年產100萬噸催化裂化裝置項目可行性研究報告1.1項目及建設單位基本情況 11.2編制依據和原則 1.3研究范圍及編制分工 31.4項目背景及建設的必要性 41.5主要研究結果 2.1產品品種、規(guī)格和用途 2.2產品市場分析與預測 3.1建設規(guī)模 3.2產品方案 4工藝裝置技術及設備方案224.1工藝技術選擇 4.2工藝概況、流程及消耗定額 4.3工藝設備技術方案 4.4工藝裝置“三廢”排放 4.5占地、建筑面積及定員 5原料、輔助材料及燃料供應806自動控制806.1概述 6.2裝置自動控制水平 6.3先進控制技術與優(yōu)化控制技術 6.4主要控制方案 6.5儀表選型原則 6.6控制室的設置原則 6.7大型機組的控制與保護原則 6.8消耗指標 6.9儀表定員 6.10主要設備清單 7總圖運輸和儲運897.1總圖運輸 7.2工廠運輸 7.3儲運 7.4土建 8公用工程及輔助生產設施1008.1新水 8.2循環(huán)水系統(tǒng) 8.3凈化風、非凈化風系統(tǒng) 8.4氮氣系統(tǒng) 8.5排水系統(tǒng) 8.6含硫污水的處理 8.7蒸汽系統(tǒng) 9.1編制依據 9.2節(jié)能原則 9.3能耗分析及節(jié)能措施 9.4節(jié)能措施 11.2消防水管網設置原則 11.3火災報警系統(tǒng) 11.4裝置內消防設施 11.5可依托的消防條件 12環(huán)境保護11512.2設計依據和環(huán)境保護標準11912.3建設項目污染及治理措施11912.4環(huán)境管理和環(huán)境監(jiān)測12412.5主要環(huán)境保護項目12612.6環(huán)境保護投資概算12612.7存在的環(huán)保問題及建議12613職業(yè)安全衛(wèi)生12813.1編制依據12813.2環(huán)境因素對項目職業(yè)安全衛(wèi)生的影響12913.3生產過程中職業(yè)危險危害因素分析13113.4設計中采取的主要防范措施13613.5機構設置及人員配備情況13914項目實施計劃14115投資估算及資金籌措14215.2資金籌措及資金使用計劃14516財務評價14816.1財務評價依據及基礎數據與參數14816.2成本費用估算14916.3銷售收入和流轉稅及附加14916.5財務評價指標計算15016.6敏感性分析15016.7盈虧平衡分析15116.8財務評價結論151附圖3、煙氣能量回收部分工藝流程圖(332051F0202/03)1.1項目及建設單位基本情況“建設單位”100×10t/a催化裂化裝置“建設單位”100×10t/a催化裂化裝置屬于新建項目。企業(yè)性質：大型企業(yè)1.2編制依據和原則1、技術方案采用國內外成熟、可靠、先進的技術，優(yōu)化裝置的操作條件，提高目的產物的產率，降低物耗及能耗，保證較長開工周期，做到技2、采用集散型控制系統(tǒng)(DCS),提高裝置的自動化水平和綜合管理水3、公用工程及配套系統(tǒng)盡可能依托工廠現(xiàn)有設施。4、環(huán)境保護和職業(yè)安全衛(wèi)生方面，要選用無污染及少污染的先進技術，對不可避免的污染，按照國家關于“三廢”治理三同時的原則進行設計，安全和衛(wèi)生均符合國家有關要求和標準。5、嚴格遵循現(xiàn)行有關安全法規(guī)，采取各種切實可靠、行之有效的事故防范及處理措施，確保裝置安全生產。1.3研究范圍及編制分工本項目范圍只包括新建的100×104t/a催化裂化工藝裝置。界區(qū)外的配套工程及界區(qū)外配套改造的裝置由廠方統(tǒng)一考慮。1.4項目背景及建設的必要性根據有限公司的總體發(fā)展戰(zhàn)略和發(fā)展實際情況，中國加入世貿組織，市場開放，價格并軌，使國內石油加工企業(yè)將面臨前所未有的沖擊。如果不能盡快完善自我，增強實力，就有可能陷入困境，不但自己面臨生存危機，也將影響到團公司的整體利益。因此，抓住時機，依靠挖掘潛能和技術進步，增強實力，爭取主動，使自己在更加激根據上述分析，目前影響企業(yè)效益增長的瓶頸是二次加工和重油深度加工能力不足及產品結構有待優(yōu)化。根據”建設單位”化工有限公司的總體發(fā)展戰(zhàn)略和發(fā)展實際情況，擬建設一套100×104t/a重油催化裂化裝置能較好地解決一、二次加工能力配套的問題，同時優(yōu)化全廠產品結構，增加高附加值的石化產品，增加”建設單位”公司的贏利能力和綜合抗風險能力。又可滿足公司“十一五”規(guī)劃總體安排。1.5主要研究結果機)、主風機一煙機系統(tǒng)、余熱鍋爐、產汽系統(tǒng)。主要產品：汽油、液化石油氣、輕柴油副產品：干氣、油漿根據用戶對該裝置產品方案和產品質量的要求，結合目前國內技術發(fā)展情況，本次設計反應系統(tǒng)擬采用石科院的MIP工藝并采用LPEC成功先進的工程技術予以實現(xiàn)。該項目所采用技術是多個單項工程技術的優(yōu)化組合，單項技術是由LPEC催化裂化技術進行技術支持。本次改造所采用的(1)、預提升技術；(2)、原料油高效霧化噴嘴；(3)、提升管出口快速終止反應技術；(4)、高效汽提技術。2、再生部分：擬采用快速床-湍流床主風串聯(lián)兩段再生技術，設置下流式外取熱器，采用單項技術如下：(1)、快速床一湍流床主風串聯(lián)兩段再生技術；(2)、汽、水自循環(huán)下流式外取熱器及配套系統(tǒng)；(3)、主風一煙氣系統(tǒng)優(yōu)化；(4)、高效旋風分離器；(5)、催化劑進料分布技術。氣壓機組采用兩機組方案，即氣壓機-中壓背壓蒸汽輪機。5、優(yōu)化換熱流程，盡可能經濟的回收各溫位的熱量，減少循環(huán)水的用6、余熱鍋爐采用模塊式結構，采用余熱鍋爐不補燃，設置中壓蒸汽過7、設置低溫余熱回收設施，最大量回收裝置低溫余熱。重油催化裂化裝置主要設備表表1.5-1序號設備類別數量(臺或組)備注1反應再生器1包括外取熱器2塔類63主風機組24增壓機組25富氣壓縮機組16容器7冷換設備8空冷器9機泵余熱鍋爐中壓蒸汽過熱爐1輔助燃燒室1特閥加藥裝置1套安全閥煙囪1新建催化裂化裝置的操作人員32名，管理人員7名，均由廠方內部調配解決，不新增定員。1、催化劑、化學藥劑消耗表名稱年用量，t/a一次裝入量，t備注1催化劑2鈍化劑3阻垢劑4助燃劑3含Pt萬分之五5表1.5-3序號單位數據備注1新鮮水2循環(huán)水余熱回收站用水由廠方考慮3中壓除氧水除鹽水燃料氣序號單位數據備注6電7蒸汽輸出輸出8凈化壓縮空氣9非凈化壓縮空氣氮氣“建設單位”化工公司新建100×104t/a重油催化裂化裝置設計能耗為2314.7MJ/t原料(55.3kg標油/t原料),能耗值較先進。1.5.1.11主要研究結論“建設單位”化工公司100×104t/a催化裂化裝置工程經過技術方案論證，所選的技術方案先進可行，經濟效益好，為改善全廠產品結構和質量、提高經濟效益創(chuàng)造了良好的條件。1、”建設單位”化工公司100×104t/a催化裂化裝置采用了近年來催油烯烴含量超標的問題(什么工藝?),同時可靈活優(yōu)化調整全廠的產品結構，增加高附加值的石化產品，增加公司的贏利能力和綜合抗風險能力。2、項目建設的外部條件好，可以充分利用現(xiàn)有的裝置、公用工程及輔助設施的潛力，建設投資較低。3、”建設單位”化工公司是我國比較早的石油化工企業(yè)，在建設、生產和經營管理等方面，已建立了一套比較完整的系統(tǒng)，為項目的高速度建設及順利投產提供了有利的條件。4、本項目總投資為50826萬元，其中建設投資為46995萬元。年均利潤總額10021萬元。