卢春喜反应—再生系统工艺计算
最新万吨年催化裂化反应—再生系统计算
万吨年催化裂化反应—再生系统计算摘要催化裂化装置主要由反应—再生系统、分馏系统、吸收稳定系统和能量回收系统构成,其中反应—再生系统是其重要组成部分,是装置的核心。
设计中以大庆原油的混合蜡油与减压渣油作为原料,采用汽油方案,对装置处理量为250万吨/年(年开工8000小时)的催化裂化反应—再生系统进行了一系列计算。
根据所用原料掺油量低,混合后残炭值较低,其硫含量和金属含量都较小且由产品分布和回炼比较小,抗金属污染能力强,催化剂的烧焦和流化性能较好及在此催化剂作用下,汽油辛烷值较高这些特点,故采用汽油方案。
设计中,采用了高低并列式且带有外循环管的烧焦罐技术,并对烧焦罐式再生器和提升管反应器进行了工艺计算,其中再生器的烧焦量达32500㎏/h,烧焦罐温度为680℃,稀相管温度为720℃,由于烟气中CO含量为0,则采用高效完全再生。
在烧焦罐中,烧焦时间为1.8s,罐中平均密度为100㎏/m3,烧焦效果良好。
在提升管反应器设计中,反应温度为505℃,直径为1.62 m,管长为29 m,反应时间为3s,沉降器直径为2 m,催化剂在两器中循环,以减少催化剂的损失,提高气—固的分离效果,在反应器和再生器中分别装有旋风分离器,旋风分离器的料腿上装有翼阀,在提升管和稀相管出口处采用T型快分器。
由设计计算部分可知,所需产品产率基本可以实现。
关键词:催化裂化,反应器,再生器,提升管,烧焦罐,完全再生AbstractThe catalytic cracker constitutes reaction-regeneration system、fraction system、 absorption-stabilization system and power-recovery system. The most important and core part of the unit is reaction-regeneration system. The DaQing Crude wax oil and vacuumdistillation residue are taken as feedstock. This paper is a series of processing calculation mainly about reaction-regeneration system. With gasoline scheme, capacity is designed to be 150 Mt/a under the condition of 8000 hours’ operating time.After being mixed the contents of blending residuum, sulphur and metal as well as the carbon residue in feedstock are low. As the even distribution of product, superior properties of resisting metal pollution and the catalyst’s coke burning and fluidization as well as the higher octane number of gasoline with the function of this catalyst, the gasoline scheme are taken.In the design, technology of coke-burning drum with outsider-circulation tube is applied. The drum is of high-low parallel style. The processing calculation is about reproducer of coke-burning drum style and riser, coke-burning capacity is 32500㎏/h, the temperatures of coke-burning drum and dilute phase riser are respectively 680℃and 720℃. Accounting that there is no carbon monoxide in off-gase. The high efficient regeneration is applied. In the coke-burning drum, the scorching time is 1.8s and its average density is 100 ㎏/m3, thus the effect of coke-burning is good. The temperature of riser is 505℃. Its diameter is 1.62m and the length is 29m. While its reaction time is 3s and the diameter of settling vessel is 2m. Catalysts circulate in the drum and reactor. In order to reduce the loss of catalyst and improve the effect of gas-solid separation, cyclones are equipped in both reactor and reproducer. There is trickle vavle on the dipleg of the latter, whilethe T-rapid separation unit is fitted in the exit of riser and dilute phase riser. From the date, the unit can substantially reach the required yield. Keywords: Catalystic cracking, Reactor, Reproducer, Riser, Coke-burning drum毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
年产20万吨乙烯MTO反应器与再生器的设计
20万吨/年乙烯MTO反应器与再生器的设计总计:毕业论文41页表格:17表插图:7幅指导老师:赵启成评阅人:完成日期:2012.摘要资源是人类社会发展的物质基础,环境是人类赖以生存的基本条件。
采用合理的手段利用资源保护环境是当今化工研究的重点,也是人类面临的挑战。
基于对我国国情及资源种类考虑,研究MTO技术将是我国化工生产烯烃产物的理想道路。
通过调查和查阅有关的数据表明,MTO技术中的反应装置的设计是目前较为前沿的技术,大多都是将FCC中的流化床反应器应用于该工艺中。
