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1、 备备注：此可研内概算注：此可研内概算为为 2006 年中石油定年中石油定额标额标准，民准，民营炼营炼厂投厂投资应该为资应该为 2.22.8 亿亿 “建建设单设单位位” 100104t/a催催 化化 裂裂 化化 装装 置置 可行性研究可行性研究报报告告 *石油化工技石油化工技术术有限公司有限公司 2010 年年 4 月月 30 日日 “建建设单设单位位” 100104t/a催催 化化 裂裂 化化 装装 置置 可行性研究可行性研究报报告告 行政行政负责负责人：人： 技技术负责术负责人：人： 经济负责经济负责人：人： 项项目目负责负责人：人： *石油化工技石油化工技术术有限公司有限公司 2006
2、年年 4 月月 16 日日 编编 制制 单单 位位 *石油化工技石油化工技术术有限公司有限公司 行政行政负责负责人人 技技术负责术负责人人 经济负责经济负责人人 项项目目负责负责人人 参加参加编编制人制人员员: 工工艺艺系系统统： ： 管道管道设计设计： ： 自自 控：控： 电电 气：气： 设设 备备： ： 机机 械：械： HSE： ： 技技术经济术经济： ： 目 录 1 总论1 1.1 项目及建设单位基本情况.1 1.2 编制依据和原则.3 1.3 研究范围及编制分工.3 1.4 项目背景及建设的必要性.4 1.5 主要研究结果.7 2 市场.14 2.1 产品品种、规格和用途.14 2.
3、2 产品市场分析与预测 15 3 建设规模、产品方案19 3.1 建设规模.19 3.2 产品方案.19 4 工艺装置技术及设备方案.22 4.1 工艺技术选择.22 4.2 工艺概况、流程及消耗定额.46 4.3 工艺设备技术方案.59 4.4 工艺装置“三废”排放.77 4.5 占地、建筑面积及定员78 5 原料、辅助材料及燃料供应80 6 自动控制.80 6.1 概述.80 6.2 装置自动控制水平.81 6.3 先进控制技术与优化控制技术.82 6.4 主要控制方案.82 6.5 仪表选型原则.83 6.6 控制室的设置原则.84 6.7 大型机组的控制与保护原则.85 6.8 消耗指
4、标.85 6.9 仪表定员.86 6.10 主要设备清单.86 7 总图运输和储运.89 7.1 总图运输.89 7.2 工厂运输.93 7.3 储运.93 7.4 土建.94 8 公用工程及辅助生产设施.100 8.1 新水.100 8.2 循环水系统.100 8.3 净化风、非净化风系统.101 8.4 氮气系统.102 8.5 排水系统.102 8.6 含硫污水的处理.103 8.7 蒸汽系统.104 9 节能.105 9.1 编制依据.105 9.2 节能原则.105 9.3 能耗分析及节能措施.105 9.4 节能措施.109 10 节水.111 11 消防.112 11.1 概述.
5、112 11.2 消防水管网设置原则。112 11.3 火灾报警系统.112 11.4 装置内消防设施.112 11.5 可依托的消防条件.113 12 环境保护.115 12.1 建设地区环境现状115 12.2 设计依据和环境保护标准119 12.3 建设项目污染及治理措施119 12.4 环境管理和环境监测124 12.5 主要环境保护项目126 12.6 环境保护投资概算126 12.7 存在的环保问题及建议126 13 职业安全卫生.128 13.1 编制依据128 13.2 环境因素对项目职业安全卫生的影响129 13.3 生产过程中职业危险危害因素分析131 13.4 设计中采取
