完整版225万吨年新疆渣油催化裂化反再系统工艺设计本科生毕业设计论文Word格式文档下载.docx
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3.1流程说明………………………………………………………………………9
3.1.1反应-再生系统…………………………………………………………9
3.1.2分馏部分…………………………………………………………………9
3.1.3吸收稳定部分……………………………………………………………10
3.2主要操作条件的选择依据……………………………………………………10
3.2.1反应温度…………………………………………………………………10
3.2.2反应压力…………………………………………………………………11
3.2.3再生温度…………………………………………………………………11
3.2.4再生压力…………………………………………………………………11
3.2.5再生烟气氧含量…………………………………………………………11
3.2.6再剂碳含量………………………………………………………………12
3.2.7原料预热温度……………………………………………………………12
3.2.8反应时间…………………………………………………………………12
3.2.9焦中HC比………………………………………………………………13
3.2.10COCO2比……………………………………………………………13
3.2.11剂油比…………………………………………………………………13
4工艺计算………………………………………………………………………13
4.1基础数据………………………………………………………………………13
4.2物料衡算………………………………………………………………………15
4.2.1再生器物料衡算…………………………………………………………15
4.2.2反应器物料衡算…………………………………………………………17
4.3热量衡算………………………………………………………………………20
4.3.1反应器热量衡算…………………………………………………………20
4.3.2再生器热量衡算…………………………………………………………23
5主要设备工艺计算和设备选型…………………………………………………25
5.1提升管反应器…………………………………………………………………25
5.1.1几个参数的确定…………………………………………………………25
5.1.2原料预热温度……………………………………………………………26
5.1.3提升管尺寸的计算………………………………………………………26
5.2提升管长度的确定……………………………………………………………29
6环境保护与安全措施……………………………………………………………30
6.1污水处理………………………………………………………………………30
6.2废气排放………………………………………………………………………31
6.3废渣排放………………………………………………………………………32
6.4安全措施防护…………………………………………………………………32
7设计体会及收获…………………………………………………………………33
参考文献……………………………………………………………………………35
致谢…………………………………………………………………………………36
225万吨年新疆渣油催化裂化反-再系统工艺设计
江亚峰
指导老师:
许修强
(黄山学院化工学院,黄山,安徽245041)
摘要:
本设计主要针对根据新疆渣油的性质特点确定选用同轴式催化裂化装置进行工艺设计,本设计采用两段再生过程,在提升管下段增加预提升段及下流式外取热器,该过程可以提高原料、催化剂、水以及能量的可循环利用率,提高效率。
根据设计任务书要求及新疆渣油物性数据,进行物料衡算和能量衡算以及设备选型及计算。
最终确定了提升管反应器的直径为1.5m,高度为38m;
再生器稀相段和密相段直径15m分别9m,再生器高度为16.5m。
该工业设计更为新疆渣油的深加工利用具有十分重要的意义。
关键词:
渣油;
催化裂化;
物料衡算;
热量衡算
ProcessDesignfor2.25MaXinjiangResidueCatalyticCrackingReactor-RegeneratorSystem
JiangYafeng
Director:
XuXiuqiang
(CollegeofChemistryandChemicalEngineering,HuangshanUniversity,Huangshan,Anhui,245041)
Abstract:
AccordingtothefeatureandnatureofXinjiangresiduethispaperadoptscoaxialcatalyticcrackingunit.Thisdesignusedtwo-stageregenerationtechnologyandthepre-liftingzoneandadown-flowexternalcoolerwereaddedinthebottomstageoftheraiser,whichcanimprovetheefficiencyofthesystemandthecyclicutilizationrateofrawmaterials,catalystwaterandenergy.Accordingtothedutybookrequirementsandthephysicaldataoftheresidue,theaccountingofmaterialsandenergy,theselectionandcalculationoftheequipmentwerecarriedout.Finally,thediameteroftheriserreactorwasdeterminedas1.5mandtheδ=-1.53181-0.012800tv0.667+3.64678×
S0.3333
=-1.53181-0.012800×
(454)0.667+3.64678×
(1.138)0.3333
=1.517
t=tv-δ=454-4.56=449.44℃
T=t+273.15=722.59K
d15.615.6=d420+δd=0.8942+0.0040=0.8982
所以K混=1.216T13d15.615.6
=1.216×
722.59130.8982
=12.15
根据d混=0.8942,K混=12.15,
查焓q510℃汽=417kcalkg=1744.73kJkg
q240℃液=130kcalkg=543.92kJkg
K值校正为-4,压力校正为0,可知
Q510℃汽=417-(-4)=421Kcalkg=1761kJkg
Q7=(225×
107330×
24+122.163)×
103×
(1761-543.92)
=49033×
104kJ×
22.4×
(273+t混)(273×
P入)
n=n水+n油+n烟气=595.3+536+62.2=1193.5kmol×
(273+t出)(273×
P出)×
1.013
n=n水+n油+n烟气=595.3+(876.4+621.9+182.1)+62.2=2337.9kmol
所以V出=2337.93600×
(273+561.2)(273×
3.05)×
1.013=14.3m3s
下段出口线速
W出=4V出πd2=14.3×
43.14×
1.52=8.09ms
在9-15ms之间,满足要求
按照同样方法可求出上段的
W上入=9.23ms;
W下出=15.04ms
5.2提升管长度的确定
提升管下段长为10.2m
已计算出W下入=4.21ms,W下出=8.09ms
则其对数平均值W下(平均)=(W入+W入)ln(W入-W入)
=(8.09+4.23)ln(8.09-4.23)
=9.13ms
则反应时间t下=LW(平均)=1.11s
反应时间为3s,则t上=1.89s同理
W上(平均)=14.2ms
则上段提升管的长度L上=W上(平均)×
t上=27.8m
整段提升管的长度为L=27.8+10.2=38m
提升管的处理能力=284×
4(πd2L)=284×
4(3.14×
1.52×
38)
=4.23t新鲜原料m3h
表5-1反应再生系统主要参数汇总表
项目
数值
提升管直径(m)
1.5
提升管总长(m)
38
提升段入口温度(℃)
567.5
提升管出口温度(℃)
536.2
提升管入口线速(ms)
4.23
提升管出口线速(ms)
14.2
提升管停留时间(s)
3.0
预提升段直径(m)
1
预提升管长度(m)
7
汽提段高度(m)
7.25
汽提段直径(m)
2.6
再生器稀相段高度(m)
10
再生器稀相段直径(m)
15
再生器密相段高度(m)
6.5
再生器密相段直径(m)
9
再生器密相段线速(ms)
再生器稀相段线速(ms)
0.68
过渡段高度(m)
4
6环境保护与安全措施
渣油催化裂化的主要污染源包括生产过程产生的含硫污水、再生烟气、废催化剂。
“三废”排放量与裂化原料油的质量有关,使用经过加氢预处理的原料油时,含硫污水的排放量和再生烟气的SO2排放量均可降低。
我国的化工企业一直对污水治理都比较重视,炼油企业开发的生化曝气、隔油浮选等成套污水治理技术,可使炼油厂外排污水基本上达到排放标准。
同时开发了废渣脱水、焚烧等技术,减少了外排。
也可以采取硫磺回收、脱硫技术,很大限度的降低了废气中的SO2,使的环境污染得到了有效的控制。
总体来说,炼油厂环境还需加大治理力度,采取先进技术,进一步改善环境。
6.1污水处理
含硫污水的主要污染物为硫化物、氨、挥发酚、含油及氰化物等。
重油催化裂化产生的污水主要来自分馏系统的油气分离器、汽油和富气洗
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