本设计的内容主要包括反-再系统的工艺计算、反应器的结构设计及其强度校核三个部分。
首先利用Aspen plus软件对反—再系统进行模拟计算,得到物料及热量衡算结果。
再根据计算结果并结合大连物化所研究的催化剂SAPO-34的反应条件及相关数据,对MTO过程中的流化床反应器和再生斜立管进行工艺设计,得出流化床反应器的高度和直径。
最后依据反应物和产物的物理性质、化学性质、反应条件及设计参数,对反应器进行结构设计及强度校核。
最终设计得到一套20×104t/a的MTO反应装置。
关键词:MTO,流化床反应器,SAPO-34催化剂,结构设计。
AbstractResource is the material basis of social development, the environment is the basic condition of survival. Reasonable of resources is the focus in the study of chemical industry, is also face the challenge of human beings.Based on China’s national conditions and resource type consideration, research MTO technology will be the country’s chemical production olefins product ideal road. Trough the survey and consult relevant data show that the reaction in the device MTO technology design is now more forward technical, mostly in the FCC is reaction device used in the fluidized bed process.This design content mainly includes the process calculation, the system to the reactor structure design and strength check three parts. First, the Aspen plus software for simulate reaction regeneration system, and get material and heat calculation results. Then through the calculation results and combining with the catalyst SAPO-34 reaction conditions of Dalian institute of chemical and the related data, to the MTO process of fluidized bed reactor and regeneration inclined stand pipe process design, draw the fluidized bed reactor height and diameter. The last, based on the physical properties of reactant and product, chemical properties, the reaction conditions and the design parameters, the structure design of reactors and strength check. The final get a set of 20×104t/a reaction of the MTO device.Keyword: MTO, fluidized bed reactor, SAPO-34 catalyst, structure design.目录摘要 (i)Abstract .......................................................................................................................... i i 1. 绪论 (1)1.1. 历史简述 (1)1.2. 能源形势 (2)1.3. 流化床的优缺点 (3)2. 工艺过程设计 (5)2.1. 工艺条件 (5)2.1.1. 反应温度对过程的影响 (5)2.1.2. 空速对过程的影响 (5)2.1.3. 甲醇浓度对过程的影响 (5)2.1.4. 催化剂的再生研究 (6)2.1.5. 设计条件参数 (6)2.2. 过程设计 (7)2.2.1. 技术方案 (7)2.2.2. 工艺计算 (7)2.2.3. 生产工艺流程 (10)3. 反应-再生系统的工艺设计 (11)3.1. 直径的确定 (11)3.2. 高度的确定 (12)3.3. 关键部件的确定 (14)3.3.1. 分布板 (14)3.3.2. 内部构件 (17)3.3.3. 流化床料腿 (18)3.3.4. 气固分离器 (18)4.反应-再生系统的机械设计 (21)4.1. 材料选择 (21)4.2. 壁厚设计 (21)4.3. 质量载荷计算 (22)4.4. 塔的自振周期 (25)4.5. 地震载荷计算 (26)4.6. 风载荷和偏心弯矩计算 (27)4.7. 各种载荷引起的轴向应力 (30)4.8. 危险截面强度和稳定性校核 (31)4.9. 水压试验应力校核 (32)4.10. 基础环设计 (34)4.11. 地脚螺栓设计 (35)4.12. 设计一览表 (36)5.小结 (39)鸣谢 (40)参考文献 (41)1.绪论1.1.历史简述资源是人类社会发展的物质基础,环境是人类赖以生存的基本条件。
《炼油技术与工程》2011年1—12期分类索引
马书涛 ( 8—2 ) 6
傅 钢 强 (9一 1 )
延迟焦化装置提高负荷率 的瓶颈分析及对策
一
Ⅱ 一
2 1 年《 0 1 炼油技 术与工程》 分类索弓 连续重整装置预加氢反应器压力降分析及解决方案
闰德 兴等 ( 9—5)
夏佳兴 张 奎 山 马 强 ( 3—2 3)
高导 电性高酸原油 电脱盐工艺研究
电脱盐罐 内钙渣沉积的分析及对策
张海兵 甄新平 马 忠庭等 ( 0— 8 1 2) 朱 军 ( 0— 1 1 3)
脱丙烯干气带液的原因及对策
马献 波
聚丙烯粒料气力输送设计计算
高空速条件下生产符合欧 V排放标准清洁柴油的工业
柴油超深度 加氢脱硫机理及氮化物影响 的研究进展 弹丸焦生产 方案 的经济效益和实施措施
夏少青 耿 庆光 李学华 李 步
催化裂化汽油选择性加氢装置的设计与开工 王德会 ( 4—2 4) 黄 占修 ( 5—1) 4 ta硫回收联合装 置烧 氨实践 0k /
加 工工 艺
2 2Mta . / 连续重整装置的设计与开工
张 欣 ( 4—3 9)
板式空气预热器 内部流场数值模拟与结构优化 炼油厂高温烃泵机械密封的设计选用探讨 丙烷泵机械密封系统的选用
