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1、催化裂化主要设备,揭阳培训,202023/3/23,2,一、提升管反应器,直径：由进料量决定。线速度：入口处：47m/s；出口处：1218m/s。高度：由反应时间确定：24s；高温再生，汽柴方案时：2s。并采用中止反应技术或混合温度控制技术。上端出口设有气固快速分离设备。下部对进料的雾化有较高的要求，尤其是重油FCC。要迅速汽化、较高汽化率与催化剂均匀接触。沉降器下段的汽提作用：减少油气损失，减小再生的烧焦负荷。,202023/3/23,3,202023/3/23,4,反应-再生高低并列形式,预汽提段,提升管反应器,预汽提段,提升管反应器出口,沉降器,再生器,202023/3/23,5,提升管
2、反应器及原料喷嘴,202023/3/23,6,反应器出口快速分离系统,202023/3/23,7,沉降器内快速分离装置,202023/3/23,8,同轴式反-再系统,202023/3/23,9,沉降器内粗旋、顶旋,202023/3/23,10,VQS快速分离器,202023/3/23,11,UOP-RFCC,202023/3/23,12,二、再生器,国内最大的直径达16.8米。上段稀相段，下部为密相段。密相段的有效藏量：由烧碳负荷及烧碳强度决定。有效藏量是指处于烧碳环境中的藏量。密相区的直径：由空塔气速决定：采用较低气速时为：0.8 1.0m/s采用较高气速时为：1.01.5m/s密相区的床层
3、高度一般为：57米。,202023/3/23,13,再生器烧去焦碳恢复活性,主要技术要求：再生剂含碳低（一般要求低于0.2%，甚至要求达到0.05%0.01%）。较高的烧焦强度：100250kg/t.h。催化剂减活与磨损条件比较缓和。易于操作，能耗和投资少。能满足环境要求。,202023/3/23,14,三种再生组合类型单段再生、两段再生、快速再生,CO2/CO(体积比)11.3 3200 200300燃碳强度kg/t.h 80-100 80120 100-120 再生剂含碳量%0.150.20 0.100.20 0.050.10,202023/3/23,15,两段再生,单器再生,两器再生（不
4、取热）,两器再生（带取热）,CO2/CO(体积比)1.5200 22.5 2150 3-5燃碳强度kg/t.h 150-200 80120 80-120 60-80 再生剂含碳量%0.05-0.10 0.03-0.05 0.03-0.10 0.03-0.05,两器逆流再生,202023/3/23,16,CO2/CO(体积比)50200 3200 50-200燃碳强度kg/t.h 150-320 200250 200-350 再生剂含碳量%0.050.20 0.050.20 0.050.10,202023/3/23,17,稀相区：要求气速不能太高。,对于堆积密度较小的：0.6 0.7m/s；对于
5、堆积密度较大的：0.8 0.9m/s从密相区至一级旋风分离器入口之间的空间高度应大于TDH（分离空间高度）。再生器内装有两级串联的旋风分离器。回收固体颗粒的回收率为99.9%。下部装有空气分布器：使空气沿整个床层均匀分布。有碟形与分布管形两种。,202023/3/23,18,202023/3/23,19,再生取热技术：,多余热量用于发电，发生蒸汽，可供本车间与相邻车间使用。内取热技术外取热技术：下行式取热器（图9-32）上行式取热器（图9-33）,202023/3/23,20,202023/3/23,21,再生系统形式的多样性,几种典型的再生工艺,常规再生 并列式两段再生 同轴独立两段再生 重