投資所得稅后全部投資財務內部收益率為17.40%,投資回收期為6.97年(含2年建設期)。各項指標均好于行業(yè)基準值，因此建設本項目在經濟上是可行的。綜上所述，充分利用我國石化行業(yè)成熟、可靠且先進的工藝技術，新建”建設單位”化工公司100×10*ta催化裂化裝置，對促進”建設單位”化工公司的發(fā)展具有重要作用。廠方可根據市場情況或實際生產情況適當調整裝置的加工方案，達到裝置適時、適應總流程要求的需要。本次設計應廠方委托，采用的設計數據為多產液化氣方案(工藝?),由反應部分帶至后部系統(tǒng)的低溫位熱量增多，裝置的低溫余熱增加，雖然優(yōu)化換熱流程，仍提高了裝置能耗1～2kg標油/t原料。由于石科院MIP工藝技術要求反應部分較低的油氣分壓，反應部分采用的蒸汽量較多，使裝置能耗有所提高。裝置低溫余熱回收系統(tǒng)采用的熱能回收介質為系統(tǒng)提供的熱媒水，所回收的低溫熱能也由全廠統(tǒng)一考慮利用。主要經濟技術指標見表1.5-4。表1.5-4主要經濟技術指標序號項目名稱單位數額備注基本數據1總投資萬元建設投資萬元建設期利息萬元流動資金萬元2銷售收入萬元生產期年平均3生產成本費用萬元生產期年平均其中：折舊萬元4銷售稅金及附加萬元生產期年平均5利潤總額萬元生產期年平均6所得稅萬元7所得稅后利潤萬元8單位加工費元/噸(不含期間費)元/噸(含期間費)9單位現(xiàn)金加工成本元/噸二經濟評價指標1財務內部收益率%所得稅后2財務凈現(xiàn)值萬元3投資回收期年4財務內部收益率%所得稅前5財務凈現(xiàn)值萬元6投資回收期年7資本金利潤率%8投資利潤率%9投資利稅率%借款償還期年含2年建設期2市場2.1產品市場分析與預測新建100×10t/a重油催化裂化裝置為”建設單位”化工公司的十一五規(guī)劃的一部分，主要產品為：清潔汽油組分、液化石油氣(富含丙烯)、催化柴油，屬于中間產品不能作為產品直接出廠，其產品市場服務于全廠產2002年我國全年液化氣產量1190萬噸，與2001年相比增加9.4%,進口量626.07萬噸，超過1999年全年的554.16萬噸，創(chuàng)下液化氣年進口量的最高記錄，與2001年的488.99萬噸進口量相比增長28.0%。2002年度中國液化氣市場研討會預測，到2005年我國液化石油氣需求量將達到2000萬噸，而國內LPG產量不超過1250萬噸，需進口700萬噸以上。目前我國LPG人均消費量僅12公斤，而1998年世界人均消費量為15公斤，我國人均消費量在今年將增長到15公斤左右。根據以上分析，利用液化石油氣中富含的低碳烯烴，其中碳四組分被利用做汽油的高辛烷值調合組分，丙烯、正丁烯等組分可用以生產市場需求旺盛的高附加值聚丙烯和順酐產品，降低液化石油氣的產品比例。聚丙烯(Polypropylene,PP)是熱塑性塑料中發(fā)展最快的一種，目前產量規(guī)模已經超過聚乙烯和聚氯乙烯；PP由于價格低廉和性能優(yōu)勢，ABS、Nylon、PS、PE、PET、PVC相競爭，另外在環(huán)保方面，因其可回收再利用，PP也替代其它塑料，主要用于注塑、纖維和薄膜與片材。在汽車和器具應用中，增強和填充PP不斷地替代工程塑料，在包裝領域的需求(尤其是食品包裝)也將繼續(xù)成長；另外近年來，PP在片材擠出中替代聚苯乙烯、在地毯面紗中替代尼龍；在器具應用中替代ABS及在薄膜和醫(yī)用領域替代軟性PVC的需求也不斷快速成長。由于PP的用途廣泛，其消費量近年一直處于增長勢頭。椐預計，世界人均PP消費量將從2001年的5.1千克/人增加到2005年的6.4千克/人。2001年中國PP表觀消費量突破500萬噸，達到530.3萬噸。據美國PhillipTownsendAssociates公司(PTAl)2003年公布的《PP需求年度報告》分析，2003年中國已超過美國成為世界最大的聚丙烯市場年中國和美國的PP市場將分別為1100萬噸和820萬噸。中國主要的兩個PP生產企業(yè)中石化和中石油已進入世界上最大的聚丙烯生產商的行列。中國石化是目前世界上第二大PP生產商，中國石油是世界上第13大PP生產商，中國目前的PP產量為370萬噸/年。中石化已與巴塞爾(Basell)簽訂了技術轉讓協(xié)議，到2007年，生產能力將翻倍。盡管如此，國內市場上PP仍短缺250萬噸，到2007年，預計短缺量新建100×10t/a重油催化裂化裝置投產后，可生產～11×10t/a的聚丙烯原料，為”建設單位”化工公司向高附加值的化工領域延伸夯實基礎。隨著國民經濟水平的不斷提高，消費水準在不斷升高，轎車進家庭也不再是昔日的夢想，高標號汽油的需求量正在不斷飚升，90*汽油消費量逐年萎縮，我公司近幾年90*汽油的產量也大幅下降，高標號汽油比例大幅提高。由于低凝柴油的需求區(qū)域在西北和東北地區(qū)，而我們的銷售區(qū)域只能在西北轄區(qū)，時間集中在11月初到次年的3月初，特別是-35*柴油，集中銷售時間在11月份到次年的1月，銷售時間比較短，因此存在生產和發(fā)運的問題，銷售量不可能很大。各單位現(xiàn)在成本意識比較強，因此-35*柴油的需求量不會有大的上升幅度。新建100×10*t/a重油催化裂化裝置投產后，生產催化汽油的辛烷值~90.5,烯烴含量～25%v,可作為高標號清潔汽油的優(yōu)質調合組分。這將提高全廠高標號成品汽油的比例、優(yōu)化全廠成品油的結構，使”建設單位”化工公司成品油的市場競爭力提高。3建設規(guī)模、產品方案3.1建設規(guī)模“建設單位”化工公司，新建催化裂化裝置規(guī)模：100×10*t/a。3.2.1確定產品方案的依據新建100×10*t/a催化裂化裝置的產品方案：以產低烯烴含量的清潔汽油調合組分和低碳烯烴為主，增產碳三、碳四組分。1、解決全廠二次加工能力問題；2、滿足全廠清潔燃料生產的要求，同時提高高附加值產品一高標號清3、為高附加值化工產品(聚丙烯、順酐等)的生產提供原料(丙烯、正丁烯)。產品方案表表3.2-1序號產品名稱數量，10t/a備注1燃料氣不含煙氣2液化石油氣其中丙烯潛含量3汽油烯烴含量～25%v4柴油十六烷值～255油漿序號備注一原料1稀油減壓蠟油2稀油減壓渣油3潤滑餾分4焦化蠟油合計二產品1干氣2液化石油氣其中丙烯3汽油4輕柴油5油漿6焦炭7損失合計4工藝裝置技術及設備方案4.1工藝技術選擇了多項技術。目前，已形成一系列重油催化裂化技術，有代凱洛格(Kellogg)的重油催化裂化技術(HOC技術);環(huán)球油品公司(UOP公司)的渣油催化裂化技術(RCC技術);石偉公司(S&W公司)的渣油催化裂化技術(RFCC技術)。近年來，這幾種技術也都有新進展。其中以UOP新開發(fā)的毫秒催化裂加工的原料均較輕(康氏殘?zhí)?.2%～2.8%)。該技術對高殘?zhí)?CCR>應時間的特征，雖可提高汽油產率，但汽油的烯烴含量也將較高。因此，MSCC技術對于加工重質原料和生產清潔燃另一個值得注意的新技術是Kelloge公司和Mobil公司聯(lián)合開發(fā)的單器多段再生(RegenMax)技術。其特點是采用單個再生器，并在密相床的適當部位加幾塊專利擋板以達到減少返混和多段再生目的。據稱該再生技術可在貧氧再生條件下，即使當加工殘?zhí)繛?%原料時，仍可將催化劑含碳量燒至0.05%以下。該再生技術還可減小再生器直徑，降低主風量。LPEC經過幾年的技術開發(fā)和工業(yè)應用實踐，也掌握了該項技術并已成功用于多套根據近幾年對清潔汽油和低碳烯烴的要求越來越高的要求，國內、外各大公司也均開發(fā)了各自的獨特技術。國外多產低碳烯烴技術主要有凱洛格的Maxofin雙提升管工藝；UOP公司的Locc雙提升管雙反應區(qū)工藝；Lummus公司的SCC汽油回煉工藝等。