潘从 锦 张 兴 明 木合塔 尔等 ( 4—4 4)
邵 以华 ( 5—1 8)
独山子石化分公司氢网压力波动分析和改进措施
任 斌 ( 0— 2 1 2)
李 汩 王 雷 ( 8—1 ) 8
金 陵连续重整装置长周期运转 的问题及对策
张延雪 ( 8—2 ) 2
加氢裂化装置掺炼劣质催 化裂 化柴油技术 的应用
徐光 明 于长青 ( 4—1)
催化裂化后反应系统快分的研究进展
催化裂化后反应系统快分的研究进展刘梦溪;卢春喜;时铭显【摘要】催化裂化后反应系统对装置的产品收率、分布和长周期运转具有重要的意义,提升管出口快分是后反应系统的核心装备。
对近年来我国催化裂化后反应系统快分的基础研究、开发和工业化进行了回顾,对关键几何结构和尺寸对不同类型快分内两相流场、分离效率和压降的影响进行了总结和分析。
为减少油剂接触时间并尽快引出油气,将提升管出口粗旋和一个预汽提器耦合起来并形成了FSC和CSC系统。
系统内设置了多个内构件以消除旋进涡核的摆动效应并减弱底部预汽提蒸汽对旋分流场的影响。
针对内提升管进而提出了包含旋流头和封闭罩的VQS系统。
优化结果表明,带有向下旋转的长臂的旋流头具有更加优越的性能。
此外,数值模拟结果显示在臂出口存在严重的短路流现象,导致分离效率显著下降。
为解决这一问题,增设了一个环形盖板和隔流筒,从而形成了SVQS系统。
结果表明,对平均粒径18μm的滑石粉SVQS系统的分离效率提高了约30%,与此同时压降仅增加不到400 Pa。
为了进一步缩短油剂在分离器内的分离时间,提出了一种新型SRTS快分,该快分能够将分离时间缩短到1 s以内,与此同时分离效率仅略低于旋风分离器。
%A post-riser system in RFCC unit has a significant influence on product yield and distribution, as well as long term operation of the unit. Quick separators are the core equipment of the system. The fundamental research, development and commercialization of quick separators of post-riser system in China were reviewed. The influence of key geometric configuration and size on the two-phase flow field, separation efficiency and pressure drop were also analyzed and discussed. In order to reduce the contact time of catalyst and oil gas and to dischargeoil gas as soon as quickly, a rough cut cyclone was coupled with a pre-stripper. Internals were mounted in the system, which were also called FSC and CSC system, to diminish the fluctuating processing vortex core and to reduce the influence of pre-stripping steam. Then a post-riser system called VQS was proposed, which included a vortex quick separator and an isolated shell. The study was conducted to optimize the geometric configuration of the separator, and the one with long and downward spiral arms was found to have excellent performance. Furthermore, the simulation results showed that severe short cut flow occurred in the vicinity of the exit of arms, leading to significant drop of separation efficiency. Then, a new system called SVQS was proposed by adding an annular cover and a tube into the system. As a result, the separation efficiency considerably increased about 30%for 18μm talc, meanwhile the separation pressure drop raised only 400 Pa. In order to reduce the separation time, a quick separator was proposed and optimized. The separation time was reduced to less than 1 s, and separation efficiency was closed to 75% for 44μm talc, which was slightly lower than separation efficiency of cyclone.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2016(067)008【总页数】13页(P3133-3145)【关键词】流态化;多相流;分离;催化裂化;后反应系统【作者】刘梦溪;卢春喜;时铭显【作者单位】中国石油大学北京重质油国家重点实验室,北京 102249;中国石油大学北京重质油国家重点实验室,北京 102249;中国石油大学北京重质油国家重点实验室,北京 102249【正文语种】中文【中图分类】TQ052.5催化裂化是我国炼油工业最重要的二次加工工艺,生产了国内约75%的汽油、30%的柴油和40%以上的丙烯。
荆门催化裂解装置催化剂磨损和跑剂的控制
该装置第二周期运转( 1999 年 10 月起) 以来, 平衡催化剂细粉含量增加较快。0~ 20 m 细粉由 1. 2% 增加到 5. 4% , 20~ 40 m 细粉由 19. 4% 增到 27. 0% , 平均粒度由 60. 5 m 降到 52. 5 m( 表 1) 。
表 1 平衡催化剂筛分组成