6、的主要防范措施136 13.5 机构设置及人员配备情况139 13.6 专用投资概算140 13.7 预期效果140 14 项目实施计划.141 15 投资估算及资金筹措.142 15.1 建设投资估算142 15.2 资金筹措及资金使用计划145 16 财务评价.148 16.1 财务评价依据及基础数据与参数.148 16.2 成本费用估算.149 16.3 销售收入和流转税及附加.149 16.4 利润和所得税计算。150 16.5 财务评价指标计算.150 16.6 敏感性分析.150 16.7 盈亏平衡分析.151 16.8 财务评价结论.151 附图 1、装置平面布置图 （33205
7、1F0202/01） 2、反应再生部分工艺流程图 （332051F0202/02） 3、烟气能量回收部分工艺流程图（332051F0202/03） 4、分馏部分工艺流程图 （332051F0202/04） 5、吸收稳定部分工艺流程图 （332051F0202/05） 第 1 页 共 158 页 1 总论总论 1.1 项目及建设单位基本情况 1.1.1项目基本情况 1.1.1.1项目名称 “建设单位”100104t/a催化裂化装置 1.1.1.2项目建设性质 “建设单位”100104t/a催化裂化装置属于新建项目。 1.1.1.3项目建设地点 “建设单位”100104t/a催化裂化装置项目建设地
8、点位于山东省*市。 1.1.2建设单位基本情况 1.1.2.1建设单位名称、性质及负责人 建设单位名称：* 企业性质：大型企业 负责人： 1.1.2.2建设单位概括 1.2 编制依据和原则 1.2.1编制依据 1、 ”建设单位”公司新建100104t/a催化裂化装置可行性研究委托书； 2、 100104t/a催化裂化装置可研报告的数据（”建设单位”公司）。 1.2.2编制原则 1、技术方案采用国内外成熟、可靠、先进的技术，优化装置的操作条件，提高目的产物的产率，降低物耗及能耗， 保证较长开工周期，做到技术先进、经济合理、操作可靠。 第 2 页 共 158 页 2、采用集散型控制系统(DCS)，
9、提高装置的自动化水平和综合管理水平，提高劳动生产率。 3、公用工程及配套系统尽可能依托工厂现有设施。 4、环境保护和职业安全卫生方面，要选用无污染及少污染的先进技术，对不可避免的污染，按照国家关于“三 废”治理三同时的原则进行设计，安全和卫生均符合国家有关要求和标准。 5、严格遵循现行有关安全法规，采取各种切实可靠、行之有效的事故防范及处理措施，确保装置安全生产。 1.3 研究范围及编制分工 本项目范围只包括新建的 100104t/a 催化裂化工艺装置。界区外的配套工程及界区外配套改造的装置由厂方统 一考虑。 编制单位：*石油化工技术有限公司 1.4 项目背景及建设的必要性 1.4.1项目背景
10、 根据有限公司的总体发展战略和发展实际情况， 1.4.2项目建设的必要性 中国加入世贸组织，市场开放，价格并轨，使国内石油加工企业将面临前所未有的冲击。如果不能尽快完善自 我，增强实力，就有可能陷入困境，不但自己面临生存危机，也将影响到团公司的整体利益。因此，抓住时机，依靠挖 掘潜能和技术进步，增强实力，争取主动，使自己在更加激烈的竞争中处于有利地位。 根据上述分析，目前影响企业效益增长的瓶颈是二次加工和重油深度加工能力不足及产品结构有待优化。根 据”建设单位”化工有限公司的总体发展战略和发展实际情况，拟建设一套100104t/a重油催化裂化装置能较好地解决 一、二次加工能力配套的问题，同时优
11、化全厂产品结构，增加高附加值的石化产品，增加”建设单位”公司的赢利能力 和综合抗风险能力。又可满足公司“十一五”规划总体安排。 1.5 主要研究结果 1.5.1 项目概况 本项目为”建设单位”化工有限公司 100104t/a 催化裂化装置属新建项目。 1.5.1.1 装置组成 100104t/a 催化裂化装置包括：反应一再生、分馏、吸收稳定（含气压机）、主风机烟机系统、余热锅炉、产汽 系统。 1.5.1.2 装置加工能力 装置设计规模 100104t/a 第 3 页 共 158 页 年开工时数 8000 小时 1.5.1.3 原料来源 进口 M100 原料油。 （后面写的是腊油） 1.5.1.
