150万吨/年渣油催化裂化反应再生系统工艺设计摘要在本设计中，使用大庆常压渣油作为原料，采纳汽油生产方案，进行渣油催化裂化反再系统的工艺设计。
催化裂化装置由反应再生系统，分馏系统，汲取稳定系统和能量回收系统组成。
本设计要紧针对反应再生系统进行设计计算。
由于渣油催化裂化的焦炭产率高，对再生器的烧焦能力要求较高，故本设计选用烧焦罐式再生器以实现高效完全再生。
在本设计中，基于设计的原料性质，参考国内同类装置的数据采纳高低并列式再生系统，提升过反应器和烧焦罐高温完全再生系统。
反应部分：反应器为原料油和催化剂充分接触提供必要的空间，本设计采纳提升管、汽提段、沉降器同轴布置，以减少生焦，提高轻质油收率。
再生部分：再生器的作用是烧焦，烧掉催化剂上的积炭，使催化剂上的活性得以恢复。
本设计采纳带有预混合管的高效烧焦罐式再生器，可使催化剂含碳量降到0.1%以下，充分发挥了催化剂的选择性，延长了催化剂的寿命。
关键词：催化裂化，提升管，再生器，催化剂1 / 139TECHNOLOGCIAL DESIGN FOR REACTION AND REGENERATION SYSTEMOF 150wt/a RFCCAbstractReaction and regeneration system technology of a 270wt/a RFCC processing DAQING atmospheric residue feedstock has been designed and calculated in this layout.The catalytic cracking unit is made up from reaction and regeneration system fractionation system， absorption and stabilization system and energy recover system. This layout is derected against reaction and regeneration system to compute.A high efficient and complete coke burning regenerator having high burning capacity was adopted because much coke was produced during RFCC process.In the design， Referring to the dates of feed and the same type reactors，I design a high-low parallel FCC reactor-regenerator system-riser reactor and coke container high temperature complete reactor-regenerator system. The2 / 139part of reaction: the reactor develops sufficient room for feed oil and catalytic contacting completely. This kind of design is to reduce coke promote recall ratio of light oil. The part of regenerator system: the regenerator can burn up remaining carbon about catalytic to recover activity of CAT. General speaking， my design can reduce the ratio of carbon in CAT to 0.1%，so it makes full use of choice of CAT， extends the life of the catalyst.Keywords:catalytic cracking，riser，regenerator，catalyst目录1 文献综述 (1)1.1催化裂化工艺产生的背景及意义 (1)1.1.1国外催化裂化 (1)1.1.2国内催化裂化 (2)1.2催化裂化技术的现状及进展 (3)1.2.1国外催化裂化技术的现状及进展 (3)1.2.2我国催化裂化技术的现状及进展 (5)1.3重油催化裂化 (9)1.3.1重油催化裂化的原料 (9)3 / 1391.3.2重油催化裂化的产品 (10)1.3.3重油催化裂化装置特点 (10)1.4催化裂化装置研究进展 (14)1.4.1催化裂化再生装置形式 (14)1.4.2催化裂化反应装置形式 (19)1.4.3催化裂化反应—再生两器排布方式 (24)1.4.4提升管末端快速分离器 (26)1.4.5进料雾化喷嘴 (29)1.4.6空气分布器 (32)1.4.7结语 (35)2 设计讲明 (36)2.1 加工方案的确定及装置形式的选择 (37)2.1.1 加工方案 (37)2.1.2 装置形式的选择 (37)2.2 流程讲明 (37)2.2.1 反应再生系统 (38)2.2.2 分馏系统 (40)2.2.3 汲取稳定系统 (41)2.3 要紧操作条件 (43)2.3.1 再生温度 (43)4 / 1392.3.2 再生压力 (44)2.3.3 再生烟气中过剩氧含量 (44)2.3.4 反应温度 (45)2.3.5 反应压力 (46)2.3.6 焦中氢碳比（H/C） (46)2.3.7 反应时刻 (47)2.3.8 烟气中CO与CO2比值（CO/CO2） (47)2.3.9 原料的预热温度 (47)2.3.10 再生剂含碳量（定碳） (48)2.4 装置设备的特点 (48)2.5 能量回收 (49)2.6 环境爱护 (50)3 设计计算 (51)3.1 基础数据 (51)3.2 再生部分计算 (53)3.2.1 燃烧计算 (53)3.2.2 反应系统热平衡计算 (58)3.2.3 再生系统热平衡计算 (64)3.2.4 取热器的设计 (68)3.2.5 催化剂外循环管设计计算 (70)5 / 1393.2.6 再生器结构尺寸计算 (71)3.2.7 催化剂输送管线 (77)3.2.8 旋风分离器的设计计算 (80)3.2.9 主风分布板的设计计算 (86)3.2.10 辅助燃烧室的设计计算 (87)3.2.11 能量回收的计算 (91)3.3 反应器部分计算 (94)3.3.1 提升管反应器的设计计算 (94)3.3.2 预提升管尺寸计算 (102)3.3.3 沉降器和汽提段尺寸计算 (103)3.3.4 旋风分离器的选型与核算 (109)3.4两器压力平衡计算 (111)4 工艺设计计算结果汇总 (116)4.1 反再系统要紧操作参数计算结果汇总 (117)4.2 反应系统物料平衡 (122)4.3 反应系统水平衡 (123)4.4再生器物料平衡 (124)4.5 再生器水平衡 (125)4.7 再生系统热平衡 (126)4.8 再生器外取热器设计结果汇总 (126)6 / 1394.9 再生催化剂线路 (127)4.10 待生催化剂路线 (128)4.11 反再系统要紧操作条件 (128)致谢 (129)参考文献 (130)7 / 139130万吨/年渣油催化裂化反再系统工艺设计1 文献综述1.1催化裂化工艺产生的背景及意义一般原油经常减压蒸馏后可得到10～40％的汽油，煤油及柴油等轻质油品，其余的是重质馏分和残渣油。
假如不通过二次加工它们只能作为润滑油原料或重质燃料油。
然而国民经济和国防上需要的轻质油量是专门大的，由于内燃机的进展对汽油的质量提出更高的要求．而馏汽油（辛烷值较低40）则一般难以满足这些要求。
原油经简单加工所能提供的轻质油品的数量和质量同生产进展所需要的轻质油品的数量和质量之间的矛盾促使了二次加工过程的产生和进展。
催化裂化是重质油轻质的要紧手段。
在目前我们国家的汽油中，80%来自于催化裂化。
可见催化裂化在我国石化工业中占有极其重要的地位。
我国FCC加工能力占原油加工能力的26%．约有70%的汽油来自FCC装置。
最近几年，我国在渣油裂化、催化剂再生、工程设计、研究和开发等方面进展专门快。
渣油FCC成为渣油转化有效而经济的方法[1]。
1.1.1国外催化裂化催化裂化的研究开始于19世纪90年代，随着固体酸性催化剂的问世，于1936年在美国诞生了世界上第一套固定床催化裂化1 / 139工业装置。
固定床催化裂化存在设备结构复杂、操作繁琐，操纵困难的缺点。
为了克服固定床的缺点，需要两项革新，即催化剂在反应和再生操作之间循环和减小催化剂粒径。
第一项革新结果出现了移动床，两项革新的结合得到了流化床。
最初移动床催化裂化定名为ThermoforCatalyticCarcking（TCC），1943年，Maguolia石油公司投产了一套0.5Mt/a的TCC装置。
1944年开发成功的小球合成硅酸铝催化剂是催化裂化过程的重大改进。
HPC 公司开发的第一套Houdriflow移动床催化裂化工业化装置于1950年在美国投产。
第一套流化催化裂化装置于1942年在美国建成投产，而1946年硅铝微球催化剂的问世，更促进了催化裂化技术的进展。
至20世纪50年代前后采纳密相床反应的流化催化裂化技术趋向成熟。
60年代中期，随着分子筛催化剂的推出，全提升管流化催化裂化工艺的地位得到了确立并连续进展至今。
[2]1.1.2国内催化裂化自我国第一套流化催化裂化(FCC)装置1965年5月在抚顺投产以来，我国催化裂化技术，特不是重油催化裂化技术取得了重大进展显著成绩，催化裂化已成为我国重油加工最基的手段和各炼油企业经济效益最重要的支柱．催化裂化技术在我国炼油工业中占有的地位，首先是和我国原油性质紧密相关的．与中东地区古硫原油相比，我国绝大多数原油均属重质原油，大于350℃的2 / 139重油产率一般占原油的70％～75％，因此，必须有足够的二次加工能力，才能有效利用原油，最大限度获得轻质油品．另一方面，我国绝大多数原油都属于氢含量较高的低硫低金属的石蜡基原油，最适合于采纳重油催化裂化进行加工．针对我国原油的特点，采纳催化裂化的加工方法，投资少，效益高，并能为化工综合利用提供多种原料．这正是催化裂化在我国炼油技术中占有极其重要的位置并在30年来取得迅速进展的全然缘故[3]。