第一周期旋风分离器入口线速也比较高, 但由 于平衡催化剂细粉少, 跑剂量仅 0. 3~ 0. 6 kg/ t; 而 在相同的旋风分离器入口线速下, 第二周期由于平 衡催化剂细粉超高, 再生跑剂达到 1 kg/ t 以上。说 明旋分器入口细粉含量和跑剂量是成正比的关系。 3 磨损控制 3. 1 提升管原料喷嘴线速过高的控制
27
70% 下降到 30% 以下, 再经过回炼油喷嘴与回炼 油反应后, 活性降得更低, 到达油浆喷嘴时, 过低的 活性不能保证油浆的裂化效果, 使得富含稠环芳烃 的油浆以热裂化缩合生焦为主, 故油浆喷嘴处结焦 比较严重, 提升管流通面积缩小, 线速增大。
解决油浆喷嘴结焦的方法除了清焦以外, 简单 有效的办法是降低油浆回炼量或停止回炼, 即逐步 做到单程转化。将油浆回炼量和回炼比降到 5 t / h 和 0. 05 以下, 今后当掺渣率上升时, 还要停止油浆 回炼。 3. 4 再生二密床内分布环过孔线速过高的控制
2001 年 12 月
石油炼制与化工 PETROLEUM PROCESSING AND PETROCHEM ICALS
冷再生催化剂循环方法以及催化裂化反应再生系统[发明专利]
(10)申请公布号 CN 102649912 A(43)申请公布日 2012.08.29C N 102649912 A*CN102649912A*(21)申请号 201210152931.4(22)申请日 2012.05.16C10G 11/18(2006.01)(71)申请人中国石油大学(北京)地址102249 北京市昌平区府学路18号(72)发明人刘梦溪 卢春喜 王祝安 范怡平(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司 11127代理人李景辉(54)发明名称冷再生催化剂循环方法以及催化裂化反应再生系统(57)摘要本发明提出一种催化裂化反应再生系统和一种冷再生催化剂循环方法。
所述催化裂化反应再生系统包括:提升管反应器、预提升段、再生器、取热器和气固环流混合汽提器,所述气固环流混合汽提器用于再生形式的流化催化裂化过程中混合不同温度的第一种固体颗粒和第二种固体颗粒,并汽提掉混合后的固体颗粒夹带的烟气和空气,第一种固体颗粒为低温催化剂或低温待生剂,第二种固体颗粒为高温催化剂。
所述冷再生催化剂循环方法将来自所述取热器的第一种固体颗粒与来自所述再生器的第二种固体颗粒在如前面所述的气固环流混合汽提器中混合换热并同时汽提掉夹带的烟气和空气,形成混合催化剂后进入所述预提升段。
(51)Int.Cl.权利要求书3页 说明书15页 附图9页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 3 页 说明书 15 页 附图 9 页1.一种催化裂化反应再生系统,所述催化裂化反应再生系统包括:提升管反应器、预提升段、再生器、以及设置在所述再生器外的取热器,其特征在于,所述催化裂化反应再生系统还包括:设置在提升管反应器和预提升段之外的气固环流混合汽提器,所述气固环流混合汽提器用于流化催化裂化过程中混合不同温度的第一种固体颗粒和第二种固体颗粒,并汽提掉第一种固体颗粒和第二种固体颗粒夹带的烟气和空气,第二种固体颗粒的温度高于第一种固体颗粒的温度;所述气固环流混合汽提器包括:具有内腔的筒体(7)、设置在所述筒体的内腔中并与所述筒体同轴布置的导流筒(6)、位于所述筒体(7)与所述导流筒(6)之间的环隙空间底部的环隙气体分布器(3)、位于所述筒体中并位于所述导流筒(6)之下的导流筒气体分布器(11)、伸入到所述筒体(7)内腔中的气体出口、所述筒体(7)下端与锥体(2)连接、设置在所述锥体(2)下方的混合固体颗粒出口(1)、位于锥体(2)底部的并处于混合固体颗粒出口(1)上方的锥体汽提蒸汽环(12)、以及分别连接到所述筒体的内腔中的第一种固体颗粒进入通道和第二种固体颗粒进入通道,第种固体颗粒进入通道连接所述取热器,第二种固体颗粒进入通道连接所述再生器;其中,所述筒体(7)的内腔包括:所述环隙空间和所述导流筒(6)的内部空间,所述环隙气体分布器(3)为环管式气体分布器且环隙气体分布器(3)的开孔与所述环隙空间相连通,所述导流筒气体分布器(11)位于所述导流筒(6)之下并且导流筒气体分布器(11)的开孔与所述导流筒(6)的内部空间连通。
酸再生
200() 200(所需浓盐酸体积)
按以上规律,如由水得到385L200g/l的混合酸, 可以用185体积的再生酸和200体积的浓盐酸混合得到。
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• 2、贮酸区操作步骤
打开再生酸段机械密封水加压泵 打开新酸泵、冲洗水泵密封水阀 并调节流量
打开和关闭相应阀门
向冲洗水罐泵水
打开冲洗水泵
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• 然后启动新酸罐的同时,暂时通 过再生酸罐上的阀门调节新酸量, 通过阀门和流量显示器控制冲洗 水量。随后观察液位显示器在再 生酸罐内配制酸洗用酸。按同样 顺序在另一再生酸罐内配制酸洗 用酸。
三、主要设备简介
• 1、焙烧炉:焙烧炉为立式圆柱型钢结构,内
衬耐火耐酸砖,外面保温,燃烧室成切线布置, 烧嘴燃烧废气在烧嘴相同平面喷入炉中。喷嘴 将浓缩酸从焙烧炉顶部喷入。液化气体,其中 的氯化铁颗粒下降与燃烧废气逆流接触至焙烧 炉下段,被氧化成氧化铁粉。焙烧废气从焙烧 炉顶排除,其含有HCl气体,水蒸气,燃烧废 气和残余气。
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• 3、准备过程 • 启动前检查酸贮存区和再生装置所有 阀门位置(工业水、应用水)
• (1)打开仪表控制电压 • (2)打开交流电机控制电压 • • 装置的启动可手动或控制室完成,联锁 参考计算机操作规程。
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• 4、再生装置的启动
• 注意: • 装置首次启动时,不要使用不含铁的 冲洗水,因为废气风机部件材质为钛, 此材质不耐不含铁的HCl。
酸再生
2009.07.08
主要内容
• • • • • • • • 一、历史 二、工艺简介 三、主要设备简介 四、操作 五、装置停工 六、焙烧炉水操作 七、浓酸过滤器的清洗 八、操作时装置检查
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一 、历史
• 废盐酸再生装置采用的是喷雾焙烧 法也叫鲁斯纳法,是鞍钢集团八十 年代从奥地利引进的技术,经多次 小范围修改后,更适应了我国的情 况直到今天。
《植物细胞工程》word版