12、4 产品 主要产品：汽油、液化石油气、轻柴油 副产品：干气、油浆 1.5.1.5 工艺路线 根据用户对该装置产品方案和产品质量的要求，结合目前国内技术发展情况，本次设计反应系统拟采用石科 院的 MIP 工艺并采用 LPEC 成功先进的工程技术予以实现。该项目所采用技术是多个单项工程技术的优化组合，单 项技术是由 LPEC 催化裂化技术进行技术支持。本次改造所采用的单项技术主要包括： 1、反应部分采用的单项技术： （1）、预提升技术； （2）、原料油高效雾化喷嘴； （3）、提升管出口快速终止反应技术； （4）、高效汽提技术。 2、再生部分：拟采用快速床-湍流床主风串联两段再生技术，设置下流式外取
13、热器，采用单项技术如下： （1）、快速床湍流床主风串联两段再生技术； (过时) （2）、汽、水自循环下流式外取热器及配套系统； （3）、主风烟气系统优化； （4）、高效旋风分离器； （5）、催化剂进料分布技术。 3、机组：主风机采用三机组方案，即烟机-轴流压缩机-电动/发电机；气压机组采用两机组方案，即气压机-中压背 压蒸汽轮机。 4、分馏吸收稳定部分采用高效塔盘。 5、优化换热流程，尽可能经济的回收各温位的热量，减少循环水的用量。 第 4 页 共 158 页 6、余热锅炉采用模块式结构，采用余热锅炉不补燃，设置中压蒸汽过热炉的蒸汽过热方案。 7、设置低温余热回收设施，最大量回收装置低温余热。
14、 1.5.1.6 主要设备 重油催化裂化装置主要设备表 表 1.5-1 序号 设备类别数量（台或组）备注 1反应再生器1包括外取热器 2塔类6 3主风机组2 4增压机组2 5富气压缩机组1 6容器38 7冷换设备46 8空冷器22 9机泵40 10余热锅炉1 11中压蒸汽过热炉1 12辅助燃烧室1 13特阀15 14加药装置1 套 15安全阀19 16烟囱1 1.5.1.7装置定员 第 5 页 共 158 页 新建催化裂化装置的操作人员32名，管理人员7名，均由厂方内部调配解决，不新增定员。 1.5.1.8装置占地：1809517100m2。 1.5.1.9消耗指标 1、催化剂、化学药剂消耗表
15、 表1.5-2 名称年用量，t/a一次装入量，t备注 1催化剂720180 2钝化剂22含锑25 3阻垢剂8.4 4助燃剂3含Pt万分之五 5Na3PO42.94含量98 2、公用工程消耗 表 1.5-3 序号项目单位数 据备注 1新鲜水t/h13 2循环水t/h1200 余热回收站用水由厂方 考虑 3中压除氧水t/h80 4除盐水t/h35 5燃料气m3n/h1100 6000VkW-135 380VkW21246 电 220VkW130 3.5MPat/h-9输出 7 蒸汽 1.3MPat/h-32输出 第 6 页 共 158 页 序号项目单位数 据备注 0.6MPat/h-5.5 8 净
16、化压缩空气m3n/h1500 9非净化压缩空气m3n/h2100 10氮气m3n/h30 1.5.1.10能耗状况 “建设单位”化工公司新建 100104t/a 重油催化裂化装置设计能耗为 2314.7MJ/t 原料（55.3kg 标油/t 原料），能 耗值较先进。 1.5.1.11 主要研究结论 “建设单位”化工公司 100104t/a 催化裂化装置工程经过技术方案论证，所选的技术方案先进可行，经济效益 好，为改善全厂产品结构和质量、提高经济效益创造了良好的条件。 1、 ”建设单位”化工公司 100104t/a 催化裂化装置采用了近年来催化裂化领域中开发的新工艺、新技术、新设 备。装置建成投
17、产后，解决了汽油烯烃含量超标的问题（什么工艺？），同时可灵活优化调整全厂的产品结构，增加高 附加值的石化产品，增加公司的赢利能力和综合抗风险能力。 2、项目建设的外部条件好，可以充分利用现有的装置、公用工程及辅助设施的潜力，建设投资较低。 3、 ”建设单位”化工公司是我国比较早的石油化工企业，在建设、生产和经营管理等方面，已建立了一套比较完 整的系统，为项目的高速度建设及顺利投产提供了有利的条件。 4、本项目总投资为 50826 万元，其中建设投资为 46995 万元。年均利润总额 10021 万元。投资所得税后全部投 资财务内部收益率为 17.40，投资回收期为 6.97 年（含 2 年建设
