重油催化裂化裝置設計及計算

㈠ 重油催化裂化催化劑的我國新開發的重油催化裂化新工藝

我國開發出多種具有不同原料及產品特色的重油催化裂化新工藝，以及相配合的催化劑；其中有：
DCC(DeepCatalyticCracking)已工業化的技術DCC-I和DCC-1I，DCC-I是以最大量生產輕烯烴為目的的流化催化裂化技術，所用催化劑CHP-1和CRP-1是以擇形沸石為主要活性組分的催化劑。DCC-Ⅱ是以多產輕烯烴兼顧高辛烷值汽油為目標的技術，所用催化劑為CIP一1。
MGG(MaximumGasPlusGasoline)ARGG()主要目的是多產輕烯烴和高辛烷值的優質汽油。兩種技術的主要差別是MGG用於以VGO為主要原料的催化裂化裝置，ARGG用於以常壓渣油為原料的催化裂化裝置。這兩項技術使用的催化劑為RMG和RAG系列催化劑。RAG催化劑的活性組分是由幾種分子篩構成，通過調整分子篩的種類和比例可製得性能各異的一系列RAG催化劑。RMG-2是MGG工藝專用的催化劑，其結構穩定性好，有良好的孔分布梯度，可使大小不同烴類的分子與活性中心進行有選擇的接觸，活性高，水熱穩定性好，抗鎳污染能力強，氣體烯烴選擇性好，焦炭產率低。RAG-6是ARGG技術專用催化劑，抗磨性能有待改進。
MIO(MaximumIso—Olefine)是多產異丁烯和異戊烯的流化催化技術。使用RFC―1催化劑，最大量的生產異構烯烴和高辛烷值汽油。RFC―1催化劑具有良好的異構烯烴選擇性，其中異構產物中烯烴與烷烴比及異丁烯和異戊烯的產率均比常規催化裂化高一倍以上。與MGG相比，MIO汽油產率低，而異丁烯和異戊烯產率高得多，可達8.6%13.1%。
HCC(Heavy—oilContactCrackingProcess)工藝是目前國內外用重油直接裂解制乙烯的主要工藝技術之一。在HCC工藝過程中催化劑的性能有極其重要的影響，催化劑既要傳遞大量的熱量，又要起到催化的作用，並要長期經受苛刻的操作條件。LCM-1型～LCM-9型催化劑評價結果表明，LCM-5的烯烴選擇性較LCM-1有明顯的提高，LCM-8的乙烯產率最高，LCM-9的丙烯產率最高。這些催化劑具有優良的活性和選擇性，並具有良好的水熱穩定性和抗熱崩能。

㈡ 催化裂化裝置吸收穩定系統的原理是什麼

催化裂化生產過程的主要產品是氣體、汽油和柴油,其中氣體產品包括干氣和液化石油氣,干氣作為本裝置燃料氣燒掉,液化石油氣是寶貴的石油化工原料和民用燃料。

所謂吸收穩定,目的在於將來自分餾部分的催化富氣中C2以下組分與C3以上組分分離以便分別利用,同時將混入汽油中的少量氣體烴分出,以降低汽油的蒸氣壓,保證符合商品規格。

吸收-穩定系統包括吸收塔、解吸塔、再吸收塔、穩定塔以及相應的冷換設備。

由分餾系統油氣分離器出來的富氣經氣體壓縮機升壓後,冷卻並分出凝縮油,壓縮富氣進入吸收塔底部,粗汽油和穩定汽油作為吸收劑由塔頂進入,吸收了C3、C4(及部分C2)的富吸收油由塔底抽出送至解吸塔頂部。

吸收塔設有一個中段迴流以維持塔內較低的溫度,吸收塔頂出來的貧氣中尚夾帶少量汽油,經再吸收塔用輕柴油回收其中的汽油組分後成為干氣送燃料氣管網。吸收了汽油的輕柴油由再吸收塔底抽出返回分餾塔。

解吸塔的作用是通過加熱將富吸收油中C2組分解吸出來,由戚攜塔頂引出進入中間平衡罐,塔底為脫乙烷汽油被送至穩定塔。穩定塔的目的是將汽油中C4以下的輕烴脫除,在塔頂得到液化石油氣〈簡稱液化氣〉,塔底得到合格的汽油——穩定汽油。