HUAZHONG AGRICULTURALUNIVERSITY烟草叶片愈伤组织诱导与植株再生的研究Research on Callus Induction and PlantRegeneration of Tobacco Leaves姓 名: 黄金波CANDIDATE : Huang-Jin Bo 学 号: 2012304200510 STUDENT ID : 2012304200510 课 程: 植物细胞工程实验 CURRICULUM : Plant Cell Engineering Experiment 班 级: MAJOR: 生技1201班 Biotechnology 1201 指导老师: SUPERVISOR :柳俊 齐迎春 陈浩Liu-Jun Qi-Ying Chun Chen-Hao中国 武汉 WUHAN ,CHINA二○一四年十二月DEC, 2014烟草叶片愈伤组织诱导与植株再生的研究黄金波华中农业大学生命科学技术学院生技1201班[摘要] [目的]以烟草叶片为材料,通过这次实验,基本掌握植物愈伤组织诱导与植株再生的原理和方法,熟练掌握相关实验操作技术;另外,通过本次实验,完成烟草植株再生,并对比光照和黑暗等不同方法,对诱导愈伤组织状态和诱导率的影响,进行结果分析。
[方法]在无菌条件下,把烟草叶片剪成1cm2大小的小方块,先通过含0.25mg/L NAA和0.25mg/L BA的MS诱导培养基在光照和黑暗条件下诱导培养;三周后,转接到含0.25mg/L NAA和1.0mg/L BA的MS分化培养基中光照培养;两个月后,观察结果,统计分析。
[结果]诱导培养后,在光照条件下和在黑暗条件下培养的均有67.7%的被污染了;用剩下的33.3%全部接种到分化培养基上培养。
结果表明分化率在光照条件下和在黑暗条件下无差别;每个愈伤组织分化芽数在光照条件下明显多于在黑暗条件下诱导;分化芽状态在黑暗和光照条件有一定的区别,分化植株苗在光照和黑暗条件下诱导没有明显区别。
甲醇水蒸气重整工艺的优化
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 S1 期甲醇水蒸气重整工艺的优化许家珩1,李永胜1,罗春欢1,2,苏庆泉1,2(1 北京科技大学能源与环境工程学院,北京 100083;2 北京科技大学冶金工业节能减排北京市重点实验室,北京 100083)摘要:甲醇在常温常压下为液态且具有极高的载氢密度,因而是一种较为理想的载氢介质。
甲醇重整反应器的设计对于甲醇在线重整制氢燃料电池系统的设计具有重要意义。
对于甲醇重整反应器,反应温度较高时重整气中CO 浓度高,不利于后续的CO 深度脱除;而反应温度较低时,甲醇转化率与液相空速低,会导致催化剂利用率低并且反应器体积较大。
基于以上问题,本工作提出了一种由第一段300℃下等温重整和第二段300℃~220℃下绝热重整组成的两段变温重整工艺。
基于Aspen Plus 对该工艺进行了模拟研究,证明该工艺在理论上可以实现。
然后通过固定床反应器进行实验研究,结果表明在甲醇完全转化的条件下,本变温工艺的甲醇液相空速为4.08h -1,重整气中CO 浓度为0.56%,重整制氢效率为108.98mL/(min·mL 催化剂)。
而220℃下等温重整工艺的液相空速为1.5h -1,重整气中CO 浓度为0.40%,重整制氢效率为44.89mL/(min·mL 催化剂)。
变温工艺可以在较大的液相空速下获得更高的重整制氢效率,降低催化剂用量,使重整器结构更加紧凑。
同时,与300℃下等温重整工艺相比,在相同液相空速下本变温工艺的CO 浓度远低于300℃下的1.77%。
因此,本文提出的两段工艺对于获得高制氢效率和低CO 浓度具有重要意义。
关键词:甲醇水蒸气重整;两段重整工艺;甲醇液相空速;反应器;固定床;燃料电池中图分类号:TK91;TM911.4 文献标志码:A 文章编号:1000-6613(2023)S1-0041-06Optimization of methanol steam reforming processXU Jiaheng 1,LI Yongsheng 1,LUO Chunhuan 1,2,SU Qingquan 1,2(1 School of Energy and Environmental Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China;2Beijing Key Laboratory of Energy Conservation and Emission Reduction for Metallurgical Industry, University of Scienceand Technology Beijing, Beijing 100083, China)Abstract: Methanol is an ideal hydrogen carrier because it keeps liquid state at normal temperature andpressure and has a very high hydrogen-carrying density. The design of methanol reforming reactors is important for the methanol online reforming system. For methanol reforming reactors, the CO concentration in reformate is high at high reaction temperatures that is not conducive to subsequent deepCO removal. But at low temperature, the low methanol conversion and liquid hourly space velocity (LHSV) s results in low catalyst utilization and large reactor volumes. Hence, a two-stage reforming process with the first isothermal section operating at 300℃ and the adiabatic second section working from 300℃ to研究开发DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0274收稿日期:2023-02-27;修改稿日期:2023-05-03。
催化反应再生系统工艺流程
催化反应再生系统工艺流程原料油自罐区的原料罐来经泵(P201/1.2)加压后送到至2台原料一—轻柴油换热器(E205/1.2)进入原料一—中段换热器(E2060),再进入原料—油浆换热器(E201/1.2.3)换热后,进入加热炉(F201),或直接进入闪蒸罐(V203/1),经过加热炉后的原料沿管排进入闪蒸(V203/1),经过加热炉后的原料油沿管排进入闪蒸罐(V203/1)或直接进料,进入闪蒸罐内的原料(350℃)汽相沿顶部汽返线进入分馏塔(T201)第二层塔盘上部,液相自罐底部抽经泵(P201/2.3)加压后进入提升管反应器。
回炼油自分馏塔第一层塔盘自流入回炼油罐(V202),经回炼油泵(P206/1.2)加压后,送到提升管反应器下部与分馏塔底油浆经泵(P207/1.2)加压后送至提升管下部的回炼油浆混合一并进入提升管反应器(R101)。
