澤普石化催化裂化裝置節(jié)能優(yōu)化分析研究

【摘要】： 社會(huì)、經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展引起輕質(zhì)油需求日益增加與原油供應(yīng)劣質(zhì)化、重質(zhì)化的矛盾促進(jìn)了重油輕質(zhì)化工藝的快速發(fā)展。殘?zhí)康?、金屬含量低、瀝青質(zhì)少的重油特點(diǎn)決定我國(guó)重油輕質(zhì)化工藝主要以催化裂化工藝為主。隨著催化裂化原料密度大、特性因數(shù)小等導(dǎo)致原料裂化性差和回?zé)挶取⒎磻?yīng)溫度等操作條件苛刻度的提高造成裝置能耗持續(xù)增加。催化裂化裝置的能耗占煉油廠總能耗的40%以上,降低催化能耗對(duì)于節(jié)能降耗、提高石油資源利用率具有重要意義。 本課題通過(guò)對(duì)催化裂化反應(yīng)再生系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定分析,借助物料衡算、熱量衡算、動(dòng)量衡算和能量平衡、火用平衡的三環(huán)節(jié)理論,計(jì)算、分析能耗高的主要原因,確定了能量損失的部位,提出了切實(shí)可行的優(yōu)化操作技術(shù)措施,工業(yè)運(yùn)行平穩(wěn),達(dá)到了降低裝置能耗的目的。 工業(yè)實(shí)驗(yàn)表明：0.2Mt/a催化裂化在大回?zé)挶?0.54)、小劑油比(5.4)等苛刻條件下進(jìn)行催化裂化反應(yīng),由于稠環(huán)芳烴的吸附,導(dǎo)致催化劑活性較低(51),轉(zhuǎn)化率降低,選擇性差,產(chǎn)品分布惡化,焦炭產(chǎn)率高達(dá)8.8%,燒焦燃燒放熱量大且能量回收利用率低造成能耗偏高(168.43kg標(biāo)油／t),高于設(shè)計(jì)能耗(92.098kg標(biāo)油／t)。 在小回?zé)挶?0.2)、大劑油比(6)條件下進(jìn)行工業(yè)試運(yùn)行,結(jié)果表明：過(guò)量主風(fēng)和補(bǔ)燃瓦斯造成再生系統(tǒng)遠(yuǎn)離最優(yōu)狀態(tài)。再生劑線速高(1.607m／s)、停留時(shí)間短(2.03min)、系統(tǒng)內(nèi)有效氧濃度低(17%)、水蒸氣分壓大(為正常主風(fēng)水蒸氣分壓的3倍以上)等引起催化劑熱崩、再生效果不良,造成催化劑細(xì)粉增多、催化劑活性降低,燒焦可利用熱減少且余熱鍋爐回收利用率低導(dǎo)致了裝置能耗增加。 采用三環(huán)節(jié)理論分析表明,轉(zhuǎn)換和傳輸環(huán)節(jié)中,能量轉(zhuǎn)化率和(火用)轉(zhuǎn)化率分別為88.76%、53.40%；利用環(huán)節(jié)中,能量利用率和(火用)效率分別為99.48%、29.49%；回收環(huán)節(jié)中,能量回收率和(火用)回收率為66.70%和53.67%。通過(guò)降低主風(fēng)(23000Nm3／h)、停燒瓦斯和減小回?zé)挶?0.2)、提高劑油比(6.9)等降低工藝總用能；改造余熱鍋爐結(jié)構(gòu)等改善換熱環(huán)境,提高能量轉(zhuǎn)化效率；優(yōu)化冷、熱物流間換熱、降低傳熱過(guò)程(火用)損和加強(qiáng)保溫、減少散熱排棄能等改善能量回收系統(tǒng)。 實(shí)施節(jié)能措施后,核算裝置能耗為128.5標(biāo)油／t原料,降低23.71%,節(jié)能效果明顯。 【關(guān)鍵詞】：催化裂化 反應(yīng)再生 能耗 節(jié)能
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TE624.41
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 前言9-10
• 1.2 催化裂化能耗現(xiàn)狀10-11
• 1.3 催化裂化系統(tǒng)介紹11-12
• 1.4 物料平衡12
• 1.5 能量平衡12-13
• 1.6 (火用)平衡13
• 1.7 標(biāo)定內(nèi)容13
• 1.8 本文研究?jī)?nèi)容13-15
• 第二章 催化裂化能耗分析15-26
• 2.1 能量平衡分析15-17
• 2.1.1 能量平衡模型15-16
• 2.1.2 能量平衡參數(shù)及關(guān)系16-17
• 2.2 (火用)平衡分析17-18
• 2.2.1 (火用)平衡模型17-18
• 2.2.2 (火用)平衡參數(shù)及關(guān)系18