吸收解吸系統有兩種流程,上面介紹的是吸收塔和解吸塔分開的所謂雙塔流程;還有一種單塔流程,即一個塔同時完成吸收和解吸的任務。雙塔流程優於單塔流程,它能同時滿足高陸伏高吸收率和高解吸率的要求。

㈢ 怎麼從重油里變出汽油來

目前，在石油產品中，作為汽車燃料的汽油和柴油的數量要佔到一多半，而一般原油中含有的汽油、柴油這樣的輕質餾分只有1/4左右，光是從數量上看就有很大差距，同時在質量上也達不到要求。

因而，人們便想方設法要把約占原油3/4的較重成分變成輕質燃料，以滿足交通事業發展的需要。根據原油在350℃起就開始分解這個特點，20世紀初就有人開發了石油熱裂化生產汽油的方法，並大規模工業化，基本滿足了當時的需要。但是到了20世紀40年代，汽車數量激增，汽油機的工作條件越來越苛刻，熱裂化汽油無論在數量上還是質量上都已經不能滿足需要，此時一種稱為催化裂化的新生產工藝便應運而生。自那時起，催化裂化迅速發展，逐漸成為生產汽油的主角，而熱裂化則逐漸退出歷史舞台，現在已幾乎絕跡。

所謂催化裂化就是指在催化劑存在下進行裂化反應，與單純的熱裂化相比，它可以在較低的溫度下、較短的時間內完成反應，大大提高了生產的效率和汽油的質量。其反應溫度大體在500℃左右，反應時間只有幾秒鍾。催化裂化的原料比較廣泛，最初主要用沸點范圍為350～500℃的中間餾分為原料，現在大量採用重質原料（全部或部分摻入常壓渣油或減壓渣油），就是所謂重油催化裂化。催化裂化所用的催化劑現有許多品牌，但在本質上它們都是硅和鋁的化合物，現在普遍採用的是一類稱為Y型分子篩的固體酸催化材料，以分子篩為主要成分的裂化催化劑具有很高的催化活性、選擇性及穩定性。

催化裂化裝置催化裂化汽油的產率大體在50%左右，它在我國車用汽油中的份額約佔80%之多。催化裂化汽油基本可達到90號車用汽油的標准，但是從環保上更高的要求來看，其中烯烴的含量較高，硫含量一般也偏高，這是目前正在設法解決的問題。此外，催化裂化還產出25%～30%的柴油餾分，其質量較差，需要經過進一步處理後才能應用。

催化裂化在生成汽油、柴油等液體產物的同時，還生成以丙烷、丙烯、丁烷、丁烯為主要成分的氣體產物。它們在不太高的壓力下就可以變成液體，這就是常用作民用燃料的液化氣。其實，把液化氣當燃料燒掉是很可惜的。因為它們是極好的石油化工原料，可以用來製取聚丙烯和聚丙烯腈等許多十分重要的產品。近年來，還開發了一系列用催化裂化方法盡量多產氣體烯烴的過程，成為除了高溫裂解外另一條提供石油化工原料的重要渠道。

此外，還有一類也能把大分子變小，使重質的原料變輕的過程稱為加氫裂化。這種方法是在高達100多個大氣壓（約10兆帕）的氫氣下，經過加氫裂化催化劑的作用，可以生產出質地純凈的優質噴氣飛機燃料、柴油以及石油化工的原料（輕油）。