在提升管反应器(R101)内,原料与来自再生器(R103)二段的高温催化剂接触后迅速反应,反应油气与催化剂一并向上流动,从提升管顶部经初级旋风分离器,一级旋风分离器,将油气携带的催化剂除去,反应油气沿Dg350管线进入分馏塔(T201)。
经过旋风分离器分离下来的催化剂在反应沉降器(R102)内靠重力流入汽提段,在汽提蒸汽的作用下,脱除所携带的油气,催化剂沿待生立管,经待生塞阀进入再生器(R301)一段密相床进行烧焦再生,用再生底部送入的主风烧掉吸附在催化剂上焦炭及氢和碳,同时放出大量热量,完成催化剂的再生过程,再生剂自密相床底部经过再生塞阀送回提升管下部,完成催化剂循环过程。
催化剂再生过程所需主风是由主风机(M401/1.2)将空气压缩后,分别经过一、二段主风分布管进入再生器密相床,烧焦过程产生的高温烟气经过再生器内,一、二级旋风分离器,出点携带的催化剂后离开再生器(R103)经双动滑阀和孔板降压器排入大气中。
为了控制再生器能在最佳的热平衡条件下烧焦,再生器(R301)内设置了四组垂直分布的取热盘管。
5催化裂化9-6反应再生系统
第六节 反应—再生系统 P365一、反应器P3661、床层反应器(在催化裂化中已淘汰)各段结构和作用:密相段、稀相段、汽提段。
ÈË×°½¹ÕôÆûÌáÕôÆûÔÁϺʹ߻¯¼Á´µÉ¨ÕôÓÍÆø½¹°åͼ¼òͼ2、提升管反应器气管旋风分离器速分离器降器升管反应器提段形挡板水斜管图6-56 提升管反应器及沉降器简图⑴型式及结构直立式:用于高低并列式装置 折叠式:用于同轴式装置提升管制成两段或三段不同直径,设两个进料口;下部为预提升段(气速>1.5m/s)。
沿提升管装有人孔、热电偶管、测压管、采样口等。
下进料口事故蒸汽人孔附图 提升管预提升段⑵直径和长度直径由气体线速度计算,长度由反应所需时间确定。
入口线速:4~7m/s; 出口线速:12~18m/s。
停留时间:τ=L/u平;u平=(u出-u入)/ln(u出/u入)一般停留时间2~4秒。
中止反应技术:P367图9-30⑶提升管出口设快速分离装置,油气与催化剂快速分离(a)伞帽:分离效率约60~70%(b)倒L型弯头:分离效率约70~80%(c)T型弯头:分离效率~85%(d)粗旋风分离器:分离效率可达98%以上(常用)(e)弹射式快速分离器:分离效率大于90%(f)垂直齿缝式快速分离器(a)(b)(c)(d)(e)(f)同时要缩短油气在高温下的停留时间,以减少二次反应(热裂化反应)。
2005中国石油和化学工业协会科技奖励授奖项目
13、吸附精馏法回收精制二氧化碳大连理工大学张永春宋伟杰白洪亮匡国柱杨建华
工业化技术及应用黄勃李桂民
14、高掺量复合工业废渣辅助性南京工业大学沈晓冬李东旭许仲梓钟白茜王洪芬
胶凝材料在水泥中的应用研究袁园黄弘唐明亮陶星
15、常压立式石油储罐声发射福建炼油化工有限公司陈颖锋关卫和李新河沈纯厚陈学东
18、催化裂化吸收稳定系统中国石化集团洛阳石油化工工程公司王菁辉李林崔中强韩剑敏叶晓东
防腐蚀应用研究中国石油化工股份有限公司洛阳分公司杨金辉郭鹏邓朝阳刘静翔杨书显
获奖完成单位:
19、"尿二"去瓶颈扩建2000吨/日中国成达工程公司卢喆宇宁慈康鄢家祥黄伯容邓敏
技改项目张惠琼童秋阶魏红魏宗胜张谊
20、氯霉素和盐酸克伦特罗酶江南大学胥传来彭池方王武康朱建平谢正军
41、工业过氧化氢国家标准天津化工研究设计院范国强王彦朱爱萍李现风许艳萍
GB 1616-2003黎明化工研究院
河南省中原大化集团有限责任公司
吉林市双鸥化工有限公司
42、磷矿地质勘查规范(DZ/T0209-2002)中化地质矿山总局地质研究院熊先孝薛天星王炳铨刘长学姬凡宁
硫铁矿地质勘查规范(DZ/T0210-2002)国土资源部矿产资源储量评审中心王庆龙赵玉海连卫张幼勋孟宪钦
范涛蒋平广褚人才吴俊杰何小雄
11、过程设备强度计算软件包全国化工设备设计技术中心站秦叔经魏兆灿林杰程岱赵栓柱
SW6 - 1998 v3.1中国寰球化学工程公司李家伟徐才福姚峰洪瑛郎春生
中国五环化学工程公司
合肥通用机械研究所
华东理工大学
中国华陆工程公司
12、EDC裂解A/B单元上海工程化学设计院有限公司洪达许刚张军陈鹤龄潘引娟
催化裂化提升管出口旋流式快分_VQS_系统的实验研究与工业应用
石油学报(石油加工)2004年6月 ACTA PETROLEI SINICA(PET ROLEUM PROCESSING SECT ION) 第20卷第3期文章编号:1001 8719(2004)03 0024 06催化裂化提升管出口旋流式快分(VQS)系统的实验研究与工业应用EXPERIMENTAL STUDY AND INDUSTRY APPLIC ATION OF A NEW VOTEX QUICK S EPARATION SYSTEM AT FC CU RISER OUTLET卢春喜,蔡 智,时铭显LU Chun x i,CAI Zhi,SHI Ming xian(石油大学重质油国家重点实验室,北京102200)(The National Key L aboratory of Heav y Oil,Univ ersity o f Petroleum,Beij ing102200,China)摘要:在冷模实验装置上,系统地考察了旋流式快分(V Q S)系统的操作性能,实验在气体线速为8~21m/s的范围内进行。
结果表明,该系统能较好地实现气固的快速分离、催化剂的高效快速预汽提及油气的快速引出,系统各部分压力分布合理,冷态下的气固分离效率高达98.5%以上,并具有较好的预汽提效果。
工业试验在处理能力为1M t/a的FCCU装置上进行。
结果表明,V QS系统开工灵活,操作弹性大,气固分离效率高(油浆固含量小于4g/l),可有效地改善产品分布。
关 键 词:流化催化裂化;旋流分离器;提升管出口快分系统中图分类号:T E966;T E624.4 文献标识码:AAbstract:The operation performance of a new riser terminal votex quick separation(VQS)systemw ith pre stripper w as systematically investigated in a cold FCC simulator w ith the g as linear velocityrange of8~21m/s.T he solid particles were quickly and efficiently separated and stripped by prestripper.T he gas residence time w as shortened,and the separation efficiency w as also enhanced.T he total g as solid separation efficiency under ambient temperature w as higher than98.5%,.Commercial performance trial w as conducted in a FCCU of1Mt/a in capacity.The results indicatedthat VQS system w as featured with flex ibility of start up and operation,and high efficiency of gassolid separation(solid content of the slurry less than4g/l).The product distribution w as improvedeffectively.Key words:fluidized catalytic cracking;pre stripper;votex quick separation system提升管反应技术是现代催化裂化装置的核心技术。