18、期）。 各项指标均好于行业基准值，因此建设本项目在经济上是可行的。 综上所述，充分利用我国石化行业成熟、可靠且先进的工艺技术，新建”建设单位”化工公司 100104t/a 催化裂化 装置，对促进”建设单位”化工公司的发展具有重要作用。 1.5.2 存在问题及建议 1.5.2.1 装置加工方案 厂方可根据市场情况或实际生产情况适当调整装置的加工方案，达到装置适时、适应总流程要求的需要。 第 7 页 共 158 页 1.5.2.2 装置能耗 本次设计应厂方委托，采用的设计数据为多产液化气方案（工艺？），由反应部分带至后部系统的低温位热量 增多，装置的低温余热增加，虽然优化换热流程，仍提高了装置能耗
19、 12kg 标油/t 原料。 由于石科院 MIP 工艺技术要求反应部分较低的油气分压，反应部分采用的蒸汽量较多，使装置能耗有所提高。 1.5.2.3 装置低温余热回收系统 装置低温余热回收系统采用的热能回收介质为系统提供的热媒水，所回收的低温热能也由全厂统一考虑利用。 主要经济技术指标见表 1.5-4。 表 1.5-4 主要经济技术指标 序号项目名称单位数额备注 一基本数据 1总投资万元50826 1.1建设投资万元46995 1.2建设期利息万元737 1.3流动资金万元3094 2销售收入万元196707生产期年平均 3生产成本费用万元165527生产期年平均 其中：折旧万元2114 4销
20、售税金及附加万元21159 生产期年平均 5利润总额万元10021 生产期年平均 6所得税万元3307 7所得税后利润万元6714 元/吨57.82 （不含期间费） 8单位加工费 元/吨70.38 （含期间费） 9单位现金加工成本元/吨45.17 第 8 页 共 158 页 序号项目名称单位数额备注 二经济评价指标 1财务内部收益率%17.40 2 财务净现值 万元13626 3投资回收期年6.97 所得税后 4财务内部收益率%23.62 5 财务净现值 万元31184 6投资回收期年5.78 所得税前 7资本金利润率%31.70 8投资利润率%19.72 9投资利税率 %61.35 10借款
21、偿还期年4.07 含 2 年建设期 第 9 页 共 158 页 2 市场 2. 1 产品市场分析与预测 新建 100104t/a 重油催化裂化装置为”建设单位”化工公司的十一五规划的一部分，主要产品为：清洁汽油组分、 液化石油气（富含丙烯）、催化柴油，属于中间产品不能作为产品直接出厂，其产品市场服务于全厂产品市场。 1、液化石油气 2002 年我国全年液化气产量 1190 万吨，与 2001 年相比增加 9.4%，进口量 626.07 万吨，超过 1999 年全年的 554.16 万吨，创下液化气年进口量的最高记录，与 2001 年的 488.99 万吨进口量相比增长 28.0%。2002 年
22、度中国液化 气市场研讨会预测，到 2005 年我国液化石油气需求量将达到 2000 万吨，而国内 LPG 产量不超过 1250 万吨，需进口 700 万吨以上。目前我国 LPG 人均消费量仅 12 公斤，而 1998 年世界人均消费量为 15 公斤，我国人均消费量在今年 将增长到 15 公斤左右。 根据以上分析，利用液化石油气中富含的低碳烯烃，其中碳四组分被利用做汽油的高辛烷值调合组分，丙烯、 正丁烯等组分可用以生产市场需求旺盛的高附加值聚丙烯和顺酐产品，降低液化石油气的产品比例。 2、聚丙烯 聚丙烯（Polypropylene，PP）是热塑性塑料中发展最快的一种，目前产量规模已经超过聚乙烯和
23、聚氯乙烯；PP 由 于价格低廉和性能优势，因此可广泛应用在诸多领域，与其它热塑性塑料如 ABS、Nylon、PS、PE、PET、PVC 相竞争， 另外在环保方面，因其可回收再利用，PP 也替代其它塑料，主要用于注塑、纤维和薄膜与片材。在汽车和器具应用中， 增强和填充 PP 不断地替代工程塑料，在包装领域的需求（尤其是食品包装）也将继续成长；另外近年来，PP 在片材挤 出中替代聚苯乙烯、在地毯面纱中替代尼龙；在器具应用中替代 ABS 及在薄膜和医用领域替代软性 PVC 的需求也不 断快速成长。 由于 PP 的用途广泛，其消费量近年一直处于增长势头。椐预计，世界人均 PP 消费量将从 2001 年
24、的 5.1 千克/ 人增加到 2005 年的 6.4 千克/人。2001 年中国 PP 表观消费量突破 500 万吨，达到 530.3 万吨。据美国 PhillipTownsendAssociates 公司（PTAI）2003 年公布的PP 需求年度报告分析，2003 年中国已超过美国成为世界最大 的聚丙烯市场。预计 2007 年中国和美国的 PP 市场将分别为 1100 万吨和 820 万吨。 中国主要的两个 PP 生产企业中石化和中石油已进入世界上最大的聚丙烯生产商的行列。中国石化是目前世 界上第二大 PP 生产商，中国石油是世界上第 13 大 PP 生产商，中国目前的 PP 产量为 37