這些技術目前均處于開發(fā)階段尚無工業(yè)業(yè)績，同時從報道的數據來看，這些工藝技術的干氣選擇性均較差，與我國的各種多產低碳烯烴技術相比其競爭力均較差。因此就目前而言，在催化裂化多產低碳烯烴領域，我國的技術處于領先水平。在生產清潔汽油方面，由于國外的煉油裝置結構與我國不同，催化裂化汽油的比例較小成品汽油的烯烴含量較低。因此國外的研究主要集中在如何降低催化裂化汽油硫含量方面。而我國研究的重點則在降低汽油的烯烴含量，先后開發(fā)術主要有：MIP、MGD、FDFCC及有關的催化劑和助劑等；國內的催化裂降烯烴和多產低碳烯烴的技術有：MIP-CGP、FDFCC等。另外還有石油大除整體技術以外，國內外在許多單項技術上也有很大進展，尤其是與反應密切相關并對反應有重大影響的部位均發(fā)展了許多新技術。主要集中國外以UOP的Optimix噴嘴最具代表，并且應用較為廣泛，在中國也有應用。國內的噴嘴更是百花齊放，型式很多，最具代表，且應用較為廣泛的有LPEC的LPC噴嘴、中科院力學所KH噴嘴及BDI的BWJ噴嘴。從應來看，國內的各種噴嘴并不比UOP的噴嘴遜色。提升管末端技術是近幾年國內外發(fā)展較快的一種單項技術，國外最具代表性的有UOP公司的VDS和VSS技術；石偉公司的羊角式快分技術；Mobil和Kelloge公司的密閉式快分技術以及殼牌公司的提升管末端技術。其中UOP的VDS和VSS技術影響最大，該技術在國內已有數套引進。國內的提升管末端技術以石油大學開發(fā)的VQS和FSC最具代表性。LPEC開發(fā)的“粗旋與單級對口軟連接”技術在最近幾年成功地進行了大量應用，取得了明顯的成效。從應用情況與UOP的VSS或VQS在國內的應用情況對比來看，該單項技術的國內技術改進的高效汽提技術有機地結合起來而使油氣分離與汽提成為一體，從而達到最佳的效果。石偉公司也掘棄了原來的空筒汽提理論而改成了帶預汽提的擋板汽提技術。國外其他公司在汽提方面都有或多或少的改進，其主要出發(fā)點都是圍繞著改進擋板結構提高氣固接觸效率，提高汽提時間等。國內在此方面近幾年也有很大發(fā)展，LPEC開發(fā)了高效汽提的專利技術，石油大學開發(fā)了帶預汽提的FSC技術和快分與汽提一體的VQS技術。從大多套裝置的標定結果表明，焦炭的氫含量均低于7%,一般在6%左右，達我國的重油催化裂化技術經過二十多年的發(fā)展取得了巨大的成就。在獨自開發(fā)研究的基礎上，吸收并借鑒國外的先進經驗，形成了一系列各具特色的重油催化裂化技術。對于任何一種催化裂化技術，反應部分始終是核心，反應技術所追求的目標是：高目的產品收率，高目的產品質量和低消耗。除反應部分的重油催化裂化技術外，在再生技術方面是在引進石偉公司的RFCC技術后，國內相繼開發(fā)了多種型式的兩段再生技術，其中的快速床-湍流床主風串聯(lián)兩段再生技術(ROCC-I)、三器聯(lián)體主風串聯(lián)兩段V)、重疊式兩段再生技術最具代表性。與其它兩段再生技術相比，這三種技術都具有煙氣系統(tǒng)流程簡單的顯著優(yōu)點。其中隨著ROCC-Ⅱ技術在鎮(zhèn)海300×10*t/a蠟油催化裂化裝置和大連石化分公司350×104t/a重油催化裂化化再生技術方案之一。同時，隨著人們對再生和反應的關系的進一步認識，再生系統(tǒng)不必要過分追求過低的定碳，改進并完善反應技術才是提高裝置經濟效益的關鍵。因此，開發(fā)的同軸式新型提升管反應器單段逆流再生技術在最近十幾年內也進行了大量的成功應用，其簡單性(結構簡單、流程簡單、操作簡單)和高效益(收率高、能耗低)在我國催化裂化領域內獨樹一幟。也成為目前應用較廣及較為理想的一種反再技術。開發(fā)并研究新的反應技術并配以結構簡單，又有良好再生效果的再生系統(tǒng)成為目前LPEC催化裂化技術發(fā)展的新熱點。特別是各種反應優(yōu)化及組合技術的應用，為提高催化裂化行業(yè)的經濟效益發(fā)揮了巨大的作用。除此以外，在裝置長周期運轉(解決結焦、襯里結構和再生器裂紋)、降低汽國的催化裂化整體技術跨進了世界先進水平的行列。根據中國石油、中國石化兩大集團公司1998年對76套國內催化裂化裝置的統(tǒng)計，平均摻渣(常渣、減渣、脫瀝青油、焦化蠟油)已占總進料的45.48%。而國外催化裂化摻渣量一般僅為15～20%。這從一個側面可說明，目前國內催化裂化技術特別是重油催化裂化總體技術水平(工藝技術、催化劑)已達到國際一流水平。催化裂化與國外差距較大主要表現(xiàn)在催化裂化裝置的實際運行水平較差(操作周期、加工損失等)。目前，國內也正在術角度將國內、外催化裂化技術作一個簡單比較。技術及S.W的RFCC技術。而UOP的催化裂化技術是國際上公認的先進技術。國內的催化裂化技術也有多種，總體技術水平較高的技術代表有快速床—湍流床兩段再生技術，單段逆流高效再生技術及重疊式兩段再生技術。果應體現(xiàn)于產品收率及能耗。下表通過各種技術的工業(yè)應用數據進行對比硫，pPm%Ni+Vppm//////////■內//3、產品產率及產品質量■內4/4、2003年石化總公司統(tǒng)計的干氣收率(<4%)方總公司天津收率注：UOP技術數據以近兩年天津石化公司煉油廠新引進的UOP的VDS技術改造及洛煉引進的VSS技術為代表。從上表數據可以看出，無論從產品分布、產品質量以及再生質量，國內的催化裂化技術，均可與UOP技術相抗衡。鎮(zhèn)海300×10?t/a催化裂化裝置開工以來的兩次標定，能耗均為50kg標油/t原料。大連石化分公司的從總體技術水平來講，LPEC技術，特別是推薦的簡單高效的再生技術及優(yōu)化靈活的反應技術，無論在國內還是國外均處于領先地位。4.1.2工藝技術方案比選1、所選工藝技術應滿足業(yè)主對產品方案和產品質量的目標要求；3、所選工藝應低能耗，可長周期運轉且操作難度小、調節(jié)靈活；業(yè)主對該裝置產品方案的目標要求：(1)催化汽油烯烴含量+25%v,RON大90.5;(2)丙烯產率最大化。根據目前國內的技術現(xiàn)狀同時能滿足上述兩個要求的工藝技術有：4.1.2.2幾種工藝技術方案簡介1、方案一：石科院MIP工藝技術方案石油化工科學研究院(以下簡稱石科院)開發(fā)了多產異構烷烴的催化裂化工藝(MIP工藝),該工藝技術采用新型提升管反應器和適宜的工藝條件，在不同的反應區(qū)實現(xiàn)裂化、氫轉移和異構化反應以達到降低汽油烯基本不變(或略有降低),馬達法辛烷值(MON)有所提高，抗爆指數基本不變，汽油的安定性得到改善，產品分布也有所改善。該技術是具有生產滿足歐Ⅲ排放標準汽油組分同時多產丙烯的催化2002年～2004年，上海高橋石化公司140×10*t/a催化裂化(3*催化)、安慶120×10t/a重油催化裂化、鎮(zhèn)海180×10*t/a催化裂化、九江100×10?t/a重油催化裂化等8套裝置應用MIP工藝技術均獲得成功，取得采用MIP工藝技術的催化裂化裝置與常規(guī)催化裂化裝置相比，操作難度基本相當，能耗相當或略有增加。2、方案二：洛陽石油化工工程公司FDFCC工藝技術方案洛陽石化工程公司煉制研究所開發(fā)的FDFCC靈活催化裂化工藝采用雙提升管，汽油在第二提升管內進行改質，實現(xiàn)芳構化、異構化等反應，以降低催化裂化汽油的烯烴，同時在需要時可以較大幅度的增產丙烯。需要新增一根提升管及相應的再生催化劑循環(huán)系統(tǒng)。裝置操作難度有所增加。干氣和液化石油氣產率增加，焦炭產率稍有增加。汽油烯烴含量按汽油循環(huán)比的不同，可以降低20~30個體積百分點，RON可以提高一個單位。