酸再生教案课件
第一讲 酸再生基本理论
主讲:甘绍君 2013.3
目录
list
酸再生技术概述 盐酸废液形成及性质 酸再生机组工作原理 预脱硅工艺 废酸净化工艺 酸再生工艺 酸再生新技术介绍 思考题
酸再生技术概述
在现代冶金工业中,从热轧厂运送来的热轧带钢卷,是在高温下进行轧制 和卷取的,带钢表面在该条件下生成的氧化铁皮覆盖在带钢表面上。在冷轧厂 中,热轧带钢在冷轧前必须进行酸洗,其目的是为了清除粘附在带钢表面的氧 化层,为后续加工做好准备。除去氧化铁皮的工作通常由酸洗机组来完成,目 前大部分工厂使用的酸洗液通常是盐酸。 在酸洗过程中,每吨钢需消耗35-45kg的盐酸,这些酸不能随便进行排放 。为防止对环境照成恶劣的影响,因此须对废酸进行再生处理,一方面可以循 环利用盐酸,另一方面减少对环境的破坏。 20世纪30年代,德国的鲁奇(Lurgi)公司提出了鲁奇法(即流化床法) 回收盐酸。1959年奥地利ANDRITZ公司首创了Ruthner法盐酸再生工艺,即 喷雾焙烧工艺。酸再生机组根据客户的要求不同,配置也有所不一样,一般分 预脱硅、脱硅和酸再生三部分。 随着国内对环境保护和资源利用重视程度有了明显提高,人们对冶金工业酸 洗废液资源化处理的研究也越来越深入,目前国内大部分冷轧钢厂都配备了废 酸再生机组,其中ANDRITZ公司的Ruthner法盐酸再生工艺在国内应用的较为 广泛。
●所生产出的副产品氧化铁粉具有高附加值,主要用于磁性材料领域;
It can produce the high quality oxide powder which is used for magnetic materials; ●采用特殊的废气处理方法,使得机组的各项环境指标均能达到一流标准。 It takes a special way to reduce the fume ,all the environment KPI can reach the EURO standard;
酸再生教案
(Waste Acid PURification)
0.02g/l
4.5m3/h
ARP 1
7.5m3/h
ARP 2
OR 7.5m3/h
盐酸再生的工作原理可用下面的方程式#43;H2O
此方程式从左向右的反应为酸洗过程,从右向左的过程则是再生 过程,因此也可以说再生过程就是酸洗过程的逆反应。
废酸净化工艺(WAPUR)
废酸冷却
从浸溶塔上部溢流出的废酸温度约80-85℃,经过石墨换热器冷却到45℃。废酸冷却的 目的主要有两个:一是废酸的温度高,在其后的氧化过程中生成的沉淀小,不易沉积下来; 二是温度高使氨水的挥发量增大,增加氨水的消耗量。冷却水回路上配置有电导率值测量计 ,用于监控液体是否泄露。
酸再生工艺(ARP)
焙烧 经过预浓缩的废酸液由焙烧炉供料泵以一定的流量送到焙烧炉。 焙烧炉通过燃气加热到约700℃左右,炉顶的喷嘴将废酸液雾化成细微的液滴,从炉顶 喷洒下来与高温炉气接触,废酸中FeCl2被高温焙烧而发生化学反应分解为Fe2O3颗粒和HCl 气体。 燃烧后的烟气通过炉顶部管道排出,气体的成份主要是HCl、水蒸气的混合气体,气体 排出,气体的成份主要是HCl、水蒸气的混合气体,气体排出温度约为400℃。 废酸液在焙烧炉内发生如下主要化学反应: FeCl2+2H2O+1/2O2=Fe2O3+4HCl 2FeCl3+3H2O=Fe2O3+6HCl 反应产物固体颗粒(Fe2O3)以粉末的形式落在焙烧炉下部锥形中,并通过一个旋转阀 排放。旋转阀有密封作用,可以保证焙烧炉内部的气体同外部气体隔离开来。在旋转阀的上 部设计安装了破碎机,用来破碎可能产生的Fe2O3结块。 双旋风除尘 焙烧炉燃烧产生的气体包括燃烧废气、水蒸气和氯化氢(HCl)气体,同时燃烧气体中 含有大量粉尘(如Fe2O3),气体从焙烧炉的顶部管道离开焙烧炉后经过双旋风分离器,在 旋风分离器处由于离心力的作用,气体中所含的Fe2O3粉尘将部分被分离出来,旋风分离器 的效率约为50-60%,即通过双旋风分离器有50%-60%的氧化铁粉分离出来,分离出的 Fe2O3将通过双旋风分离器的旋转阀回送到焙烧炉中。 燃气中粉尘含量与工艺设计和控制有密切关系,当炉温升高,或者空燃比增大,都将增 大燃气的粉尘量,增加后续设备的负担。
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2.再生器热平衡
(1)烧焦放热(按 ESSO 法计算)
生成 CO2 放热 生成 CO 放热
6156×33873 千焦/公斤碳=2085×104 千焦/时 4104×10258=4210×104 千焦/时
生成 H2O 放热 合计
1140×119890=13667×104 千焦/时 38729×104 千焦/时
二、 提升管反应器的设计-----------------------------------------------------12 1、 基础数据--------------------------------------------------------------------12 2、 提升管直径和长度计算--------------------------------------------------13
表 2——4 再生器物料平衡
入方,公斤/时
出方,公斤/时
干空气
136380
干烟气
137520
水汽
3164
水汽
13424
其中
其中
主风带入 1364
生成水汽 10260
待生剂带入 1300
带入水汽 3164
松动、吹扫 500
焦碳
11400
循环催化剂 1325×103 循环催化剂 1325×103
合计
1475.944×103 合计
3
碳烧成 C O 需要 O2 量=342×1/2=171 千摩/时 氢烧成 H2 O 需要 O2 量=570×1/2=285 千摩/时 理论需氧气量=513+171+285=969 千摩/时=31000 kg/h
理论需N2 量=969×(79/21)=3650 千摩/时=102200 kg/h 所以理论上干空气量=969+3650=4619 千摩/时