㈣ 催化裂化提升管反應器的提升管反應器

提升管上端出口處設有氣—固快速分離構件，其目的是使催化劑與油氣快速分離以抑制反應的繼續進行。快速分離構件有多種形式，比較簡單的有半圓帽形、T字形的構件，為了提高分離效率，近年來較多地採用初級旋風分離器。實際上油氣在沉降器及油氣轉移管線中仍有一段停留時間，從提升管出日到分餾塔約為10-20s。，而且溫度也較高一般為450-510℃。在此條件下還會有相當程度的二次反應發生，而且主要是熱裂化反應，造成於氣和焦炭產率增大。對重油催化裂化，此現象更為嚴重，有時甚至在沉降器、油氣管線及分餾塔底的器壁上結成焦塊。因此，縮短油氣在高溫下的停留時間是很有必要的。適當減小沉降器的稀相空間體積、縮短初級旋風分離器的升氣管出口與沉降器頂的旋風分離器入口之間的距離是減少二次反應的有效措施之一。據報道，採取此措施可以使油氣在沉降器內的停留時間縮短至3s，熱裂化反應明顯減少。
提升管下部進料段的油劑接觸狀況對重油催化裂化的反應有重要影響。對重油進料，要求迅速汽化、有盡可能高的汽化率，而且一與催化劑的接觸均勻。原料油霧化粒徑小可增人傳熱面積，而.只由於原料油分散程度高，油霧與催化劑的接觸機會較均等，從而提高了汽化速率。實驗及計算結果表明，霧滴初始粒徑越小則進料段內的汽化速率越高，兩者之間呈指數關系。實驗結果還表明，對重油催化裂化，提高進料段的汽化率能改善產品產率分布。因此，選用噴霧粒徑小，而且粒徑分布范圍較窄的高效霧化噴嘴對重油催化裂化是很重要的。模擬計算結果表明，當霧滴平均粒徑從60μm減小至50μm時，對重油催化裂化的反應結果仍有明.顯的效果。除了液霧的粒徑分布外，影響油霧與催化劑的接觸狀況的因素還有噴嘴的個數及位置、噴出液霧的形狀、從預提升管上升的催化劑的流動狀況等。在重油催化裂化時，對這些因素都應予以認真的研究。 中國石油大學成功開發的催化裂化汽油輔助反應器改質技術，以常規催化裂化催化劑和常規催化裂化工藝為基礎，依託原有催化裂化裝置，增設了一個單獨的提升管與湍動床層相組合的輔助反應器，利用這一單獨的改質反應器對催化裂化汽油進行進一步改質，促進了需要的氫轉移和異構化反應並抑制了不需要的裂化反應，實現了催化裂化汽油的良性定向催化轉化，從而達到了降低烯烴含量、維待辛烷值基本不變以生產清潔汽油的目的。其工藝流程如圖5所示。工業化應用結果表明，可使催化裂化汽油烯烴含量降到20%（體積分數）以下，且維持辛烷值不變，使催化裂化裝置直接生產出烯烴含量合格的高品質清潔汽油。改質過程損失小，只佔整個重油催化裂化裝置物料平衡的0.8%（質量分數），且操作與調變靈活，通過調整改質反應器操作，可提高丙烯產率3%左右。
除此之外，有研究報道，採用渣油單獨進料並選好其注人的位置會有利於改善反應狀況。對下行式鉀式反應器也有不少研究。從原理上分析，卜行式反應器可能有以下一些優點：油氣與催化劑一起從上而下流動，沒有固體顆粒的滑落間題，流型可接近平推流而很少返混；有可能與管式再生器結合而節約投資等。這種反應器型式可能對要求高溫、短接觸時間的反應更為適合。關於下行式反應器的研究已有一些專利，但尚未見有工業化的報道。

㈤ 求翻譯一篇學術摘要 萬分感謝

摘 要 Abstract：
常減壓塔蒸餾裝置作為原油的一次加工工藝，在原油加工的總流程中佔有重要作用，在煉廠具有舉足輕重的地位。它的操作平穩是保證石油產品質量的關鍵。本次設計主要是設計原油年處理能力為 萬噸的常壓塔，其次為塔板的設計。
As a part of the crude oil processing technology, the atmospheric-vacuum distillation unit plays an important function in the overall technological procere of crude oil processing. Its smooth operation is critical to the quality assurance of petroleum procts. The primary objective of this design is for the atmospheric- vacuum tower with an annual crude oil processing capacity of xx tons; the second design is for the tower trays.

設計的基本方案是：初餾塔拔出石腦油，常壓塔採取三側線，常壓塔塔頂生產汽油，三側線分別生產煤油，輕柴油，重柴油。塔底重油作催化裂化或加氫裂化裝置的原料。常壓塔的設計主要是依據所給的原油實沸點蒸餾數據及產品的恩氏蒸餾數據，計算產品的各物性數據確定切割方案、計算產品收率。
The basic design is: primary tower extracts the naphtha, the atmospheric-vacuum tower adopts three lateral lines; petroleum is proced at the top of the tower, the three lateral lines separately proce kerosene, light diesel and heavy diesel. The heavy oil at the bottom of the tower will be used as raw material for catalytic cracking unit or hydrocracking unit. The design of the atmospheric-vacuum tower is to calculate the various physical data of procts to determine the cutting plan, as well as calculate the proct yield basing mainly on the provided true boiling point distillation data of crude oil and the Engler distillation data of procts.