FDFCC的特點是根據汽油改質比例不同，可以調節(jié)汽油的烯烴含量，靈活性較大。由于汽油回煉比例較大，裝置能耗增加較多。2002年4月利用清江石化公司12×10*t/a的雙提升管催化裂化工業(yè)生產裝置和50×104t/aRFCC裝置完成了FDFCC工藝工業(yè)試驗。2003年4行了FDFCC技術改造；2003年大慶煉化分公司100×10*t/a催化裂化裝置也進行了FDFCC技術改造，并當年設計、當年投用。在工業(yè)運轉中充分體現(xiàn)了FDFCC技術工藝先進、原料適應性強、裝置調節(jié)靈活并實現(xiàn)了長周FDFCC工藝技術根據不同的要求和不同的情況可分為(1)單裝置、雙提升管、雙沉降器、雙分餾塔方案(裝置自產汽油回煉);(2)雙裝置、雙提升管、單沉降器、單分餾塔方案(一套FCC裝置的催化汽油進另一套FCC裝置進行回煉);(3)單裝置、雙提升管、單沉降器、單分餾塔方案(裝置自產粗汽油回煉)。綜上所述，本可研只對MIP工藝和FDFCC工藝技術方案做方案對比。1、不同工藝方案的裝置物料平衡數據和能耗數據對比見表4.1-1MIP工藝方案wt%進料混合進料產品干氣液化石油氣汽油其中烯烴含量輕柴油MIP工藝方案FDFCC工藝方案油漿焦炭損失汽油回煉量無0全回煉總輕油收率%總液收%能耗~70kg標油/t原料序號設備類別MIP工藝方案數量(臺或組)數量(臺或組)反應器再生器11分餾塔1其它塔類55主風機組22增壓機組22富氣壓縮機組11序號設備類別MIP工藝方案數量(臺或組)數量(臺或組)容器冷換設備空冷器機泵余熱鍋爐11中壓蒸汽過熱爐11輔助燃燒室11特閥煙囪11控制回路數基準生產方案調節(jié)受一定限制靈活經過以上比選，MIP工藝從投資、操作難度、產品收率(丙烯收率)、能耗等幾方面均優(yōu)于FDFCC工藝，催化汽油烯烴含量能滿足要求。而FDFCC工藝在調節(jié)生產方案靈活性方面優(yōu)于MIP工藝。(MIP工藝由于根據以上分析，本次可研推薦采用石科院的MIP工藝技術方案。MIP工藝的主要特點是將提升管反應器分為兩個串聯(lián)的反應區(qū)，第一反應區(qū)以一次裂化為主，反應溫度高、油劑接觸時間短，生成較多的烯烴和低碳烯烴；第二反應區(qū)反應溫度稍低、油劑接觸時間長，增加異構化和選擇性氫轉移反應，提高汽油中的異構烷烴和芳烴含量，降低烯烴含量。(1)MIP工藝反應部分的主要操作條件和工藝條件第一反應區(qū)出口溫度：515℃(500～530℃)第二反應區(qū)出口溫度：505℃(480～510℃)第一反應區(qū)反應時間：1.4s(1.0～1.4s)第二反應區(qū)重時空速：15h'(15～30h1)第二反應區(qū)油氣停留時間：4.0～7.0s(2)新型提升管反應器設計方案MIP工藝要求對提升管反應器分區(qū)設計，工程設計方案的選擇和確定必須滿足工藝要求并為其創(chuàng)造良好的條件，如何創(chuàng)造合適的第二反應區(qū)條第一反應區(qū)設計與常規(guī)催化裂化提升管反應器設計相似，反應時間要第二反應區(qū)設計根據MIP工藝特點的要求，需要控制重時空速在15~30h1之間，采用常規(guī)的提升管稀相輸送無法滿足MIP工藝第二反應區(qū)的要求，因此需要對傳統(tǒng)的提升管反應器進行重新設計才能滿足MIP第二反應區(qū)的反應工藝條件要求。采用快速流化床作為第二反應區(qū)的床層形式比較合適，快速流化床線速為1～3m/s,平均表觀密度可以達到100kg/m3左右，可以保證第二反應區(qū)具有合適的催化劑密度，能夠滿足從工程上考慮，第一反應區(qū)基本維持常規(guī)催化裂化的進料方式，其設計思路與常規(guī)催化裂化提升管反應相同。在提升管反應器中部適當擴徑作為第二反應區(qū)，為使第二反應區(qū)的密度能夠得到靈活控制，又不至于使操作復雜化，選擇從沉降器汽提段底部引出部分待生催化劑進入第二反應區(qū)快速流化床，用來調節(jié)第二反應區(qū)的催化劑密度，以滿足MIP工藝對重時空速的要求，此部分的催化劑循環(huán)量由待生外循環(huán)管滑閥來控制。為了滿足第二反應區(qū)溫度控制的要求，也可采取第一反應區(qū)后注入急冷介質(粗汽油等)的方法來滿足MIP工藝的要求，流程和控制方案簡單，4.1.3反再兩器部分工藝技術比選4.1.3.1比選原則在成熟可靠的前提下，在經濟合理的基礎上力求先進，并注重先進技術的優(yōu)化組合，追求總體優(yōu)化，真正作到不僅單項技術先進，總體技術水平更要先進，最終體現(xiàn)為產生更多的經濟效益。應能體現(xiàn)裝置調節(jié)靈活性高，處理量變化適應性強，原料變化的可操作性寬，產品方案變化的調節(jié)性廣。4、對催化劑較廣泛的適應性應能夠提供比較大的操作空間，能夠較為廣泛的適應不同型號催化劑對反應和再生條件的要求。經濟指標的先進性具體體現(xiàn)在有較高的產品收率，較低的能耗及物耗，較低的操作維護費用，最終產生較大的經濟效益。催化裂化裝置技術方案選擇的核心是反再工藝技術的選擇。而反再工技術是核心，再生技術是為反應系統(tǒng)服務的，而反再組合技術是二者之間優(yōu)化的橋梁。選擇一種滿意的反再系統(tǒng)應是這三者的完美結合。就達十種以上，基本上可以針對各種原料、各種產品方案量體裁衣，最大限度地滿足用戶要求。九十年代，尤其是最近幾年通過對催化裂化工藝特別是對反應技術的重要性的進一步認識，優(yōu)化出一整套中國人自己的、具有世界先進水平的催化裂化工藝技術。本次設計采用的反應工藝技術是石科院的MIP工藝技術，選擇何種性和指標上的先進性的關鍵。LPEC有多種的反再組合技術，以先進靈活的反應技術與簡單高效的再生技術的組合為目標。LPEC采用并列和同軸兩種最佳兩器組合形式，是具有結構簡單、安全性好、操作簡單、能耗低等優(yōu)點的組合技術。方案一：快速床-湍流床主風串聯(lián)兩段再生、兩器并列(見附圖一)方案二：湍流床單段逆流再生、兩器同軸(見附圖二)附圖一附圖二兩種推薦兩器方案的具體對比見下表4.1-3表4.1-3方案一方案二投資省省占地一般可操作性好好用能省省催化劑失活一般較好再生效果好較好催化劑輸送好好取熱器配置容易一般與反應配置提升管較短提升管較長催化劑藏量t最小一般抗事故能力一般較好是否需要膨脹節(jié)需要無通過上表的對比，兩個方案各有千秋。方案二占地少，抗事故能力但兩器高度稍高，兩器差壓較大，待生塞閥操作及維護要求高；方案一雖占地較多，但兩器高度低，兩器差壓小，催化劑循環(huán)調節(jié)均為滑閥，操作可靠。根據所推薦的MIP方案對反應一、二區(qū)的要求來看，采用方案一的反再組合更有利于MIP的設計和操作。故本次設計兩器方案推薦采用快速床一湍流床主風串聯(lián)兩段再生兩器并列方案。一個裝置設計水平的優(yōu)劣，很大程度上決定于反應系統(tǒng)的設計。為提高產品收率和產品質量，反應采用適應的反應溫度和較大的劑油比，從而同的產品方案和不同的催化劑來決定。本次設計采取如下措施以實現(xiàn)反應(1)、采用預提升技術：使催化劑在與原料油接觸之前具有合適的速度和密度，以有利于油氣的充分接觸。提升介質為干氣，不僅可減少蒸汽用量和污水排放量，同時對減少催化劑水熱失活和重金屬Ni有一定的鈍(2)、選用特殊設計的霧化效果好的原料油噴嘴，并適當提高原料油預熱溫度，降低進噴嘴的原料油粘度，確保原料油的霧化效果及油劑接觸(3)、采用提升管出口快速終止反應技術：提升管出口設置粗旋，使油氣與催化劑快速分離，終止二次反應，減少干氣及焦炭產率。