催化裂化反应——再生系统的工艺设计计算主要包括以下几部分: (1)再生器物料平衡,决定空气流率和烟气流率 (2)再生烧焦计算,决定藏量。 (3)再生器热平衡,决定催化剂循环量。 (4)反应器物料平衡、热平衡,决定原料预热温度。结合再生器热平衡决定燃烧油量 或取热设施。 (5)再生器设备工艺设计计算,包括壳体、旋风分离器、分布板(管)、溢流管(淹流 管)、辅助燃烧室、双动滑阀、稀相喷水等。 (6)反应器设备工艺设计计算,包括汽提段和进料喷嘴的设计计算。 (7)两器压力平衡,包括催化剂输送管路。 (8)催化剂贮罐及抽空器。 (9)其它细节,如松动点的布置、限流孔板孔径等。 下面分别对其中的主要内容予以说明:
主风带入水汽
75.9 1364
吹扫、松动蒸汽② 27.8 500
总湿烟气
5361 150944
组成 (mol) %
干烟气 湿烟气
11.1 9.62
7.4
6.45
0.5
0.42
81.0 69.57
100.0
13.93 100.0
①按每吨催化剂带入 1kg 水汽及设催化剂循环量为 1300 吨/时计算 ②粗估算值
(6) 干烟气量 由以上计算已知干烟气中各组分的量如下:
CO2
513 kmol/h
CO
342 kmol/h
O2(过剩)
23.1 kmol/h
N2 (理论+过剩) 3737 kmol/h
总干烟气量=4615.1 kmol/h
22570 kg/h 9570 kg/h 740 kg/h 104640 kg/h 或 137520 kg/h
还有一点必须强调的是,由于对催化裂化反应、再生过程和流态化等问题还没有完全 认识,因此在工艺设计中常常是依靠经验而不是理论计算。即使有些设计计算可以依靠某 些计算公式或计算方法,但是仍然要十分重视用实际生产数据来比较、检验计算结果。
在工艺设计计算之前,首先要根据国家的需要和具体条件选择好原料和生产方案,例 如主要是生产柴油方案还是生产汽油—气体方案。第二步是参考中型试验和工业生产数据, 制定总物料平衡和选择相应的主要操作条件。
再生条件下 C、H2 燃烧反应热如下:
C + O2
CO2
33873 千焦/公斤碳
C + 1/2O2
CO
10258 千焦/公斤碳
H2 + 1/2O2
H2O
119890 千焦/公斤氢
(2)焦碳脱附热 脱附热=38729×104×11.5%=44.54 ×104 千焦/时
5
(3) 主风由 140℃升温至 650℃需热 ① 干空气升温需热=136380×1.09(650-140)=7.581 ×104 千焦/时 式中 1.09 是空气的平均比热,千焦/公斤. ℃ ② 水蒸汽升温需热=1364×2.07(650-140)=144.0 ×104 千焦/时 式中 2.07 是水汽的平均比热,千焦/公斤. ℃
(10) 再生器热平衡汇总见表 2—3
6
表 2——3 再生器热量汇总
入方,104 千焦/时
出方,104 千焦/
焦碳燃烧热 38729
焦碳脱附热
4454
主风升温
7725
焦碳升温
2251
带入水汽升温 102.3
散热损失
597.1
加热循环催化剂 25625.5
合计
38729
合计
38729.0
3. 再生器物料平衡见表 2—4
1475.944×103
4.附注 (1)计算散热损失时可以用本例题中的经验计算方法,对于小装置,用此经验公式会
有较大误差,必要时也可以用下式计算。 散热损失=散热表面积×传热温差×传热系数
其中传热温差是指器壁表面温度与周围大气的温度之差,对有 100 毫米厚衬里的再生 器,其外表温度一般约 110℃。传热系数与风速有关,可查阅有关参考资料,一般情况下可
7
取 71.2 千焦/米 2 散热面.℃.小时。
(2)反应器的热平衡计算与再生器热平衡计算方法类似。通常是由再生器热平衡计算
求得循环催化剂供给反应器的净热量以后,再由反应器热平衡计算原料油的预热温度,从
而决定加热炉的热负荷。反应器热平衡的出、入方各项如下:
(4) 焦碳升温需热 焦碳升温需热=11.4×103×1.097(650-470)=225.1×104 千焦/时 假定焦碳的比热与催化剂的相同,也取 1.097 千焦/公斤. ℃,即 0.262 千卡/公斤. ℃
(5) 待生剂带入水汽升温需热 待生剂带入水汽升温需热=1300×2.16(650-470)=50.5×104 千焦/时 式中 2.16 是水汽的平均比热,千焦/公斤.℃
4
(7) 湿烟气量及烟气组成 见表 2—2
组分
表 2——2 流量
分子量
kmol/h kg/h
CO2 CO O2 N2 总干烟气
513
22570
44
342
957028Βιβλιοθήκη 23.1 74032
37.37 104640 28
4615.1 137520 29.8
生成水汽
570
10260
18
待生剂带入水汽① 72.2 1300
(8) 给催化剂的净热量 给催化剂的净热量=焦碳燃烧热-[第(2)项至第(7)项之和] =38729×104 –(4454+7581+1440+225.1+50.5+51.8+597.1) ×104 =25625.5×104 千焦/时
(9) 催化剂循环量 催化剂循环量 G 的计算 给催化剂的净热量= G×103×1.097(650-470) 即 25625.5×104 = G×103×1.097(650-470) G =1325 吨/时 与假设接近
反应——再生系统工艺计算
石油大学 卢春喜
1998 年 5 月
目录
一、 再生器物料平衡和热平衡计算------------------------------------------2 1.燃烧计算-------------------------------------------------------------------3 2.再生器热平衡-------------------------------------------------------------6 3.再生器物料平衡----------------------------------------------------------8 4.附注------------------------------------------------------------------------10
(6) 吹扫、松动蒸汽升温需热 Q=500(3816-2780)=51.8×104 千焦/时
式中括弧内数值分别为 10 公斤/厘米 2(表)饱和蒸汽和 1.42 巴(表)及 650℃过热蒸 汽的焓。
(7) 散热损失 散热损失=582 千焦/公斤(碳) ×烧碳量(kg/h) =582×855×12=597.1×104 千焦/时
烧氢量=11.4×103×0.1=1.14×103 kg/h =570 千摩/时 ∵ 烟气中 CO2/ CO (体)=1.5 ∴ 生成 CO2 的 C 为:
855×1.5/(1.5+1)=513 千摩/时=6156 kg/h 生成 CO 的 C 为: 855-513=342 千摩/时=4104 kg/h (2)理论干空气量 碳烧成 C O2 需要 O2 量=513×1=513 千摩/时
所以空气的水汽量=136380×0.010=1364 kg/h=75.9 kmol/h
湿空气量=4729.1+75.9=4805 kmol/h 或=4805×22.4=1.076×105 m3/h=1795 m3/min
此即正常操作时的主风用量。