25、0 万吨/年。中石化已与巴塞 尔（Basell）签订了技术转让协议，到 2007 年，生产能力将翻倍。尽管如此，国内市场上 PP 仍短缺 250 万吨，到 2007 年，预计短缺量将增加近一倍。 新建 100104t/a 重油催化裂化装置投产后，可生产11104t/a 的聚丙烯原料，为”建设单位”化工公司向高附 加值的化工领域延伸夯实基础。 3、成品油 随着国民经济水平的不断提高，消费水准在不断升高，轿车进家庭也不再是昔日的梦想，高标号汽油的需求量正 第 10 页 共 158 页 在不断飚升，90#汽油消费量逐年萎缩，我公司近几年 90#汽油的产量也大幅下降，高标号汽油比例大幅提高。 由于低凝
26、柴油的需求区域在西北和东北地区，而我们的销售区域只能在西北辖区，时间集中在 11 月初到次年的 3 月初，特别是-35#柴油，集中销售时间在 11 月份到次年的 1 月，销售时间比较短，因此存在生产和发运的问题，销 售量不可能很大。各单位现在成本意识比较强，因此-35#柴油的需求量不会有大的上升幅度。 新建 100104t/a 重油催化裂化装置投产后，生产催化汽油的辛烷值90.5，烯烃含量25v，可作为高标号清 洁汽油的优质调合组分。这将提高全厂高标号成品汽油的比例、优化全厂成品油的结构，使”建设单位”化工公司成品 油的市场竞争力提高。 3 建建设规设规模、模、产产品方案品方案 3.1 建设规
27、模 “建设单位”化工公司，新建催化裂化装置规模：100104t/a。 3.2 产品方案 3.2.1 确定产品方案的依据 新建100104t/a催化裂化装置的产品方案：以产低烯烃含量的清洁汽油调合组分和低碳烯烃为主，增产碳三、 碳四组分。 最小地投入、最大量地创造效益是企业的根本。本装置的产品方案根据以下因素确定： 1、解决全厂二次加工能力问题； 2、满足全厂清洁燃料生产的要求，同时提高高附加值产品高标号清洁汽油的产品比例； 3、为高附加值化工产品（聚丙烯、顺酐等）的生产提供原料（丙烯、正丁烯）。 3.2.2 产品方案 产品方案表 表 3.2-1 序号产品名称数量，104t/a备注 1燃料气4.
28、92不含烟气 2液化石油气31.56 其中丙烯11.4潜含量 3汽油44.40烯烃含量25v RON92,MON81 4柴油25.32十六烷值25 5油浆4.20 3.2.3 装置物料平衡 装置物料平衡 表 3.2-2 序号物 料 名 称 设 计 值备注 第 11 页 共 158 页 序号物 料 名 称 设 计 值备注 wt%kg/h104t/a 一原料 1稀油减压蜡油45.86542854.96 2稀油减压渣油38.55500046.20 3润滑馏分9.21314311.04 4焦化蜡油6.592867.80 合计100.0142857120.0 二产品 1干气3.651434.32 2液化
29、石油气26.33757131.56 其中丙烯9.51357111.40 3汽油37.05285744.40 4轻柴油21.130143 25.32 4.20 5油浆3.550004.20 6焦炭8.0114299.60 7损失0.57140.60 合计100142857120.0 4 工工艺艺装置技装置技术术及及设备设备方案方案 4.1 工艺技术选择 4.1.1 工艺技术路线的介绍 4.1.1.1 目前国内外催化裂化技术概况 七十年代后期，由于催化裂化原料变重，国外各主要公司相继着手进行重油催化裂化技术的开发。针对重油残 炭高、生焦率高、重金属及杂质含量高的特点，在催化剂的选择、反应技术、再生
30、技术、两器型式等方面开发了多项技 第 12 页 共 158 页 术。目前，已形成一系列重油催化裂化技术，有代表性的主要有：凯洛格（Kellogg）的重油催化裂化技术（HOC技术）； 环球油品公司（UOP公司）的渣油催化裂化技术（RCC技术）；石伟公司（S&W公司）的渣油催化裂化技术（RFCC技术）。 近年来，这几种技术也都有新进展。其中以UOP新开发的毫秒催化裂化技术（MSCC）最引人注目。现在已有两 套MSCC装置正在运转，但其加工的原料均较轻（康氏残炭0.2%2.8%）。该技术对高残炭（CCR5%）、高沸点或高 掺渣比原料的适应性还有待考察。此外，由于其超短反应时间的特征，虽可提高汽油产率
