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西安石油大学毕业设计开题报告


高职毕业设计(论文)开题报告



目: 1.1 Mt/a 独山子炼厂 RFCC 装置 工艺设计

学生姓名: 院 (系) : 专业班级: 指导教师: 完成时间:

袁小将 职业技术学院 石化 10303 梁生荣 2013 年 3 月 20 日

1. 课题的意义
石油炼制工业是国民经济的重要支柱产业,其产品被广泛用于工业、农业、及交 通运输和国防建设等领域。催化裂化(FCC)作为石油炼制企业的主要生产装置,在石 油加工中占有相当重要的地位,原油重质化和劣质化问题日益严重, 而不断严格的环 保标准又对汽油和柴油质量提出了更高的要求. 因此,在提高重油转化率的同时,改善 产品质量和产品分布成为重油催化裂化技术发展的主要方向,也是现有催化裂化工艺 技术面临的重大挑战。 流化催化裂化( FCC) 是现代化炼油厂用来改质重质瓦斯油和渣油的核心技术, 是炼厂获取经济效益的一种重要方法。 据统计, 截止到1999 年1 月1 日, 全球原油加 工能力为4 015. 48 Mt / a,其中催化裂化装置的加工能力为668. 37 Mt / a约占一次加工 能力的16. 6% , 居二次加工能力的首位。 美国原油加工能力为821. 13 Mt / a, 催化裂化 能力为271 Mt / a, 居世界第一, 催化裂化占一次加工能力的比例为33. 0%。我国催化 裂化能力达66. 08 Mt / a, 约占一次加工能力的38. 1%, 居世界第二位。我国石油资源 中, 原油大部分偏重, 轻质油品含量低, 这就决定了炼油工业必须走深加工的路线。 近 十几年来, 催化裂化掺炼渣油量在不断上升, 已居世界领先地位。催化剂的制备技术 已取得了长足的进步, 国产催化剂在渣油裂化能力和抗金属污染等方面均已达到或超 过国外的水平。在减少焦炭、取出多余热量、催化剂再生、能量回收等方面的技术有 了较大发展。 目前我国汽油产量的 80% 和柴油产量的 3O% 是由催化裂化装置提供的,同时 也提供大量的液化石油气作为宝贵的化工原料和燃料。 就经济效益而言, 炼厂中 50% 以上的效益是由催化裂化而取得的。其装置也先后经历了固定床反应器、移动床反应 器和流化床反应器,如今几乎所有的装置都是流化催化裂化装置,其发展方向必然是 催化装置的优化与组合.以及抗重金属和焦炭的新型催化剂的研究。

2. 国内外发展概况及发展趋势 2.1 全球催化裂化的现状
2005 年全世界 FCC 装置加工能力达 756.6 Mt/a,占世界原油加工量的 16.55% 在过去的5年里,世界FCC装置加工能力仅增加1.26%、其中亚太和中东地区的增幅分 别达到4.1%和3.4%

2.2 中国催化裂化的现状
中国石化 2005 年底共有 51 套 FCC 装置, 总加工能力 50.5Mt/a, 实际加工 48Mt/a, 占原油总加工量的比例达到 31.4%。中国石化 FCC 装置平均规模达到 0.99 Mt/a。

2.3 催化裂化的前景展望

由于原油的日益重质化和劣质化,给重油裂化带来了一系列难题。催化裂化未来的发 展将重点集中在两个方面:即新型催化剂和催化裂化工艺的研究。 催化剂方面: 全世界FCC催化剂约80% 的市场为GRACE DaNison.Albemarce和Engellarddg三 大跨国公司所拥有,随着近年来我国催化裂化催化剂的研究,新品种也不断推出,在 应用方面基本上可以做到“量体裁衣” 。例如在RFCC方面已开发出的催化剂有CA一 2000 、LIP和LCC一2 、LHO一1、RCH系列催化剂 、ZSM一5/Y复合分子筛和机 械混合分子筛催化剂等,在重油的裂解能力、抗重金属污染能力和焦炭选择性方面都 有较大的优势。今后催化剂的重点发展将围绕提高催化剂的焦炭选择性、降低催化裂 化能耗、提高汽油质量三方面进行,从而满足化工原料和汽油新标准的要求。 工艺方面: 研究者们越来越重视通过数学模拟对催化裂化工业过程进行操作和优化设计以及 对复杂反应体系进行动力学研究,其主要方法是通过物理和化学分析手段,将大量化 合物按其动力学性质合并成若干个虚拟的单一组分来进行处理,即所谓的集总 (Lumping)方法。 目前在RFCC方面主要是用十集总动力学模型、 十一集总动力学模型、 十四集总动力学模型、十六集总动力学模型进行模拟和优化,实现现有装置的“免费 升级” ,在实践中创造了经济效益。 综上所述,催化裂化未来的总体发展将是能量系统综合优化。其关键就是采用各 种先进技术, 使自身及相关装置的能量得到最佳利用。 Shell公司就提出了 “合成气园” 新概念,它以渣油等为气化原料,生产合成的产品用于发电、制氢、生产甲醇和化肥, 并且还向城市提供清洁燃料。像此种生产比单独生产的投资、运行成本及能量的运用 都要优越,因而更具有竞争力、抗风险能力,能量利用率明显提高。从全局的角度出 发,采用先进技术,从而实现催化裂化的能量优化和可持续发展。