(4)、提升管出口油氣快速分離導出系統(tǒng)：提升管出口設置粗旋及粗旋出口和單級旋風分離器采用軟連接，以盡量減少油氣反應后的停留時間，(5)、第一反應區(qū)出口配備急冷措施(備用),正常情況下可不注終止劑，僅當處理量變化較大時或產品方案改變時，根據情況適時注入。這樣不僅可以提高操作靈活性，也可以降低能耗。(6)、汽提段采用高效汽提技術：采用洛陽石化工程公司工程研究院的高效汽提段成套技術，可提高汽提效率并降低汽提蒸汽用量，降低焦中(7)、沉降器采用多種技術措施，消除死區(qū)、提高沉降器溫度、設置防焦格柵等，以最大限度地防止結焦。經過采用以上措施，使催化劑從進入提升管開始直至與原料混合反應然后分離，最終油氣離開沉降器，待生劑離開汽提段的各個階段均處于較為理想的環(huán)境之中，從而為提高輕油收率、提高產品質量，降低干氣及焦3、再生技術特點再生部分的設計應以最小的代價最大限度地保護和恢復催化劑的活性。最大限度保護就是再生過程失活要盡量小；恢復催化劑活性就是要較低的定碳。本次設計采用的快速床-湍流床主風串聯(lián)兩段再生技術結構盡管相對簡單，但由于其燒焦強度高，可以很好地滿足以上要求。(1)很高的總燒焦強度：高速床-湍流床主風串聯(lián)兩段再生技術是我國在催化裂化方面第一項專利技術，已有十多年的運行經驗。該技術第一段采用快速床(燒焦罐)再生，由于燒焦罐流化狀況改善了氣體傳質條件，使其具有很高的燒焦強度。第二段利用一段再生后的富氧煙氣通過低壓降大孔分布板形成湍流床，大大改善了二段再生床層的氣體擴散，從而提高了二段的燒焦強度，這樣使總的燒焦強度達到很高，是已有各種再生方式中燒焦強度最高的。高的燒焦強度意味著低的系統(tǒng)催化劑藏量和高的催化劑置換率，即高的平衡催化劑活性，這也是催化裂化再生技術所追求的主要目標之一。(2)良好的再生效果。由于其具有很高的燒焦強度，即使在較緩和的再生溫度下(低于700℃),再生催化劑定碳也可達0.05wt%左右的水平。在較低的再生溫度和藏量下不僅滿足了定碳要求，而且為降低催化劑水熱失活及提高劑油比創(chuàng)造了有利的條件。(3)順暢的催化劑輸送系統(tǒng)。為確保裝置催化劑循環(huán)量調節(jié)自如，為大劑油比操作創(chuàng)造條件，在催化劑循環(huán)系統(tǒng)(特別是再生線路系統(tǒng))采取了一系列有效技術措施，主要體現(xiàn)在：改進再生劑抽出口型式，使催化劑進入再生斜管前充分脫氣，提高再生斜管催化劑密度，從而提高再生線路的升管和沉降器壓力較高，為調整操作提供了很大的彈性。(5)主風分配采用新設計的主風分布管，不僅主風分布均勻，抗提高待生催化劑的燒碳效率，同時防止催化劑提升過程中的偏流，提高燒焦罐總體燒焦效果。由于采用完全燃燒，主風量可以不隨處理量及原料變化而調整，使再生器及主風機組總處于最佳工況下運行，操作簡單。正常生產時的控制參數少，開工容易，事故恢復快。由于完全燃燒，沒有CO尾燃的顧慮。由于本裝置再生部分過剩熱量～23260kW。對于本裝置而言，制定合適的方案取走過剩熱也是本次設計的關鍵點之一。內取熱傳熱系數高，投資小，但不能調節(jié)。外取熱雖調節(jié)靈活，但操作較為復雜而且投資也高。根據多方案對比，并考慮余熱鍋爐設計方案的可靠性，推薦方案擬采用結構簡單，操作方便，調節(jié)靈活的LPEC專利取熱技術—汽水自循環(huán)下流式外取熱器。外取熱器管束采用大直徑的肋片管，每根取熱管均可單獨切除，具有較強的抗事故能力和事故應變能力。取熱系統(tǒng)的水汽循環(huán)系統(tǒng)采用自然循環(huán)方式，節(jié)省動力，運行可靠。5、兩器部分采用的其它新技術>PLY型高效旋風分離器>冷壁式電液特閥>高效三級旋風分離器>新型無龜甲網單層隔熱耐磨襯里最終確定的反一再兩器結構簡圖見附圖三附圖三1、主風機—煙氣能量回收機組(1)機組配置裝置設置主風機一能量回收機組1臺，采用三機組配置方案，即煙機+風機+變速箱+電機的配置。由于受到裝置電網條件的限制，機組采用間接啟動的方式，即首先啟動備用機組，使裝置低負荷操作，然后利用煙氣輪機拖動整機組至一定轉速后，主電機合閘啟動的方式。此時主電機及備用電機的容量均選擇6300kW。同時考慮對裝置電網進行改造，并采用軟啟動等其它輔助啟動(2)設備選型煙機及風機：國內蘭煉機械廠生產的YL型單級煙氣輪機，陜西鼓風機廠按照引進瑞士蘇爾壽公司技術生產的AV56全靜葉可調型軸流壓縮機，均能較好地滿足工藝條件，在國內多套催化裂化裝置主風機一煙氣能量回收機組中使用，具有較成熟的使用經驗。齒輪箱的選擇，應按照機組配置及電動機啟動方式，優(yōu)選有較強實力和成熟使用業(yè)績的制造廠。異步電動/發(fā)電機應具有大起動力矩，啟動電流小，允許拖動負載的轉動慣量大等優(yōu)點。優(yōu)選國內有較強的實力和成熟使用業(yè)績的電機制造廠。裝置設備用主風機組1臺，采用異步電動機通過齒輪箱直接驅動離心風機的配置方案。國內沈陽鼓風機廠按照引進意大利新比隆技術生產的MCL型離心風機，已在國內多套催化裂化裝置中使用。異步電動機優(yōu)選國內有較強的實力和成熟使用業(yè)績的電機制造廠。裝置設置富氣壓縮機組1臺，采用汽輪機直接驅動離心壓縮機的配置方案，壓縮機可選用水平剖分離心壓縮機，軸端密封采用干氣密封。國內沈陽鼓風機廠引進意大利新比隆技術生產的2MCL型離心壓縮機，已在國內多套催化裂化裝置中使用。另外，由陜西鼓風機廠與瑞士Sulzer公司合作生產的氣壓機組，在國內也有一些使用業(yè)績。汽輪機采用杭州汽輪機廠生產的背壓式汽輪機。裝置設離心式增壓機組2臺，一開一備。裝置設置雙動滑閥1臺，單動滑閥5臺。單、雙動滑閥均采用電液冷壁滑閥。裝置設置煙機入口蝶閥1臺，采用電液高溫蝶閥。裝置設置煙機入口閘閥1臺，采用電動高溫閘閥。裝置設置主風機出口、備用主風機出口及主風總管阻尼單向閥共3臺，增壓機出口阻尼單向閥1臺。裝置設置氣壓機入口氣動蝶閥1臺，氣壓機入口放火炬氣動蝶閥1臺，氣壓機出口氣動閘閥1臺。以上特閥，除氣壓機入口放火炬蝶閥引進外，其它均采用國產。4.1.5余熱回收方案余熱回收部分包括回收分餾二中、循環(huán)油漿余熱，催化再生器過剩熱及再生煙氣余熱，回收的余熱組成一個蒸汽發(fā)生系統(tǒng)。另外，裝置的低溫余熱產生熱媒水，送出裝置，由工廠全面考慮后統(tǒng)一利用。重油催化裂化裝置的中、高溫位熱源情況見下表：熱源溫度℃熱負荷kW正常最大分餾二中油循環(huán)油漿再生器內過剩熱再生煙氣裝置低溫位熱源見下表：熱源溫度℃熱負荷kW被加熱介質頂循環(huán)油熱媒水分餾一中油熱媒水輕柴油熱媒水穩(wěn)定汽油熱媒水合計(1)產汽系統(tǒng)根據催化余熱資源的溫位情況，中、高溫位的熱源擬發(fā)生蒸汽。循環(huán)油漿、分餾二中油溫位較高，擬產中壓飽和蒸汽，共產中壓飽和蒸汽29t/h,送至裝置內中壓飽和蒸汽管網。再生器內催化劑溫位比較高，擬產中壓飽和蒸汽，共產中壓飽和蒸汽41t/h,送至裝置內中壓飽和蒸汽管網。再生煙氣溫位較高，余熱鍋爐可產中壓飽和蒸汽，并能過熱部分中壓方案一：余熱鍋爐區(qū)設余熱鍋爐和蒸汽過熱爐各一臺。余熱鍋爐自產8t/h中壓飽和蒸汽，過熱35t/h中壓飽和蒸汽，其余43t/h進蒸汽過熱爐過熱。同時蒸汽過熱爐可預熱進裝置的中壓除氧水79t/h(最大量110t/h),溫度為180℃(170℃),預熱后的中壓除氧水分別送至外取熱器汽包、油漿蒸發(fā)器汽包和二中蒸發(fā)器汽包。蒸汽過熱爐負壓運行，設空氣預熱器，排煙溫度180℃,過熱蒸汽量1100m3n/h(最大1650m3n/h)。方案二：余熱鍋爐區(qū)一臺設備，余熱鍋爐(含輻射室)。裝置所產中壓飽和蒸汽均在余熱鍋爐輻射室過熱。