催化裂化装置反应-再生及分馏系统工艺设计(二)

 原料油经过加热汽化后进入提升管反应器进行裂化。提升管中催化剂处于稀相流化输送状态，反应产物和催化剂进入沉降器，并经汽提段用过热水蒸气汽提，再经旋风分离器分离后，反应产物从反应系统进入分馏系统，催化剂沉降到再生器。在再生器中用空气使催化剂流化，并且烧去催化剂表面的焦炭。烟气经旋风分离器和催化剂分离后离开装置，使催化剂在装置中循环使用。
 反应系统主要由反应器和再生器组成。原料油在装有催化剂的反应器中裂化，催化剂表面有焦炭沉积。沉积的焦炭的催化剂在再生器中烧焦进行再生，再生后的催化剂返回反应器重新使用。反应器主要为提升管，再生器为流化床。
 再生器的主要作用是：烧去催化剂上因反应而生成的积炭，使催化剂的活性得以恢复。再生用空气由主风机供给，空气通过再生器下面的辅助燃烧室及分布管进入。
在反应系统中加入水蒸汽其作用为：
 （1）雾化——从提升管底部进入使油气雾化，分散，与催化剂充分接触；
 （2）预提升——在提升管中输送油气；
 （3）汽提——从沉降器底部汽提段进入，使催化剂颗粒间和颗粒内的油气汽提，减少油气损失和焦炭生成量，从而减少再生器负荷。汽提水蒸气占总水蒸气量的大部分。       
 （4）吹扫、松动——反应器、再生器某些部位加入少量水蒸气防止催化剂堆积、堵塞。
 
2. 2分馏系统

 由反应器来的反应产物油气从底部进入分馏塔，经塔底部的脱过热段后在分馏段分割成几个中间产品：塔顶为富气，汽油，侧线有轻柴油，重柴油和回炼油，塔底产品为油浆。轻、重柴油分别经汽提后，再经换热，冷却后出装置。
 分馏系统主要设备是分馏塔，裂化产物在分馏塔中分馏成各种馏分的油品。塔顶汽在粗汽油分离罐中分成粗汽油和富气。
 分馏塔具有的特点有:
 (1)分馏塔底部设有脱过热段,用经过冷却的油浆把油气冷却到饱和状态并洗下夹带的粉尘以便进行分馏和避免堵塞塔盘。
 （2）设有多个循环回流：塔顶循环回流、一至两个中段回流、油浆回流。
 （3）塔顶回流采用循环回流而不用冷回流。

2. 3吸收—稳定系统

 该系统主要由吸收塔，再吸收塔，解吸塔及稳定塔组成。从分馏塔顶油气分离器出来的富气中带有汽油部分，而粗汽油中则溶解有C3，C4 组分。
 吸收—稳定系统的作用就是利用吸收和精馏方法，将富气和粗汽油分离成干气（C2），液化气（C3 、C4）和蒸汽压合格的稳定汽油。

第三章    设计原始数据

3.1处理量
 
        100万吨/年 + 学号 × 2万吨/年   即：
     100 + 2× 2 = 104万吨/年
 
3.2开工时     8000 小时每年
 则处理量为：104× 103 × 104 ÷ 8000 = 130000 kg/h
 
 3.3原始数据及再生-反应及分馏操作条件
 原料油及产品性质分别见表3-1、表3-2
 产品的收率及性质见表3-3      再生器操作及反应条件见表3-4、
 提升管反应器操作条件表3-5    催化裂化分馏塔回流取热分配见表3-6
 分馏塔板形式及层数见表3-7    分馏塔操作条件表见3-8

表3-1  原料油及产品性质
物料，性质 稳定汽油 轻柴油 回炼油 回炼油浆 原料油
密度 0.7423 0.8707 0.8800 0.9985 0.8995
恩氏蒸馏℃ 初馏点 54 199 288  224
 10% 78 221 347 380 377
 30% 106 257 360 425 438
 50% 123 268 399 450 510
 70% 137 300 431 470 550
 90% 163 324 440 490 700
 终馏点 183 339 465  
平均相对分子量     

 表3-2  原料油的主要性质
项目 数据 项目 数据
密度 0.8995 族组成分析/W% 
馏程℃   饱和烃 62.27
 初馏点 224  芳烃 25
 10% 377  胶质 11.88
 30% 438  沥青质 0.85
350℃馏出率/v% 7.5 重金属含量/μg×g-1
 
500℃馏出率/v% 49  Ni 5.99
元素组成/w%   V 4.77
 C 84.81  Na 0.32
 H 12.85  Fe 5.91
 硫/w% 0.77  残炭，W% 5.38

 表3-3  产品产率（质量分数）
产品 产率%
干气 5.0
液化气 11.0
稳定汽油 48.0
轻柴油 21.2
油浆 6.0
焦炭 8.0
损失 0.8
原料油 100.0

表3-4   再生器操作条件
项目 数据 备注
再生器顶部压力/ MPa 0.200 
主风入再生器温度/℃ 162 
再生器密相温度/℃ 700 
待生剂温度/℃  
大气温度/℃ 25 
大气压力/ MPa 0.1013 
空气相对湿度/% 70 
烟气组成（体）/%  
CO2 14.2 
CO 0.2 
O2 4.0 

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