2.4 重油催化裂化工艺的发展及前景
基于我国原油资源的特点和 RFCC 在二次加工能力中占绝对比重的现状,未来 RFCC 仍然是我国重油轻质化和生产汽油的主要加工技术。加强技术创新,注重现有 工艺、催化剂、工程技术和生产技术的改进以及现有装置的改造。RFCC 装置将会在 高苛刻度下运转,尽可能掺炼更多的渣油,实现炼油工业尽可能低的投资把原油转变 成符合环保法规要求的石油产品。 提高 RFCC 综合技术水准, 缩小同先进水平的差距, 使其具有同国外大公司竞争的能力。

3. 毕业设计(论文)的主要内容
(1)根据原始数据及有关数据选择反应-再生系统的形式; (2)进行反应-再生系统的工艺计算;

4. 所采用的方法、手段以及步骤等

(1)通过查阅相关数据,确定反应—再生系统的型式及其各主要点处的温度、压力、 密度等数据; (2)对反应器的物料平衡和热量平衡进行计算,确定反应器内各主要设备中的气液 固的流量,再由气液固的流量设计反应器内各主要设备的结构尺寸; (3)通过对再生器的物料平衡和热量平衡的计算确定反应器内各主要设备中的气液 固的流量,再由气液固的流量设计反应器内各主要设备的结构尺寸; (4)通过两器压力平衡的计算对所设计的反应—再生系统中的各主要设备的结构尺 寸进行校核。

5. 阶段进度计划
第 1-2 周:查阅相关资料,撰写开题报告; 第 3 周:选择反应-再生系统的形式,确定反应-再生系统的操作条件; 第 4 周:对反应器进行物料平衡和热量平衡计算; 第 5-6 周:设计反应系统各主要设备的结构尺寸; 第 7-8 周:对再生器进行物料平衡和热量平衡计算; 第 9-10 周:设计再生系统各主要设备的结构尺寸; 第 11-12 周:进行反应-再生系统压力平衡计算; 第 13-14 周:撰写设计说明书,整理数据。

参考文献
[1] 林红,陈宇岳,任煜等.经等离子体处理的蚕丝纤维结构与性能[J]. 纺织学报, 2004,25(3):9-11. [2] 张建忠.重油加工技术的新进展及发展趋势.国际石油经济,2005,(12):44~ 45. [3] 左丽华.我国催化裂化技术发展现状及前景.石油化工技术经济.2000/01. [4] 周淼. 催化裂化催化剂技术进展[J]. 广东化工. 2013(02) . [5] 李恺翔. 催化裂化技术发展概况[J]. 延安职业技术学院学报. 2010(05) . [6] 李志强.渣油加工仍是21世纪重要的石油炼制技术[J].当代石油化工, 2005, 13(4): 10~15. [7] 廖克俭,丛玉凤.石油化工分析[M].北京:化学工业出社,2005.6,36(3):246~249. [8] 周晓龙.减压渣油组成和结构的研究[J].华东理工大学学报.1995,21(6): 649~653. [9] 李勇志,邓先梁俞惟乐.同步荧光光谱法监测按芳环数分离重质油中的芳烃[J].燃料 化学学报.1998,26(3):28~284. [10] 王素琴,董宝钧,张艳丽.高效液相色谱法测定渣油中的族组成[J].黑龙江石油化 工,1998,9(1) :45~47.

指导教师意见:

指导教师签名: 年 月 日

系(教研室)意见:

主任签字: 年 月 日


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