參考同類裝置確定塔板數、進料及側線抽出位置，在假設各主要部位的操作溫度及操作壓力，進行全塔熱平衡計算，採取塔頂二級冷凝冷卻和兩個中段迴流。塔頂取熱：第一中段迴流取熱：第二中段迴流取熱為5：2：3，最後校核各主要部位溫度都在允許的誤差范圍內。
塔板形式選用浮閥塔板，依據常壓塔內最大汽、液相負荷處算得塔徑為4.2m，板間距取0.8m。這部分最主要的是核算塔板流體力學性能及操作性能，使塔板在適宜的操作范圍內操作。
Refer to similar unit to decide on the number of tower trays, feed inlet and lateral line extraction positions. Conct the heat balance calculation of the tower with the hypothesis of the operating temperature and pressure of the various key positions; adopt tower top two-stage condensing and cooling and two middle-stage reflux. The arrangement of taking temperatures at the tower top, first middle-stage reflux and second middle-stage reflux is 5:3:2. Finally check the temperatures at various key positions are within the permissible deviations.
The type of tray used is the float valve trays; based on the maximum gas-liquid load in the tower, the tower diameter is 4.2 meters, the distance between the trays is 0.8 meter. The most important in this section is to calculate the hydrodynamic and operating performance of the tower trays, so that the tower trays are operating within the suitable operation scope.

關鍵詞：常壓塔，節能，浮閥塔板，流體力學
Key words: atmospheric-vacuum tower, energy saving, floating valve tower tray, hydrodynamic.

【英語牛人團】

㈥ 催化裂化過程詳解

催化裂化是石油煉制過程之一，是在熱和催化劑的作用下使重質油發生裂化反應，轉變為裂化氣、汽油和柴油等的過程。催化裂化原料是原油通過原油蒸餾（或其他石油煉制過程）分餾所得的重質餾分油;或在重質餾分油中摻入少量渣油,或經溶劑脫瀝青後的脫瀝青渣油；或全部用常壓渣油或減壓渣油。在反應過程

中由於不揮發的類碳物質沉積在催化劑上，縮合為焦炭，使催化劑活性下降，需要用空氣燒去（見催化劑再生），以恢復催化活性，並提供裂化反應所需熱量。催化裂化是石油煉廠從重質油生產汽油的主要過程之一。所產汽油辛烷值高（馬達法80左右），裂化氣（一種煉廠氣）含丙烯、丁烯、異構烴多。催化裂化技術由法國E.J.胡德利研究成功，於1936年由美國索康尼真空油公司和太陽石油公司合作實現工業化，當時採用固定床反應器，反應和催化劑再生交替進行。由於高壓縮比的汽油發動機需要較高辛烷值汽油，催化裂化向移動床（反應和催化劑再生在移動床反應器中進行）和流化床（反應和催化劑再生在流化床反應器中進行）兩個方向發展。移動床催化裂化因設備復雜逐漸被淘汰；流化床催化裂化設備較簡單、處理能力大、較易操作，得到較大發展。60年代，出現分子篩催化劑，因其活性高，裂化反應改在一個管式反應器（提升管反應器）中進行，稱為提升管催化裂化。
催化裂化
中國1958年在蘭州建成移動床催化裂化裝置，1965年在撫順建成流化床催化裂化裝置，1974年在玉門建成提升管催化裂化裝置。1984年，中國催化裂化裝置共39套，占原油加工能力23%。
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㈦ 石油的催化裂化

石油工業的一個重要組成部分，是把原油通過石油煉制過程加工為各種石油產品的工業。包括石油煉廠、石油煉制的研究和設計機構等，石油煉廠中的主要生產裝置通常有：原油蒸餾（常、減壓蒸餾）、熱裂化、催化裂化、加氫裂化、石油焦化、催化重整以及煉廠氣加工、石油產品精製等，主要生產汽油、噴氣燃料、煤油、柴油、燃料油、潤滑油、石油蠟、石油瀝青、石油焦和各種石油化工原料。