31、，但汽油的烯烃含量也将较 高。因此，MSCC技术对于加工重质原料和生产清洁燃料是否适应还需进一步考察。另一个值得注意的新技术是 Kelloge公司和Mobil公司联合开发的单器多段再生（RegenMax）技术。其特点是采用单个再生器，并在密相床的适当 部位加几块专利挡板以达到减少返混和多段再生目的。据称该再生技术可在贫氧再生条件下，即使当加工残炭为5% 原料时，仍可将催化剂含碳量烧至0.05%以下。该再生技术还可减小再生器直径，降低主风量。LPEC经过几年的技术 开发和工业应用实践，也掌握了该项技术并已成功用于多套装置。 根据近几年对清洁汽油和低碳烯烃的要求越来越高的要求，国内、外各大公司也均
32、开发了各自的独特技术。国 外多产低碳烯烃技术主要有凯洛格的Maxofin双提升管工艺；UOP公司的Locc双提升管双反应区工艺；Lummus公司的 SCC汽油回炼工艺等。这些技术目前均处于开发阶段尚无工业业绩，同时从报道的数据来看，这些工艺技术的干气选 择性均较差，与我国的各种多产低碳烯烃技术相比其竞争力均较差。因此就目前而言，在催化裂化多产低碳烯烃领域， 我国的技术处于领先水平。在生产清洁汽油方面，由于国外的炼油装置结构与我国不同，催化裂化汽油的比例较小成 品汽油的烯烃含量较低。因此国外的研究主要集中在如何降低催化裂化汽油硫含量方面。而我国研究的重点则在降 低汽油的烯烃含量，先后开发并大量工
33、业应用了多种先进的、独特的技术。国内的催化裂化汽油降烯烃技术主要有： MIP、MGD、FDFCC及有关的催化剂和助剂等；国内的催化裂化多产低碳烯烃技术主要有： MGG、ARGG、DCC、FDFCC等；同时满足降烯烃和多产低碳烯烃的技术有：MIP-CGP、FDFCC等。另外还有石油大学 多产柴油的两段提升管技术。 除整体技术以外，国内外在许多单项技术上也有很大进展，尤其是与反应密切相关并对反应有重大影响的部 位均发展了许多新技术。主要集中体现在原料油进料喷嘴、提升管末端技术、汽提段技术等。在进料喷嘴方面：国外 以UOP的Optimix喷嘴最具代表，并且应用较为广泛，在中国也有应用。国内的喷嘴更是
34、百花齐放，型式很多，最具代 表，且应用较为广泛的有LPEC的LPC喷嘴、中科院力学所KH喷嘴及BDI的BWJ喷嘴。从应用情况来看，国内的各种喷 第 13 页 共 158 页 嘴并不比UOP的喷嘴逊色。提升管末端技术是近几年国内外发展较快的一种单项技术，国外最具代表性的有UOP公 司的VDS和VSS技术；石伟公司的羊角式快分技术；Mobil和Kelloge公司的密闭式快分技术以及壳牌公司的提升管末 端技术。其中UOP的VDS和VSS技术影响最大，该技术在国内已有数套引进。国内的提升管末端技术以石油大学开发 的VQS和FSC最具代表性。LPEC开发的“粗旋与单级对口软连接”技术在最近几年成功地进行
35、了大量应用，取得了明 显的成效。从应用情况与UOP的VSS或VQS在国内的应用情况对比来看，该单项技术的国内技术也是一流水平的。在 汽提技术方面：UOP将其新型的提升管末端技术与其改进的高效汽提技术有机地结合起来而使油气分离与汽提成为 一体，从而达到最佳的效果。石伟公司也掘弃了原来的空筒汽提理论而改成了带预汽提的挡板汽提技术。国外其他公 司在汽提方面都有或多或少的改进，其主要出发点都是围绕着改进挡板结构提高气固接触效率，提高汽提时间等。国 内在此方面近几年也有很大发展，LPEC开发了高效汽提的专利技术，石油大学开发了带预汽提的FSC技术和快分与 汽提一体的VQS技术。从大量的工业应用情况来看，
36、汽提效果均有提高。特别是LPEC的高效汽提技术，多套装置的标 定结果表明，焦炭的氢含量均低于7%，一般在6%左右，达到了较高的水平。除以上单项技术外，预提升技术、终止剂 技术等目前在国内都已普遍采用。 我国的重油催化裂化技术经过二十多年的发展取得了巨大的成就。在独自开发研究的基础上，吸收并借鉴国 外的先进经验，形成了一系列各具特色的重油催化裂化技术。 对于任何一种催化裂化技术，反应部分始终是核心，反应技术所追求的目标是：高目的产品收率，高目的产品 质量和低消耗。除反应部分的重油催化裂化技术外，在再生技术方面是在引进石伟公司的RFCC技术后，国内相继开 发了多种型式的两段再生技术，其中的快速床-