兩種方案對比如下：方案一方案二余熱鍋爐投資萬元 占地多少燃料用量基準同基準調節(jié)性好差可靠性好差故障率低高制造、施工難度低高余熱鍋爐故障裝置中壓產汽仍可過熱，損失小全裝置產汽放空或背壓至低壓系統(tǒng)，損失大蒸汽過熱爐故障余熱鍋爐仍可過熱部分裝置產汽，損失小 由上表比較可知方案二一次性投資少，但由于鍋爐對流段和輻射段煙氣和蒸汽串聯(lián)，不能獨立運行，任何一個部位出現(xiàn)故障，鍋爐都需停爐，整個裝置產汽全部放空和減溫減壓至低壓系統(tǒng)，損失大。蒸汽過熱的輻射段為正壓運行，制造、安裝要求嚴格，運行過程中易出現(xiàn)故障。強。一旦余熱鍋爐出現(xiàn)問題需停爐檢修，裝置產大量蒸汽可繼續(xù)在蒸汽過熱爐內過熱，反之，如果蒸汽過熱爐出現(xiàn)故障，余熱鍋爐也可以過熱一部分裝置產汽。蒸汽過熱爐為負壓爐，運行穩(wěn)定，操作維護簡便，適應負由上所述，余熱鍋爐設計方案推薦采用方案一。本次可研催化裝置共產420℃、3.82MPa的中壓過熱蒸汽78t/h,除64t/h中壓過熱蒸汽用于氣壓機背壓透平外，另有5.1t/h做為MIP提升管外補蒸汽，其余～9t/h中壓過熱蒸汽并入系統(tǒng)中壓蒸汽管網。(2)低溫余熱回收系統(tǒng)低溫熱源(18166kW)全部產熱媒水，共將400t/h熱媒水由65℃加熱至104℃,全部送出裝置，由全廠統(tǒng)一考慮利用。為確保催化裝置熱媒水的進水溫度，由全廠系統(tǒng)統(tǒng)一考慮冷卻的設施(低溫余熱回收站的能力)。4.1.6其它部分工藝方案1、塔類設備：采用高效浮閥塔盤，充分滿足裝置負荷變化的可能性；2、冷換設備：根據裝置所處建設地點的特點，在裝置的不同部位選擇不同型號的換熱設備。如：分餾塔頂冷凝冷卻系統(tǒng)要求壓降盡量小，采用低壓降專利產品折流桿換熱器；解吸塔底重沸器和穩(wěn)定塔底重沸器，選用3、機泵類設備：對負荷變化大的臺位，采用變頻調速技術，降低能耗；4、容器類設備：針對本裝置氣相負荷大，對相應的分餾塔頂油氣分離4.2工藝概況、流程及消耗定額4.2.1工藝概述4.2.1.1裝置規(guī)模和年操作時數裝置規(guī)模100×104t/a,年操作時數8000小時。4.2.1.2裝置組成本次設計范圍只含蓋100×10?t/a催化裂化裝置邊界區(qū)內部分，主要組成：反應一再生部分、分餾部分、吸收穩(wěn)定部分、機組部分、煙氣能量回收部分、余熱鍋爐及產汽部分。4.2.1.3原料和輔助材料裝置設計的原料油為M100。俄羅斯M-100重油的主要性質見表1-1-1、表1-1-2。表1-1-1俄羅斯M-100重油的一般性質分析項目密度g/cm320℃粘度mm2/s50℃凝點℃灰分m%閃點(開口)℃酸值mgKOH/g瀝青質，m%鐵鎳銅釩鉛鈣鐵鎳銅釩鉛鈣鈉鎂金屬含量，μg/g表1-1-2M-100重油實沸點蒸餾數據溫度℃實沸點蒸餾收率12345332051F0202第38頁共158頁6789損失合計名稱一次裝入量，t備注1催化劑2鈍化劑3阻垢劑4助燃劑3含Pt萬分之五54.2.1.4產品和副產品序號備注1干氣2液化石油氣其中丙烯3汽油4輕柴油5油漿干氣、液化石油氣組成vol%(計算值)表4.2-5序號組份干氣液化石油氣備注123456H?S789序號組份于氣液化石油氣備注柴油密度(20℃)g/cm2~0.93誘導期，min凝固點℃辛烷值RON~92.0~81.0十六烷值烯烴含量，wt%芳烴含量，wt%~214.2.2工藝流程說明1、反應-再生部分(圖335021F0202/02)原料油進入本裝置原料油緩沖罐，換熱后進入提升管反應器的第一反應區(qū)進行裂化反應，反應后的油氣和催化劑通過大孔分布板進入提升管的器出口快分設施迅速分離，油氣經單級旋風分離器分離催化劑后，離開沉為保證MIP工藝對第二反應區(qū)催化劑空速的要求，由汽提段底部設待生催化劑外循環(huán)抽出系統(tǒng)及外循環(huán)管和循環(huán)滑閥，向第二反應區(qū)補充待待生催化劑經汽提段、待生斜管、待生滑閥進入再生器的燒焦罐底部，在富氧、CO助燃劑的條件下進行完全再生。再生過程的過剩熱量由外取熱2、能量回收部分(圖335021F0202/03)再生煙氣首先進入煙機，回收壓力能，然后進入余熱鍋爐，回收熱能3、分餾部分(圖335021F0202/04)由沉降器來的反應油氣進入分餾塔底部，通過人字型擋板與循環(huán)油漿逆流接觸，洗滌反應油氣中的催化劑并脫除過熱，使油氣呈飽和狀態(tài)進入分餾塔頂油氣冷卻至40℃,進入分餾塔頂油氣分離器進行氣液相分離，分離出的粗汽油經粗汽油泵打入吸收塔作吸收劑，富氣進入氣壓機。輕柴油自分餾塔自流至輕柴油汽提塔，汽提后的輕柴油由輕柴油泵抽40℃,送至再吸收塔作吸收劑。4、吸收穩(wěn)定部分(圖335021F0202/05)從分餾塔頂油氣分離器來的富氣經壓縮后與解吸塔頂氣及富氣洗滌水、吸收塔底油混合，冷卻至40℃,進入氣壓機出口油氣分離器進行氣、液分離，分離后的氣體進入吸收塔進行吸收，吸收過程放出的熱量由吸收塔中油氣分離器出來的酸性水送至裝置外。凝縮油從氣壓機出口油氣分離器抽出后進入解吸塔。解吸塔重沸器用1.3MPa低壓過熱蒸汽做熱源。脫乙烷汽油由塔底流出送至穩(wěn)定塔。穩(wěn)定塔底重沸器由分餾塔一中段循環(huán)回流油提供熱量。液化石油氣從塔頂餾出，冷卻至40℃后進入穩(wěn)定塔頂回流油罐。抽出后一部分作穩(wěn)定塔回流，其余作為液化石油氣產品送至裝置外。穩(wěn)定汽油從穩(wěn)定塔底流出冷卻至40℃,一部分升壓送至吸收塔作補充吸收劑，其余部分送至裝置外。反應部分主要操作條件和計算結果表4.2-7單位數值備注1沉降器壓力(絕)2第一反應區(qū)溫度℃3第二反應區(qū)溫度℃4新鮮原料量5原料油預熱溫度℃6回煉比(只回煉回煉油)7催化劑循環(huán)量8劑油比(對總進料)9提升管第一反應區(qū)內徑襯里后內徑提升管第二反應區(qū)內徑襯里后內徑提升管第一反應區(qū)停留時間S提升管第二反應區(qū)停留時間S粗旋組數2沉降器旋分器組數4再生器主要操作條件和計算結果表4.2-8單位數據備注1再生器壓力(絕)2密相溫度℃3燒焦罐內徑襯里后內徑4稀相內徑襯里后內徑5主風量(干基)6催化劑循環(huán)量7煙氣過剩氧8旋分組數79取熱負荷數據推動力再生頂壓(絕)再生稀相靜壓再生密相靜壓再生斜管靜壓阻力沉降器頂壓(絕)提升管總壓降粗旋壓降再生滑閥壓降數據推動力沉降器頂壓(絕)稀相靜壓汽提段靜壓待生立管靜壓合計數據阻力再生頂壓(絕)再生稀相靜壓燒焦罐靜壓大孔分布板壓降二密相密相靜壓待生塞閥壓降待生催化劑循環(huán)管壓力平衡(MPa)表4.2-11推動力數據沉降器頂壓力沉降器稀相靜壓汽提段凈壓循環(huán)管料位靜壓阻力沉降器頂壓力粗旋壓降第二反應區(qū)總壓力降催化劑輸送區(qū)壓力降循環(huán)滑閥壓降序號備注原料1稀油減壓蠟油2稀油減壓渣油3潤滑餾分4焦化蠟油合計二產品1干氣2液化石油氣3汽油4輕柴油5油漿6焦炭7損失合計序號單位數據備注1原料稀油減壓蠟油稀油減壓渣油潤滑餾分焦化蠟油2催化劑和化學藥劑催化劑鈍化劑阻垢劑助燃劑3含Pt萬分之五3公用工程新鮮水循環(huán)水中壓除氧水除鹽水燃料氣電蒸汽輸出輸出輸出凈化壓縮空氣非凈化壓縮空氣氮氣4副產品干氣油漿4.2.5工藝安裝方案“建設單位”公司100×104Va催化裂化裝置項目僅包括新建的1、應用的主要標準規(guī)范<<石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范>>GB50160-92(1999年版)<<爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范>>GB50058-92<<建筑設計防火規(guī)范>>GBJ16-87(2001年版)<<石油化工工藝裝置布置設計通則>>SH3011-2000(1)滿足工藝要求該裝置布置考慮了工藝系統(tǒng)要求的設備標高差和過程控制對設備布置(2)安全生產該裝置布置考慮了有防火、防爆安全間距要求的設備、建筑物間的安全距離以及與界區(qū)外相鄰裝置(單元)有安全間距要求的設備或建筑物間的安全距離；裝置內設置有貫通通道與界區(qū)外四周環(huán)形通道相連，保證了消(3)方便設備安裝與檢修大型設備如反應器、再生器和分餾塔均靠道路一側布置既有利設備的現(xiàn)場組對，也方便其吊裝；貫通式通道為每臺設備的安裝與檢修創(chuàng)造了條還充分考慮了設備檢修(如管殼式換熱器)所需空間以及固體物料裝卸所需該裝置布置按照“流程順暢、緊湊布置”的原則，采用聯(lián)合布置，露天布置的方法有效地減少了裝置建設用地；裝置作為若干工藝操作單元的組合，各單元過程設備實行了集中布置。