重要性 石油煉制工業和國民經濟的發展十分密切，無論工業、農業、交通運輸和國防建設都離不開石油產品。石油燃料是使用方便、較潔凈、能量利用效率較高的液體燃料。各種高速度、大功率的交通運輸工具和軍用機動設備，如飛機、汽車、內燃機車、拖拉機、坦克、船舶和艦艇，它們的燃料主要都是石油煉制工業提供的。一架波音707飛機飛行1000km要用噴氣燃料6t;一輛4t載重汽車百噸公里耗油約5kg；一輛 4t柴油汽車百噸公里耗柴油約3kg；一標准台拖拉機年耗柴油約4t以上。

處在運動中的機械，都需要一定數量的各種潤滑劑（潤滑油、潤滑脂），以減少機件的磨擦和延長使用壽命。當前，潤滑劑的品種達數百種，絕大多數是由石油煉制工業生產的。

石油煉制工業提供的石油化工原料，可用於生產合成纖維、合成橡膠、塑料以及化肥、農葯等。

世界概況 1984年，世界原油總加工能力約 3.7Gt，煉廠數約 700餘座。年加工量在70Mt以上者有11個國家，其中最大的是美國，約佔世界總量的五分之一，其次是蘇聯、日本和西歐一些國家（見表1984年世界主要國家原油加工能力和煉廠數）。為了節省投資和降低生產費用，現代煉油廠的年加工原油量均在3.5Mt以上,有的已超過10Mt。

世界主要煉油國家油品消費結構中，以汽油、柴油和燃料油的消費量最大。日本和西歐的一些國家因煤和天然氣短缺，電站鍋爐和工業窯爐大量使用原油常減壓蒸餾的渣油作為燃料油,因而煉油廠的加工深度較淺,催化裂化、石油焦化、加氫裂化等裝置所佔的比例較小。而美國等因煤和天然氣較多，可用作鍋爐燃料，還由於汽油需用量很大，故煉油廠多為深度加工，大部分渣油被加工轉化為汽油。

中國概況 中國是最早發現和利用石油的國家之一（見石油煉制工業發展史），但近代石油煉制工業是在中華人民共和國成立後，隨著大慶油田的開發和原油產量的增長才得到迅速發展的。1983年原油加工能力已超過100kt，1984年居世界第7位。而且加工手段和石油產品品種比較齊全,裝置具有相當規模和一定技術水平,已成為一個能基本滿足國內需要，並有部分出口的加工行業。

1983年石油產品消費結構中,直接作為燃料的重油消耗量較大,正逐步加以調整。石油煉廠規模年產在 2.5Mt以上的有22個,煉廠主要分布在東北、華東、中南和華北地區。煉油廠裝置的組成是根據中國原油特點和產品需要而確定的。中國大多數原油含重餾分多、含蠟量高、含硫量低。因此，催化裂化、焦化、熱裂化、加氫裂化等二次加工裝置所佔的比例達三分之一以上，而加氫精製和催化重整所佔比例相對較低。

發展趨勢 從1973年開始，原油國際市場價格上漲，並由於世界很多油田開采已處於中後期，輕質原油開采量減少，重質原油產量相對增加。此外，國際上對環境保護日益重視，對石油產品質量要求更高。這些因素促使近年來石油煉制工業發生以下重大變化：

①世界原油加工能力的增長速度減慢 發達國家的原油加工能力過剩，開工率降到60％～70％，在此期間，中東產油國的石油煉制工業則迅速發展。

②石油產品結構發生較大變化 燃料油需要量大幅度減少，噴氣燃料、柴油等中間餾分需要量增加，因而原油深度加工受到普遍重視，減粘裂化、催化裂化、加氫裂化、石油焦化等生產輕質油品的裝置增建較多。與此同時，還開發了很多加工重質餾分油和渣油的新工藝。

③節能技術有了很大發展 採取了整頓性措施，如對設備和管線進行保溫，消除泄漏，加強換熱，降低加熱爐排煙溫度等。並逐步實施節能新技術，如採用加熱爐新型燃燒火嘴和各種空氣預熱器，催化裂化裝置使用CO助燃劑、配備CO鍋爐和煙氣能量回收機組，採用新型填料和乾式減壓蒸餾、低溫熱量致冷和發電、熱泵、多效蒸發、液力透平等。從而使每噸原油的加工能耗明顯降低。例如：美國1981年比1972年減少20％；中國1983年比1978年降低30.7％。