37、湍流床主风串联两段再生技术（ROCC-II）、三器联体主风串联两段再 生技术（ROCC-V）、重叠式两段再生技术最具代表性。与其它两段再生技术相比，这三种技术都具有烟气系统流程简 单的显著优点。其中随着ROCC-II技术在镇海300104t/a蜡油催化裂化装置和大连石化分公司350104t/a重油催化裂 化装置的成功推广应用，并显示出其烧焦效率高、烧焦效果好、操作调节灵活的特点。成为目前国内行业人士比较关 注的对象。是目前较为理想的催化裂化再生技术方案之一。 同时，随着人们对再生和反应的关系的进一步认识，再生系统不必要过分追求过低的定碳，改进并完善反应技 术才是提高装置经济效益的关键。因此，开
38、发的同轴式新型提升管反应器单段逆流再生技术在最近十几年内也进行 了大量的成功应用，其简单性（结构简单、流程简单、操作简单）和高效益（收率高、能耗低）在我国催化裂化领域内独 第 14 页 共 158 页 树一帜。也成为目前应用较广及较为理想的一种反再技术。 开发并研究新的反应技术并配以结构简单，又有良好再生效果的再生系统成为目前 LPEC 催化裂化技术发展的 新热点。特别是各种反应优化及组合技术的应用，为提高催化裂化行业的经济效益发挥了巨大的作用。除此以外，在 装置长周期运转（解决结焦、衬里结构和再生器裂纹）、降低汽油烯烃、多产低碳烯烃、降低污染排放等方面也都取得 了巨大的成就，使我国的催化裂化
39、整体技术跨进了世界先进水平的行列。 4.1.1.2 国内外催化裂化技术对比 根据中国石油、中国石化两大集团公司1998年对76套国内催化裂化装置的统计，平均掺渣（常渣、减渣、脱沥 青油、焦化蜡油）已占总进料的45.48%。而国外催化裂化掺渣量一般仅为1520%。这从一个侧面可说明，目前国内催 化裂化技术特别是重油催化裂化总体技术水平（工艺技术、催化剂）已达到国际一流水平。催化裂化与国外差距较大 主要表现在催化裂化装置的实际运行水平较差（操作周期、加工损失等）。目前，国内也正在这方面下功夫。预计在今 后几年内，在此方面将会上一个台阶。以下仅从技术角度将国内、外催化裂化技术作一个简单比较。 国际上
40、比较知名的催化裂化技术有UOP的RCC技术，Kelloge的HOC技术及SW的RFCC技术。而UOP的催化 裂化技术是国际上公认的先进技术。国内的催化裂化技术也有多种，总体技术水平较高的技术代表有快速床湍流 床两段再生技术，单段逆流高效再生技术及重叠式两段再生技术。近年来技术发展主要在进料喷嘴、提升管末端技术、 汽提段的改进。综合效果应体现于产品收率及能耗。下表通过各种技术的工业应用数据进行对比分析。 1、原料性质 掺渣比%密度 g/cm3残炭 %碱氮, ppm硫，ppm含氢 %Ni+V ppm 天津/0.88640.76810/2.52 UOP 洛炼1#常渣0.92067.76/1.16/5
41、.1+16.3 武石化2#0.89544.85/0.3412.87.6 高桥3#52.340.89064.119940.1512.85.05 镇海/0.89612.5/0.2612.674.02 国 内 洛炼2#常渣0.90668.75/1.27/4.8+9.1 2、催化剂及操作条件 催化剂定碳活性再生温度反应温度剂油比Ni/V 天津XPDLC680N0.06607085164.983369/85 UOP 洛炼1#/626685218.5/ 武石化2#0.06682/725522/ 高桥3#CC-150.03646925186.526906/1197 镇海MLC-500Z0.0961.3705
42、5156.374312/1617 国 内 洛炼2#/0.05661501/ 3、产品产率及产品质量 第 15 页 共 158 页 干气+ 损失 LPG汽油轻柴油浆焦碳汽油 RON 柴油十 六烷值 C3 液 收 天津3.0611.0548.5628.672.935.739134.788.28 UOP 洛炼1#4.7212.1235.8029.328.839.2177.24 武石化2#4.1714.449.0214.3410.347.7291.83377.76 高桥3#2.7211.8148.7324.334.148.2789.741.384.87 镇海2.2116.1847.5324.624.1
43、85.2892.230.288.33 国 内 洛炼2#4.0910.1837.9232.864.3610.5990.9/80.96 4、2003年石化总公司统计的干气收率(54034.5734.75 损失0.000.00 合计100.00100.00 3、催化剂、化学药剂消耗 表 4.2-3 名 称年用量，t/a一次装入量，t备注 1催化剂720180 2钝化剂22含锑25 3阻垢剂8.4 4助燃剂3含Pt万分之五 5Na3PO42.94含量98 4.2.1.4 产品和副产品 主要产品和副产品表 表 4.2-4 设 计 值 序号物 料 名 称 wt%kg/h104t/a 备注 1干气3.651