這一方面減少了管道的往返，減少了管道工程費，減少了能耗；又有利于非計劃檢修，采取臨時安全措施。泵靠近相關設備分組布置在管橋下，充分利用管橋下的空間。此外，主風管道盡可能使行程最短以節(jié)約動力，煙氣管道管徑大，造價高，設計盡可能使連接設備的管道最短，以節(jié)約投資。該裝置布置按流程式與各工藝單元過程設備集中布置的方式，有利于常規(guī)巡檢和維修，也方便各工藝單元非計劃停工采取防護措施。該裝置在道路設置中實現(xiàn)檢修/消防合一，既考慮了安全要求利用道路將設備分成若干區(qū)塊，利于消防作業(yè)，也滿足兩側設備的檢修作業(yè)，減少占地。設備布置時，考慮了工廠檢修機具的能力，充分利用空間，將某些設備布置在管橋上，框架上，減少了工程建設用地。余熱鍋爐和主風機、煙機等無防爆要求的設備，集中布置并滿足防火防爆要求，形成一個非防爆區(qū)。應用的主要標準規(guī)范<<石油化工管道布置設計通則>><<石油化工給水排水管道設計規(guī)范>><<石油化工設備和管道隔熱技術規(guī)范>><<石油化工管道設計器材選用通則>>4.3工藝設備技術方案表4.3-1序號設備類別數量(臺或組)備注1反應再生器1包括外取熱器2塔類63主風機組24增壓機組25富氣壓縮機組16容器7冷換設備8空冷器9機泵余熱鍋爐1中壓蒸汽過熱爐1輔助燃燒室1特閥加藥裝置1套安全閥煙囪11、反應一再生系統(tǒng)(1)提升管反應器采用提升管沉降器同軸布置的內提升管，下部為預提升段，上部為反應段，反應段分為三段：下段為第一反應區(qū)，中段為第二反應區(qū)，上段為1.52m,3.4m,1.36m,均內襯100mm隔熱耐磨襯里。提升管出口設2組(2)沉降器沉降器直徑(鋼內徑)～7.2m,汽提段(鋼內徑)3.4m,均內襯100mm隔熱耐磨襯里；沉降器設單級旋分共4組；粗旋升氣管與沉降器汽提段內設8塊高效汽提擋板。為適應應用MIP工藝技術的需要，自汽提段底部至提升管第二反應區(qū)底部增設待生催化劑外循環(huán)線管，管子直徑(鋼內徑)為0.8m,內襯采用大小筒結構，下部燒焦罐直徑(鋼內徑)6.1m,上部稀相段直徑(鋼內徑)10.3,內襯150mm厚隔熱耐磨襯里，主要內構件包括7組再生器設1臺下流式肋片管外取熱器(設計取熱負荷為34890kW),汽設1臺臥式三級旋風分離器，分離器單管采用PT單管。(1)主風機-煙氣能量回收機組：主風機設計主風量(干基)2300m3n/min,出口壓力0.40MPa(絕)。主風機組配置為軸流主風機+煙氣輪機+電動/發(fā)電機三機組；煙機設計流量2300m3n/min,入口壓(2)備用主風機組為電機+離心壓縮機配置。風量1600m3n/min,出口(3)增壓機組提供外取熱器流化用風，為離心式增壓機，風量為100m3n/min,出口壓力0.45MPa(絕),由電機驅動。(4)富氣壓縮機組采用離心式壓縮機，設計富氣量700m3n/min,入口壓力0.22MPa(絕),出口壓力1.6MPa(絕),由中壓背壓式蒸汽輪機驅3、特殊閥門本裝置特殊閥門包括雙動滑閥，單動滑閥，主風系統(tǒng)阻尼單向閥及氣壓機放火炬蝶閥等共15個。本裝置設余熱鍋爐1臺、75t/h中壓蒸汽過熱爐1臺、25586kW輔助燃燒室1臺。(1)分餾塔φ5000,采用34層雙溢流高效塔盤，下部脫過熱段采用8(2)輕柴油汽提塔中1400,采用6層單溢流高效浮閥塔盤。(3)吸收塔φ2200,采用40層雙溢流高效浮閥塔盤。(4)解吸塔φ2800,采用40層雙溢流高效浮閥塔盤。(5)再吸收塔φ1400,采用30層單溢流高效浮閥塔盤。(6)穩(wěn)定塔中2800,采用50層雙溢流高效浮閥塔盤。本裝置共用泵40臺，選用效率高、密封性能好的泵，電機均選用YB4.3.3主要工藝設備表見表4.3-2,機泵表見表4.3-3,機組見表4.3-4,特序號設備名稱設備位號臺數技術規(guī)格或型號主要材質t操作備用介質溫度，℃壓力，MPa(G)EFGHlJK一1套1φ7200中3600中1520/中1000油氣515~(二)1φ10200/中6000催化劑700~120.5573m2/組油氣催化劑240.2195m2/組油氣催化劑370.294m2/組油氣催化劑470.2684m2/組油氣催化劑序號設備名稱設備位號臺數技術規(guī)格或型號主要材質金屬總重t操作備用介質溫度，℃壓力，MPa(G)H1JK(三)外取熱器1煙氣催化劑塊此土油氣434層高效塔盤油~360區(qū)此，山中1400X19300油氣A輕柴油立土油氣汽油~48.2油氣汽油干氣30層高效塔盤輕柴油C液化石油氣50層高效塔盤汽油序號設備名稱設備位號臺數技術規(guī)格或型號主要材質t操作備用介質溫度，℃壓力，MPa(G)FGH1JK小管程熱水殼層油氣BIU1100-25/2.5-3306管程熱水殼層頂循環(huán)油BIU1100-25/2.5-335-6管程熱水殼層一中油管程二中油上殼層脫氧水蒸A管程輕柴油中殼層原料油管程輕柴油殼層富吸收油區(qū)北山地euBIU700-2.5/2.5-120-6/管程熱水序號設備名稱設備位號臺數技術規(guī)格或型號主要材質t操作備用介質溫度，℃壓力，MPa(G)FGH1JK蟲殼層輕柴油管程EA殼層輕柴油管程4殼層原料油A管程正殼層脫氧水蒸管程殼層A管程殼層二中油A管程殼層一中油A管程殼層二中油管程殼層熱水序號設備名稱設備位號臺數技術規(guī)格或型號主要材質t操作備用介質溫度，℃壓力，MPa(G)FH1JKe管程殼層汽油4工管程殼層A管程熱水殼層管程中殼層Ak管程凝縮油殼層蒸汽管程殼層山班出管內油氣遷4風機：YTF24B6-Vs18.5管外空氣序號設備名稱設備位號臺數技術規(guī)格或型號主要材質t操作備用介質溫度，℃壓力，MPa(G)H1JK上管內頂循環(huán)油管外空氣風機：G-TF36HK4-Vs22電機：YB180L-4V322KW百葉窗SC9×3AEGP9×3-4-129-2.5S-23,管內輕柴油王管外空氣風機：G-TF36HK4-Vs22A電機：YB180L-4V322KWA百葉窗SC9×3管內油氣北n序號設備名稱設備位號臺數技術規(guī)格或型號主要材質金屬總重t操作備用介質壓力，MPa(G)1JK泵：125SGB160-20DD上管內富氣管外空氣風機：G-TF36HK4-Ve22電機：YB180L-4V322KWA百葉窗SC9×3上管內液化氣風機：Y-TF24B6-Vs18.5泵：125SGB160-20設備名稱設備位號臺數技術規(guī)格或型號主要材質t操作備用介質溫度，℃壓力，MPa(G)1J工取人4A區(qū)NL空氣空氣中2200×6702×14立式空氣煙氣、催化劑A式催化劑、空氣L液化石油氣中4000×34194×12立式原料油設