6、叠式两段再生 烧焦罐再生 烧焦罐+床层再生,*其它的还有单器两段再生、后置烧焦罐高效再生、带预混合管高效再生、高速床串联再生、管道式高效再生等多种型式。,202023/3/23,22,再生系统形式的多样性,几种典型的再生工艺的主要特点,单段床层再生结构简单床层压降小烧焦强度低、藏量大再生剂定碳较高催化剂水热失活快、平衡活性较低（与催化剂烧焦流向及分布方式有关）催化剂循环推动力小取热量较大时产汽与过热不易协调不适宜于加工重质劣质原料,202023/3/23,23,再生系统形式的多样性,几种典型的再生工艺的主要特点,带外循环管烧焦罐高效再生再生压降小烧焦强度大、藏量较少催化剂循环推动力大催化剂水热
7、失活快、平衡活性较低易发生稀相燃烧，CO助燃剂耗量大取热量较大时产汽与过热不易协调不适宜于加工重质劣质原料,202023/3/23,24,再生系统形式的多样性,几种典型的再生工艺的主要特点,并列式两段再生再生压降小催化剂水热失活少、平衡活性较高再生剂定碳低不需要CO助燃剂适宜于加工重质劣质原料结构、操作复杂增压风耗量大,202023/3/23,25,再生系统形式的多样性,几种典型的再生工艺的主要特点,重叠式两段再生催化剂水热失活少、平衡活性较高再生剂定碳低不需要CO助燃剂反应-再生差压大，适于反再不同的压力需求产汽与过热热量平衡协调适宜于加工重质劣质原料反应器立面较高藏量偏大，再生压降稍大,2
8、02023/3/23,26,再生系统形式的多样性,几种典型的再生工艺的主要特点,烧焦罐+床层再生再生剂定炭低稀相尾燃较少，但一般需要CO助燃剂催化剂水热失活较大、平衡活性较低藏量偏大再生差压偏大取热量较大时产汽与过热不易协调不适宜于加工重质劣质原料,202023/3/23,27,再生器主要设备结构,为达到预期的再生效果，保证催化剂的正常流化与循环，减少催化剂跑损与失活，工业再生器的结构和材质需要满足再生工艺的要求，并且针对不同的再生工艺，再生器结构具有不同的特点。再生器壳体：大致分为密相段与稀相段。密相段为烧焦的主要场所，决定再生烧焦强度 稀相段主要担负催化剂沉降和布置旋分器作用 稀相段沉降高
9、度与催化剂性质和线速有关 快速循环床密度梯度分布 空气分布管、分布板 旋风分离器系统 催化剂分配器 催化剂取热器,202023/3/23,28,三、反应-再生系统,202023/3/23,29,反应-再生组成,202023/3/23,30,反应-再生内部结构图,202023/3/23,31,四、旋风分离器,202023/3/23,32,旋风分离器的工作原理,202023/3/23,33,多管式三级外旋风分离器,202023/3/23,34,催化裂化三、四级旋分器,202023/3/23,35,五、催化裂化动设备,能量回收机组富气压缩机组 催化裂化所包括动设备类型：压缩机类 轴流风机，离心风机，
10、离心压缩机-蒸汽透平，烟气轮机泵-离心泵，柱塞泵特阀-滑阀，蝶阀，闸阀，塞阀,202023/3/23,36,能量回收机组组成,以四机同轴为例：1、烟气轮机2、轴流风机3、蒸汽轮机4、电动/发电机,202023/3/23,37,能量回收机组,电动/发电机,蒸汽轮机,轴流风机,烟气轮机,202023/3/23,38,工艺流程与能量回收率的关系,能量回收系统是再生系统的一部分，一套烟机机组包括下列系统：主风系统：主风的负荷控制烟气系统：再生器的压力控制，烟气轮机的负荷控制-进入烟机的烟气量蒸汽系统：蒸汽平衡控制电气系统：能量回收率的概念:回收率=烟机出功/风机的耗功通常根据工艺的不同和大气温度的不同