44、434.32 2液化石油气26.33757131.56 其中丙烯9.51357111.40 3汽油37.05285744.40 4轻柴油21.13014325.32 5油浆3.550004.20 干气、液化石油气组成 vol% (计算值) 表 4.2-5 序号组份干 气液化石油气备注 1H229.74 2N213.95 3CO22.61 第 31 页 共 158 页 序号组份干 气液化石油气备注 4H2O0.640.0015 5O20.51 6H2S0.30.07 7C125.69 8C211.030.13 9C2=14.240.004 10C30.15.7 11C3=0.9441.69 12
45、nC40.013.1 13iC40.0714.69 14nC4=0.026.26 15IC4=0.0510.79 16cC4=0.027.29 17tC4=0.0410.12 18C50.040.1545 汽油、轻柴油性质 表 4.2-6 项 目汽 油柴 油 密度(20) g/cm30.720.93 诱导期,min1000 凝固点-4 辛烷值 RON92.0 MON81.0 十六烷值25 烯烃含量，wt% GB50160-92(1999 年版) GB50058-92 GBJ16-87（2001 年版） SH3011-2000 2、设计原则 （1）满足工艺要求 该装置布置考虑了工艺系统要求的设备
46、标高差和过程控制对设备布置的要求，此外为防止结焦、堵塞，控制 温降、压降等有工艺要求的相关设备尽量靠近布置。 （2）安全生产 该装置布置考虑了有防火、防爆安全间距要求的设备、建筑物间的安全距离以及与界区外相邻装置(单元)有 安全间距要求的设备或建筑物间的安全距离；装置内设置有贯通通道与界区外四周环形通道相连，保证了消防作业 的可抵达性和可操作性。 （3）方便设备安装与检修 大型设备如反应器、再生器和分馏塔均靠道路一侧布置既有利设备的现场组对，也方便其吊装；贯通式通道为 每台设备的安装与检修创造了条件。此外，设置若干个检修通道口，为某些设备的检修创造条件。装置布置还充分考 虑了设备检修(如管壳式
47、换热器)所需空间以及固体物料装卸所需作业面。 （4）节约 该装置布置按照“流程顺畅、紧凑布置”的原则，采用联合布置，露天布置的方法有效地减少了装置建设用地；装 置作为若干工艺操作单元的组合，各单元过程设备实行了集中布置。这一方面减少了管道的往返，减少了管道工程费， 减少了能耗；又有利于非计划检修，采取临时安全措施。泵靠近相关设备分组布置在管桥下，充分利用管桥下的空间。 第 40 页 共 158 页 此外，主风管道尽可能使行程最短以节约动力，烟气管道管径大，造价高，设计尽可能使连接设备的管道最短，以节 约投资。 4.2.5.2 设计特点 1、流程式与同类设备分组布置 该装置布置按流程式与各工艺单
48、元过程设备集中布置的方式，有利于常规巡检和维修，也方便各工艺单元非 计划停工采取防护措施。 2、土地充分利用 该装置在道路设置中实现检修/消防合一，既考虑了安全要求利用道路将设备分成若干区块，利于消防作业， 也满足两侧设备的检修作业，减少占地。设备布置时，考虑了工厂检修机具的能力，充分利用空间，将某些设备布置 在管桥上，框架上，减少了工程建设用地。 3、防爆区与非防爆区分开 余热锅炉和主风机、烟机等无防爆要求的设备，集中布置并满足防火防爆要求，形成一个非防爆区。 4.2.5.3 管道布置设计和器材选用 应用的主要标准规范 SH3012-2000 SH3034-1999 SH3010-2000
49、SH3059-2001 4.3 工艺设备技术方案 4.3.1 概述 重油催化裂化装置主要设备台数汇总表 表 4.3-1 序号 设备类别数量（台或组）备注 第 41 页 共 158 页 序号 设备类别数量（台或组）备注 1反应再生器1包括外取热器 2塔类6 3主风机组2 4增压机组2 5富气压缩机组1 6容器38 7冷换设备46 8空冷器22 9机泵40 10余热锅炉1 11中压蒸汽过热炉1 12辅助燃烧室1 13特阀15 14加药装置1 套 15安全阀19 16烟囱1 4.3.2 主要设备选择 1、反应再生系统 （1） 提升管反应器 采用提升管沉降器同轴布置的内提升管，下部为预提升段，上部为反应段，反应段分为三段：下段为第一反应 区，中段为第二反应区，上段为催化剂和油气输送区，各段直径（钢内径）分别为 1.52m，3.4m，