴油、重柴油，副产物为干气、焦碳、油浆等。催化剂理论上在反应过程中不损耗，而是引导裂化反应生成更多所需的高辛烷值烃产品。催化裂化过程有相当的灵活性，允许制造车用和航空汽油以及粗柴油产量的变化来满足燃料油市场的变化。催化裂化可以被看作为转换高沸点石油馏分的现代方法，可使蜡油、脱沥青油、渣油与催化剂在适宜的温度，压力滞留时间条件下进行接触，以使原料的主要部分被转换成汽油和低沸点产品（如液态烃），通常这是一个单程操作。在裂化反应中，所产生的焦碳被沉积在催化剂上，它明显地减少了催化剂的活性，所以除去沉积物是非常必要的，通常是通过燃烧方式使催化剂再生来重新恢复其活性。重油催化裂化的特点 焦炭产率高。重油催化裂化的焦炭产率高达8～12wt%，而馏分油催化裂化的焦炭产率通常为5～6wt%。 重金属污染催化剂。与馏分油相比，重油含有较多的重金属，在催化裂化过程中这些重金属会沉积在催化剂表面，导致催化剂受污染或中毒。 硫、氮杂质的影响。重油中的硫、氮等杂原子的含量相对较高，导致裂化后的轻质油品中的硫、氮含量较高，影响产品的质量；另一方面，也会导致焦炭中的硫、氮含量较高，在催化剂烧焦过程中会产生较多的硫、氮氧化物，腐蚀设备，污染环境。 催化裂化条件下，重油不能完全气化。重油在催化裂化条件下只能部分气化，未气化的小液滴会附着在催化剂表面上，此时的传质阻力不能忽略，反应过程是一个复杂的气－液－固三相催化反应过程。催化裂化技术的发展方向①催化裂化是复杂的平行顺序反应过程，凡是有利于化、芳化和氢转移反应的因素，都有利于降低汽油的烯烃含量。在定量的动力学研究基础上，深人研究不同操作条件的影响，开发降烯烃催化剂和助剂，使催化裂化汽油的烯烃含量有大幅度降低。②我国车用汽油的组成状况短期内难以改变，为了充分利用现有的催化裂化能力，尽量减少投人，降低汽油、柴油质量升级所付出的代价，应当努力开发相应的技术降低催化裂化汽油的烯烃含量和硫含量。 向化工领域延伸，由常压渣袖等重质原料生产己烯、丙烯 重油催化裂化(RFCC) 作为炼油厂加工渣油的主要转化技术发展极为迅速,到1999 年末我国催化裂化装置总加工能力达到911175 Mt/ a ,其中渣油催化裂化能力约为42 Mt/ a ,RFCC 已经成为我国加工渣油的最主要的手段。 由于渣油具有较大的结焦倾向,我国多数炼油厂的重油催化裂化装置(RFCCU) 都发生过严重的结焦。结焦部位包括提升管、沉降器顶部、沉降器内旋风分离器、大油气管线、分馏塔底以及油浆系统等,其中沉降器的结焦危害尤其严重。沉降器的严重结焦可导致催化裂化装置非正常停工,直接影响到催化装置的长周期安全运行和炼厂的经济效益。 沉降器结焦概述沉降器是RFCCU 反应再生系统的重要组成部分,其主要作用是将反应油气与催化剂分离开来,并将待生催化剂导入再生器进行烧焦再生,反应油气则经大油气管线去分馏塔进行馏分切割。 焦样分析大油气管线是连接催化装置反应再生系统与分馏系统的重要环节,其工况条件与沉降器近似。在实际生产中,大油气管线多次发生过严重的结焦,结焦物的元素分析结果见表1和表2。 影响沉降器结焦的主要因素沉降器结焦是一系列物理变化和化学变化共同作用的结果,反应油气含有催化剂颗粒及其重组分的冷凝是沉降器结焦的物理原因,而重芳烃、胶质、沥青质的高温缩合和油气中烯烃和二烯烃的聚合、环化反应则是沉降器结焦的化学因素。 沉降器结焦的机理分析许多研究表明,沉降器中油气的气、液相分别遵从不同的结焦机理,抑制沉降器结焦的关键在于防止反应油气中重组分的冷凝和缩短反应油气的停留时间。 抑制沉降器结焦的措施通过对沉降器结焦机理的研究和工业实践,目前常用的防止结焦的措施主要有: ①增加防焦蒸汽量,防焦蒸汽采用二级孔喷嘴,使喷嘴指向沉降器油气滞留空间,避免出现死角; ②采用新型快速分离装置,减少油气在沉降器内停留时间,如采用粗旋、三叶型、密闭直联快速分离器等,使油气停留时间由20～30 s 减少到4～9 s ; ③采用提升管反应终止剂