11、，回收率一般在0.9-1.1提高能量回收率，最主要在于机组的匹配,202023/3/23,39,机组配置,1.三机组烟机+风机+变速箱+电动发电机2.四机组烟机+风机+汽轮机+变速箱+电动发电机3.直接发电机组烟机+变速箱+发电机,202023/3/23,40,富气压缩机组,组成：1、气体压缩机2、蒸汽轮机,202023/3/23,41,富气压缩机组,气体压缩机,蒸汽轮机,202023/3/23,42,轴流风机,202023/3/23,43,工作原理,轴流压缩机的工作原理 依靠高速旋转的叶轮将气体从轴向吸入，依靠相对速度的变化，在动叶扩压。而且气体也获得更高绝对速度，排入导叶扩压后再沿轴向排出
12、。优点是气流路程短，阻力损失较小，流量较大，效率比离心式压缩机高。,202023/3/23,44,离心风机,202023/3/23,45,离心压缩机原理,旋转传递给叶片动能,气体在叶片驱使下高速旋转,产生离心力,机内气体在离心力作用下,沿叶片流道向叶片出口甩出.从叶片出口流出的高速气体,在蜗壳流道内速度逐渐变慢,压力逐渐升高,并沿排出口排出.与此同时,叶片入口处的气体减少,压力降低,形成出入口压差,也就连续吸入新的气体。能量方程：为压缩功表示为了提高压力所做的功，压力的提高由叶轮通道进出口的动能减少和离心力所做的功组成，并且要减去流动损失部分。压缩功与叶轮中的气体变化过程有关。,202023/
13、3/23,46,离心式压缩机纵剖面构造图,离心式压缩机纵剖面构造图1、吸气室；2、叶轮；3、扩压器；4、弯道；5、回流器；6、蜗室；7、8、轴端密封；9、隔板密封；10、轮盖密封；11、平衡盘；12、推力盘；13、联轴器；14、卡环；15、主轴；16、机壳；17、支持轴承；18、止推轴承；19、隔板；20、回流器导流叶片；21、中间冷却吸气管；22、出气管,202023/3/23,47,离心风机转子相对简单，造价低。运行时叶轮不易损坏。轴流机与离心机比较气体经动叶作用获得能量头并在静叶中减速增压，无法利用离心力，单级压比用于大流量、低压力场合，单一静叶导叶角度下，稳定工况窄。轴流风机的转子结构
14、复杂，旋转部件多，制造精度要求高，造价高。,202023/3/23,48,烟气轮机结构,202023/3/23,49,能量回收机组的效率,能量回收率的概念能量回收率的概念回收率回收率=烟机出功烟机出功/风机的耗功风机的耗功通常根据工艺的不同和大气温度的不同，回收率一般在通常根据工艺的不同和大气温度的不同，回收率一般在0.90.9-1.11.1提高机组的能量回收率，靠提高烟机的效率，其作用是有提高机组的能量回收率，靠提高烟机的效率，其作用是有限的。首要工作是机组的匹配，烟气轮机与风机的匹配，限的。首要工作是机组的匹配，烟气轮机与风机的匹配，机组与装置的匹配。机组与装置的匹配。提高机组的能量回收率
15、，降低工艺管路的压降损失，从风提高机组的能量回收率，降低工艺管路的压降损失，从风机出口到烟机入口的压降一般控制在机出口到烟机入口的压降一般控制在1bar1bar以内。减少再生器以内。减少再生器出口到烟机入口的温度损失。出口到烟机入口的温度损失。,202023/3/23,50,能量回收机组配置,三机组三机组烟机+风机+变速箱+电动/发电机四机组烟机+风机+汽轮机+变速箱+电动/发电机直接发电机组烟机+变速箱+发电机,202023/3/23,51,离心泵,油浆泵,202023/3/23,52,离心泵,离心泵的吸入特性离心泵叶轮吸入口的吸入压力：一般低于一个大气压叫吸入真空度。吸入压力最低不得小于所
16、吸液体的饱和蒸汽压（汽化压力），否则，泵吸入口会发生汽蚀现象。汽蚀过程（原理）当时，部分液体发生汽化，形成气泡；小气泡凝结在一起形成大气泡。气泡随液流进入高压区，液体压缩气泡产生气泡击溃现象（水击现象），水击时的瞬时压力能达到几十个兆帕（30MPa)，对金属表面产生很大的爆炸冲击作用；同时伴随电化学腐蚀。这一综合过程为汽蚀过程。即：液体汽化气泡凝结高压水击电化学腐蚀。,202023/3/23,53,油浆泵,目前油浆泵主要归为三类：第一类是未加保护措施的工艺流程泵一般采用不锈钢结构，如石家庄水泵厂生产的PY型油浆泵；第二类是经改进的工艺流程泵，泵的内件采用了硬质涂层，主要包括扩散涂层、碳化钨涂层