• 2.3 催化裂化能耗分析18-24
• 2.3.1 能耗特點(diǎn)18-19
• 2.3.2 能耗構(gòu)成19-20
• 2.3.3 影響因素20-24
• 2.4 催化裂化節(jié)能措施24-26
• 2.4.1 利用環(huán)節(jié)24
• 2.4.2 轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)24-25
• 2.4.3 回收環(huán)節(jié)25-26
• 第三章 澤普石化催化裂化裝置現(xiàn)狀26-29
• 3.1 裝置介紹26
• 3.2 原料和催化劑性質(zhì)26-27
• 3.2.1 原料性質(zhì)26-27
• 3.2.2 催化劑性質(zhì)27
• 3.3 能耗現(xiàn)狀27-28
• 3.4 本章小結(jié)28-29
• 第四章 標(biāo)定數(shù)據(jù)計(jì)算29-47
• 4.1 物料衡算29-32
• 4.1.1 再生系統(tǒng)31
• 4.1.2 反應(yīng)系統(tǒng)31-32
• 4.2 熱量平衡32-39
• 4.2.1 燒焦量33-34
• 4.2.2 再生系統(tǒng)34-37
• 4.2.3 反應(yīng)系統(tǒng)37-39
• 4.2.4 反應(yīng)再生系統(tǒng)39
• 4.3 動(dòng)量平衡39-43
• 4.3.1 提升管反應(yīng)器40-41
• 4.3.2 沉降器41
• 4.3.3 再生器41-42
• 4.3.4 余熱鍋爐42-43
• 4.4 換熱系統(tǒng)核算43-44
• 4.5 機(jī)泵效率核算44-46
• 4.6 本章小結(jié)46-47
• 第五章 標(biāo)定數(shù)據(jù)分析47-56
• 5.1 影響熱量平衡的因素47-49
• 5.1.1 生焦47-48
• 5.1.2 主風(fēng)48
• 5.1.3 補(bǔ)燃瓦斯48-49
• 5.1.4 回?zé)挶?/span>49
• 5.2 反應(yīng)系統(tǒng)分析49-52
• 5.2.1 提升管反應(yīng)器49-51
• 5.2.2 沉降器51-52
• 5.3 再生系統(tǒng)分析52-53
• 5.3.1 輔助燃燒室52
• 5.3.2 再生器52-53
• 5.4 能量回收系統(tǒng)分析53
• 5.5 散熱損失分析53-54
• 5.5.1 反應(yīng)再生系統(tǒng)53-54
• 5.5.2 分餾、吸收穩(wěn)定系統(tǒng)54
• 5.5.3 能量回收系統(tǒng)54
• 5.6 換熱系統(tǒng)分析54
• 5.7 機(jī)泵分析54-55
• 5.8 本章小結(jié)55-56
• 第六章 能量平衡和(火用)平衡56-68
• 6.1 能量和(火用)的計(jì)算56-58
• 6.1.1 石油餾分能量和(火用)的計(jì)算57
• 6.1.2 水蒸氣能量和(火用)的計(jì)算57-58
• 6.1.3 水、空氣等物流能量和(火用)的計(jì)算58
• 6.2 能量平衡58-62
• 6.2.1 轉(zhuǎn)換和傳輸環(huán)節(jié)58-60
• 6.2.2 利用環(huán)節(jié)60-61
• 6.2.3 回收環(huán)節(jié)61-62
• 6.3 (火用)平衡62
• 6.4 評(píng)價(jià)指標(biāo)62-63
• 6.5 能量平衡和(火用)平衡分析63-66
• 6.5.1 轉(zhuǎn)換和傳輸環(huán)節(jié)64
• 6.5.2 利用環(huán)節(jié)64-66
• 6.5.3 回收環(huán)節(jié)66
• 6.6 節(jié)能途徑66-67
• 6.6.1 降低工藝總用能66-67
• 6.6.2 提高能量轉(zhuǎn)化率,減少裝置供入能耗67
• 6.6.3 提高能量回收率,減少排棄能和(火用)損67
• 6.7 本章小結(jié)67-68
• 第七章 節(jié)能措施實(shí)施與效果68-71
• 7.1 節(jié)能措施68-69
• 7.2 措施效果69
• 7.3 本章小結(jié)69-71
• 第八章 結(jié)論71-73
• 致謝73-74
• 參考文獻(xiàn)74-76
• 附錄76-88
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文88-89
• 詳細(xì)摘要89-104

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