催化裂化再生烟气能量回收系统产能研究

摘要

随着我国新开发的油田和老油田增产的原油，以及日益增加的进口原油，其密度、残炭、硫和重金属含量越来越大，催化裂化装置逐渐转变为重油催化裂化装置。这种高硫、高残炭、高金属含量的重油转化难度大，生焦量高，这样使再生烟气的量相应增加。催化裂化装置的能耗主要取决于再生烟气的能量利用水平和工艺余热的利用。论文在对催化裂化装置能量利用现状及水平进行分析的基础上，利用(火用)经济学，对在生焦量增大，再生烟气参数变化的情况下，烟气能量回收系统动力回收和热(火用)回收进行了详尽的研究。 本文首先从过程系统的相关技术出发，系统介绍了过程系统的层次结构模型，能量系统的模型化研究以及三环节模型研究。简述了催化裂化装置以及催化裂化再生烟气能量回收系统，并对能量回收系统的演变过程以及不同烟气能量回收方案的能量回收情况进行了总结。 针对反再系统的主要设备和主要的反再工艺。重点分析了反再系统的能量利用与分布，并总结了反再系统能量利用水平的现状与不足之处。通过讨论不同烟气能量回收方案与不同烟气进口温度对能量回收水平的影响，指出了能量利用水平的潜力。 催化剂再生器-烟机构成了一个燃气轮机组，在简述烟机节能原理、流程以及做功表达式的基础上，详细研究了烟机再生烟气压(火用)优化回收的关键因素：温度、压力和流量，并得出烟机动力回收量随再生烟气流量、温度和压力变化的关系图。同时详细探讨了将C0焚烧炉前置对再生烟气动力回收的影响。 通过余热锅炉的热(火用)分析，详细讨论了(火用)回收的热力学及其过程分析。推导出余热锅炉参数与(火用)回收量的关系模型，分析提高余热锅炉(火用)效率的途径和方法。 论文最后对催化裂化两器操作压力进行了简单的优化分析，概述了反再-分馏系统的压力平衡，并就两器压力对系统能耗、投资以及分馏塔轻质油收率的影响进行了讨论，总结出一些定性的结论。

目录

文摘

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第一章引言

1.1研究背景

1.1.1中国能源面临的严峻形势和挑战

1.1.2中国炼油企业能耗状况和节能责任

1.1.3未来10年中国炼油企业扩产中的能量利用策略

1.1.4催化裂化在炼油厂中的地位和作用

1.1.5催化裂化装置的能耗现状

1.1.6催化裂化装置节能降耗的重要意义

1.2本论文的研究内容

第二章FCC再生烟气能量回收技术回顾与进展

2.1过程系统技术的相关进展

2.1.1过程系统的层次结构模型

2.1.2能量系统的模型化发展

2.1.3三环节模型研究

2.2催化裂化相关技术发展概述

2.2.1催化裂化装置简介

2.2.2催化裂化再生烟气能量回收系统简介

2.2.3再生烟气能量回收系统的演变过程

2.2.4不同烟气能量回收方案的能量回收情况

2.3本章小结

第三章催化裂化反再系统能量分析

3.1反再系统主要设备简介

3.1.1反应器

3.1.2再生器

3.1.3旋风分离器

3.1.4主风机和气压机

3.2反再工艺

3.3反再系统能量利用分布

3.4反再系统能量利用的改进潜力

3.4.1反再系统能量利用水平的现状分析

3.4.2反再系统能量利用水平的潜力分析

3.5本章小结

第四章催化裂化再生烟气压(火用)的优化回收

4.1烟气轮机发展概况

4.1.1燃气轮机简介

4.1.2烟气轮机应用回顾

4.1.3烟气轮机节能原理与流程

4.2烟气轮机做功简介

4.2.1烟气轮机做功表达式

4.3再生烟气压(火用)优化回收的关键因素

4.3.1再生烟气的压力

4.3.2再生烟气的温度

4.3.3再生烟气的流量

4.3.4结果总结

4.4 CO焚烧炉前置对再生烟气动力回收的影响

4.5本章小结

第五章催化裂化再生烟气热回收优化

5.1余热锅炉简介

5.2余热锅炉(火用)分析

5.2.1余热锅炉(火用)回收的热力学分析

5.2.2余热锅炉的热力学过程分析

5.2.3余热锅炉最佳参数选择的数值计算

5.2.4计算结果与分析

5.3本章小结

第六章催化裂化两器操作压力的优化分析

6.1催化裂化反再—分馏系统压力平衡分析

6.2反再压力与系统能耗的关系

6.2.1反应器压力对系统能耗的影响

6.2.2再生器压力对系统能耗的影响

6.3反再压力对油品收率、投资的影响

6.4反再压力对催化裂化装置的综合影响

6.5本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的与学位论文内容相关的学术论文

致谢