備名稱設備位號臺數技術規(guī)格或型號主要材質t操作備用介質溫度，℃壓力，MPa(G)1J回煉油C油氣工中800×2472×22立式44出輕柴油A中1800×9000×10臥式AAφ1400×4000(切線)×6立式富氣、凝縮油A油氣液化石油氣φ2000×7100×10(埋地)臥式輕污油于氣Aφ2400×9000(切線)×10立式富氣、凝縮油中1400×4750×10立式L干氣干氣、輕污油中1500×8500序號設備名稱設備位號臺數技術規(guī)格或型號主要材質t操作備用介質溫度，℃壓力，MPa(G)GH1JK中1500×7000φ3000中2000×5480×1416山土44熱中2000中1400×4600×146A7中1500×3856×6常壓x催化劑、煙氣A催化劑序號設備名稱設備位號臺數技術規(guī)格或型號主要材質t操作備用介質溫度，℃壓力，MPa(G)1JA煙氣雙罐五泵防爆型煙氣、催化劑常壓序號設備名稱設備位號臺數技術規(guī)格或型號主要操作條件原動機型號電源電壓操作備用介質溫度℃入口壓力出口壓力軸功率原動機1JP1鈍化劑注入泵11鈍化劑常壓2阻垢劑注入泵11阻垢劑常壓3鈍化劑吸入泵1鈍化劑常壓4阻垢劑吸入泵1阻垢劑常壓5原料油泵主泵變頻11原料油6粗汽油泵主泵變頻11粗汽油7頂循環(huán)回流油泵主泵變頻11頂循環(huán)油8輕勢油泵主泵變頻11輕柴油9分餾一中循環(huán)油泵主泵變頻11二中及回煉油泵主泵變穎1回煉油油漿泵11油漿富氣水洗泵11酸性水序號設備名稱設備位號臺數技術規(guī)格或型號主要操作條件原動機型號電源電壓壓MPa(G)操作備用介質溫度℃入口壓力壓力軸功率原動機EFGH1JKLP封油泵11輕柴油常壓解吸塔進料泵11凝縮油吸收塔底油泵11粗汽油吸收一中循環(huán)油泵11粗汽油吸收二中循環(huán)油泵1粗汽油穩(wěn)定塔進料泵11穩(wěn)定塔頂回流油泵11穩(wěn)定汽油泵11穩(wěn)定汽油輕污油泵1輕污油常壓11凝縮油數量(臺)備注1主風機組主風機流量：2300m3n/min,出口壓力：0.40MPa(A)1煙機煙氣流量：2300m3n/min1電機12備用主風機流量：1600m3n/min,出口壓力：0.32MPa(A),電機功率：6300kW13增壓機流量：100m3n/min,出口壓力：0.44MPa(A),電機功率：110kW24氣壓機組氣壓機流量：～700m3n/min,出口壓力：1.6MPa(A)1中壓背壓蒸汽機組蒸汽量；64t/h1表4.3-5序號設備位號安裝地點主要操作條件技術規(guī)格或型號臺數公稱直徑(鋼徑)電壓V或氣壓閥體材質總重介質溫壓操作備用CDEFJKLMNOP1主風機出口管道主風DN1000阻尼單向閥12備用主風機出口管道主風DN900阻尼單向閥13主風機總管主風DN1000阻尼單向閥14主風DN200阻尼單向閥15煙機入口管道煙氣DN1400電液閘閥(切斷)16煙機入口管道煙氣DN1400電液蝶閥(調節(jié))17富氣DN700氣動閘閥18富氣DN600氣動蝶閥19富氣DN400風動閘閥1待生滑閥DN800電液單動滑閥1二反待生循環(huán)滑閥DN600電液單動滑閥1再生煙氣管道煙氣DN1400/1500電液雙動滑閥1再生單動滑閥DN800電液單動滑閥1DN1100電液單動滑閥1外取熱器下滑閥DN700電液單動滑閥1國家質量技術監(jiān)督局頒發(fā)的《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》《催化裂化裝置反應再生系統(tǒng)設備施工及驗收規(guī)范》SH3504-20004.4工藝裝置“三廢”排放本裝置排放的廢水有含油污水、含硫污水。含油污水主要是機泵冷卻水、采樣冷卻器排水、蒸汽發(fā)生器排污水及裝置內圍堰的初期雨水等。含硫污水來源于分餾塔頂油水分離器排水、氣壓機出口油水分離器排水及氣壓機一級出口油水分離器排水。裝置污水排放情況及主要污染物見表4.4-1。廢液排放表表4.4-1廢水類別排水量(t/h)6主要污染物(mg/l)排放規(guī)律排放去向石油類硫化物氨氮含油污水連續(xù)污水處理場含硫污水連續(xù)含硫污水系統(tǒng)裝置生產過程中排放的廢氣為催化再生煙氣和蒸汽過熱爐煙氣。裝置建成后廢氣排放情況見表4.4-2。污染源名稱煙氣量×104排放高度排放方式主要污染物(kg/h)排放去向煙塵計算值標準計算值標準再生煙氣連續(xù)大氣蒸汽爐煙氣連續(xù)裝置排放的固體廢物為廢催化劑粉末，來自廢催化劑罐，催化劑排放量為600t/a,排放情況見表4.4-3。廢渣類別主要成分去向廢催化劑固體廢物填埋場新建催化裂化裝置的操作人員32名，管理人員7名，均由廠方內部調配解決，不新增定員。操作人員定員見表4.5-1崗位名稱2操作班數操作定員管理人員6備注7人/班合計13451班長4142433外操44合計5原料、輔助材料及燃料供應6自動控制6.2裝置自動控制水平全裝置控制回路約120個，其中單參數控制回路約70個、串級控制主回路約20個、串級控制付回路約20個、選擇/分程/其它控制回路約10個。檢測點共約560點(其中溫度約280點，模擬量約260點，脈沖量約20點);模擬輸出點約110點；開關量約130點(其中輸入105點，輸4、根據工藝特點和要求，設置可靠的安全儀表聯(lián)鎖系統(tǒng)(SIS)及事6.3先進控制技術與優(yōu)化控制技術隨著控制理論的發(fā)展，計算機性能的提高而出現(xiàn)的高級控制方法，它用來規(guī)PID控制為基礎，利用DCS的多種硬件、軟件功能及在線質量分析儀表的分析結果，實施工藝計算，建立多變量預估控制器，實現(xiàn)生產過程平穩(wěn)操作和提高產品合格率，卡邊操作提高目的產品收率，滿負荷運行提高處理能力，充分發(fā)揮裝置內各設備的潛力，最大限度地提高裝置的經濟效益。先進控制和優(yōu)化控制系統(tǒng)軟件包可以采用目前國內或國外同類型裝置中技術成熟、經濟效益較好的商品化先進控制或優(yōu)化控制軟件包，或向國外專利公司全部購買或只購買軟件包專有技術使用權，具體應用工作由國內組織技術力量與國外合作完成；也可以購買國內自行開發(fā)并在生產裝置上運行成熟的、且有一定經濟效益的軟件包。本設計暫不考慮實施先控，但為用戶今后實施先控預留平臺接口。6.4主要控制方案2、反應沉降器壓力(或分餾塔壓力)控制；6、分餾塔底液位控制系統(tǒng)一油漿系統(tǒng)的控制；6.5儀表選型原則(2)現(xiàn)場檢測儀表(變送器),一般采用智能型儀表；(3)調節(jié)閥一般采用國內引進技術生產的產品，部分關鍵的或有特殊要求的調節(jié)閥(如主風機防喘振閥，富氣壓縮機放火炬密封蝶閥等)選(4)現(xiàn)場儀表一般選用本安型電動儀表；(5)一般過程控制的流量檢測元件選用節(jié)流裝置，進出裝置的原料(6)機組軸系檢測、監(jiān)視儀表，轉速測量儀表選用國外產品。本裝置僅設再生煙氣(O?,CO,CO?)分析儀表，其余分析儀表暫不考SIS獨立于DCS單獨設置，以確保生產裝置、重要機組和關鍵生產設按事故安全型設置，即一旦能源中斷，執(zhí)行機構的最終位置應能確保工藝過程和設備處于安全狀態(tài)。重要的聯(lián)鎖系統(tǒng)檢測元件或輸入信號按“三取按規(guī)范要求設置必要的可燃/有毒氣體檢測器，并在控制室內對可燃氣體的濃度進行集中監(jiān)視和超限報警設置。安全檢測系統(tǒng)獨立于DCS單獨6.6控制室的設置原則裝置內不設中心控制室，DCS操作室設在廠區(qū)的集中控制室，裝置內僅設機柜間和交接班室、休息室，機柜間設置兩臺DCS監(jiān)控CRT,其