提升管式催化裂化反应器与再生器的设计

论文摘要

由于原料油不断重质化,而且要求轻质油收率不断上升,因此对炼油装置提升管反应器的要求更加苛刻。根据给定的催化裂化的基础数据和催化裂化的相关资料,以大庆常压渣油为原料,进行了五十万吨/年重油提升管式催化裂化反应器、再生器及其主要构件的设计,其中包括:催化裂化工艺流程的说明和工艺参数的选择;催化裂化反应器、再生器的原料量、产品量和相关的物料平衡的计算;反应器和再生器的能量平衡计算;确定了反应器和再生器的压力平衡;利用高转化率的MLC-500分子筛催化剂及添加剂（金属钝化剂、一氧化碳助燃剂）,提高了柴油和汽油的转化率。设计了催化裂化的外再生器和内再生器,催化裂化的外再生器和内再生器为等高同轴式,减少了外再生器和内再生器两个再生器所占据的总空间;减少了它们之间的连接管线和连接管线的磨损,便于操作、维护和维修。设计的外再生器和内再生器的温度分布几乎一致,内再生器被外再生器夹套,减少了催化裂化的内再生器的热量损失。催化裂化的外再生器和内再生器之间不用隔热,只进行简单分隔即可。由于设计了催化裂化的外再生器和内再生器,通过催化裂化的外再生器和内再生器使烧去附着在催化剂表面的焦碳更加彻底;焦碳在催化裂化的外再生器和内再生器内燃烧更加稳定。经模拟试验,再生催化剂的焦碳含量可以降低到0.05%以下,提高了催化剂的活性。反应再生系统的操作性能和再生烧焦性能得到改善,再生催化剂碳含量由0.2%以上降至0.05%以下,产品分布良好,生产能耗减少。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 提升管式反应器提升管技术的最新进展和应用
• 1.2 提升管反应器的最新发展和应用
• 1.3 提升管式反应器的发展趋势
• 1.4 反应器改进的必要性
• 第二章 再生器物料平衡和热平衡计算
• 2.1 外再生器物料平衡计算
• 2.1.1 外再生器烧碳量及烧氢量计算
• 2.1.2 外再生器实际干空气量计算
• 2.1.3 需湿空气量（主风量）计算
• 2.1.4 外再生器主风及湿烟气组成
• 2.2 内再生器物料平衡计算
• 2.2.1 内再生器烧碳计算
• 2.2.2 内再生器实际需干空气量计算
• 2.2.3 内再生器湿空气量（主风量）计算
• 2.2.4 内再生器湿烟气量计算
• 2.2.5 内再生器主风及烟气组成
• 2.2.6 再生器主风及烟气组成汇总
• 2.3 再生器热平衡及催化剂循环量计算
• 2.3.1 焦碳燃烧放热计算
• 2.3.2 焦碳脱附热计算
• 2.3.3 主风由175℃升温到709℃需热计算
• 2.3.4 焦碳升温吸热
• 2.3.5 热损失计算
• 2.3.6 外用蒸汽耗热
• 2.3.7 待生剂带入水汽升温需热
• 2.3.8 催化剂耗热量
• 2.3.9 催化剂循环量计算
• 2.3.10 剂油比计算
• 2.3.11 催化剂藏量计算
• 第三章 再生器工艺设计
• 3.1 外再生器的一、二级旋风分离器的设计
• 3.1.1 一、二级旋风分离器的主体设计
• 3.1.2 一、二级旋风分离器的一、二级入口气速核算
• 3.2 一、二级旋风分离器的料腿截面积设计
• 3.3 溢流管的设计
• 3.4 内再生器一、二级旋风分离器的设计
• 3.4.1 一、二级旋风分离器的主体设计
• 3.4.2 一、二级旋风分离器的入口线速核算
• 3.4.3 一、二级旋风分离器的料腿截面积设计
• 3.5 淹流管的设计
• 3.6 外、内再生器的密相段设计
• 3.7 外、内再生器的稀相段的设计
• 3.8 过渡段及稀相段上部的设计
• 3.8.1 过度段的设计
• 3.8.2 外、内再生器的稀相段上部的设计
• 3.9 再生器的旋风分离器入口至料腿末端高度
• 3.9.1 外再生器的旋风分离器入口至料腿末端高度
• 3.9.2 内再生器的旋风分离器入口至料腿末端高度
• 3.10 催化剂藏量的核算
• 3.11 外、内再生器分布管的设计
• 3.12 外、内再生器及其主要构件名称、尺寸及相关参数数据表
• 3.12.1 外再生器的主要构件名称、尺寸及相关参数见表3-1
• 3.12.2 内再生器的主要构件名称、尺寸及相关参数见表3-2
• 3.12.3 外再生器的尺寸及相关参数
• 3.12.4 内再生器的尺寸及相关参数
• 第四章 反应器物料、热平衡计算及工艺设计
• 4.1 反应器的物料、热平衡计算
• 4.1.1 再生催化剂放热
• 4.1.2 焦碳的吸附热
• 4.1.3 再生催化剂带入烟气放热
• 4.1.4 蒸汽升温吸热
• 4.1.5 反应吸热
• 4.1.6 反应器的热损失
• 4.1.7 原料升温及汽化吸热
• 4.1.8 反应器热平衡计算
• 4.2 提升管反应器的设计
• 4.2.1 提升管反应器热平衡计算
• 4.2.2 提升管的物料平衡
• 4.2.3 提升管反应器的设计及压降核算
• 4.2.4 相关参数据表
• 第五章 压力平衡计算
• 5.1 反应器与外再生器之间的压力计算
• 5.1.1 反应器顶部至外再生器底部的压力计算
• 5.1.2 外再生器顶部至底部的压力计算
• 5.2 反应器与内再生器之间的压力计算
• 5.2.1 反应器顶部至预提升段底部的压力计算
• 5.2.2 内再生器顶部至反应器预提升段底部的压力计算
• 5.3 外再生器与内再生器之间的压力计算
• 5.3.1 外再生器顶部至内再生器底部的压力计算
• 5.3.2 内再生器顶部至底部的压力计算
• 5.3.3 相关数据表
• 第六章 提升管式催化裂化反应器与再生器在实际中的应用
• 6.1 反应系统设计的改进
• 6.1.1 外再生器和内再生器为等高同轴式
• 6.1.2 提升管出口在过渡段进行简单的二次900转弯
• 6.1.3 旋风分离器设旁路分离室
• 6.1.4 采用高的剂油比和气速
• 6.2 系统改进前后操作参数及产品分布情况的对比
• 6.3 改进系统在炼油二厂的节能比较
• 6.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 详细摘要