17、以及镍、铬、钴、硼各种化合物的涂层等，达到显著提高过流表面强度和硬度，改善机械性能的目的。如兰州石油机械厂生产的YJ型油浆泵；第三类是全衬里的闭式叶轮油浆泵，采用可更换的铸造硬质金属衬里。泵的内件(蜗壳衬里和叶轮)均采用铸造结构并用螺栓紧固耐冲蚀的高铬合金零件。,202023/3/23,54,单吸式离心泵,202023/3/23,55,多级离心泵,202023/3/23,56,装置使用特阀,滑阀-再生滑阀，待生滑阀，双动滑阀。外取热滑阀。蝶阀-用在流量大，压力较低的介质管线上如：烟机入口蝶阀、气体压缩机入口碟阀、主风出口蝶阀。闸阀-烟机入口闸阀、气压机出口闸阀。用在紧急事故状态下切断阀。塞阀-
18、再生塞阀、待生塞阀。用在反-再高低并列催化裂化装置上。,202023/3/23,57,202023/3/23,58,六、换热器、空冷,202023/3/23,59,换热器的分类,按照传热面的形状分类：管式、板式管式换热器包括：蛇管式换热器、套管式换热器、管壳式换热器、空冷式换热器。板式换热器包括：螺旋板式换热器、板式换热器、板翅式换热器、板壳式换热器。,202023/3/23,60,换热器的工作原理,传热面由管束组成，管子的两端固定在管板上，管束装在外壳内，外壳两端有封头一种流体从封头进口流进管子里，在经过封头流出，这条路径称为管程另一种流体从外壳上的连接管进入换热器，在壳体与管子之间流动，这
19、条路径成为壳程,202023/3/23,61,管壳式换热器的主要组合件,202023/3/23,62,202023/3/23,63,202023/3/23,64,202023/3/23,65,空冷风机的基本形式,运行方式：鼓风式和引风式调节方式：调角方式和调速方式联接方式：直接传动、齿轮传动、皮带轮传动,202023/3/23,66,空冷的喷淋系统由哪些组成,包括泵、喷淋水系统、喷淋水回收系统、水箱、喷嘴、喷淋用水,202023/3/23,67,空冷器的基本类型,水平式直立式斜置式,202023/3/23,68,202023/3/23,69,复习题,202023/3/23,70,空冷翅片清洗的
20、目的,定期对空冷器翅片进行清洗可以提高冷却效率延长空冷器使用寿命,202023/3/23,71,空冷风机的基本形式,运行方式：鼓风式和引风式调节方式：调角方式和调速方式联接方式：直接传动、齿轮传动、皮带轮传动,202023/3/23,72,空冷器的基本类型,水平式直立式斜置式,202023/3/23,73,换热器打压上水的注意事项,打压上水必须排净空气，否则稳压困难打压上水都采取低点上水，高点排气，缓慢上水的方式对于禁水介质的换热器可采用其他液体进行试压。如航煤等。,202023/3/23,74,换热器的日常检查内容,运行异声、压力、温度、流量、泄漏、基础支架、保温层、振动、仪表灵敏度等,202023/3/23,75,换热器的开工程序,升温螺栓预紧置换空气冷却器水侧预膜处理,202023/3/23,76,管壳式换热器的特点,结构简单造价低廉选材范围广清洗方便适应性强处理能力大耐高温、高压,202023/3/23,77,换热器螺栓紧固的注意事项,换热器螺栓的紧固至少应分三遍进行，每遍的起点应相互错开120,202023/3/23,78,管式换热器包括哪些,管式换热器包括：蛇管式换热器、套管式换热器、管壳式换热器、空冷式换热器,202023/3/23,79,空冷的喷淋系统由哪些组成,包括泵、喷淋水系统、喷淋水回收系统、水箱、喷嘴、喷淋用水,
