催化裂化装置建设项目投资立项申报材料.docx
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催化裂化装置建设项目投资立项申报材料
100×104t/a催化裂化装置建设项目
可行性研究报告
附图
1、装置平面布置图（332051F0202/01）
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）
1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”100×104t/a催化裂化装置
1.1.1.2项目建设性质
“建设单位”100×104t/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”100×104t/a催化裂化装置项目建设地点位于山东省**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100×104t/a催化裂化装置可行性研究委托书；
2、《100×104t/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。
2、采用集散型控制系统（DCS），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100×104t/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
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100×104t/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100×104t/a催化裂化装置属新建项目。
1.5.1.1装置组成
100×104t/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100×104t/a
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）
1.5.1.4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。
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。
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
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：
180×95＝17100m2。
1.5.1.9消耗指标
1、催化剂、化学药剂消耗表
表1.5-2
名称
年用量，t/a
一次装入量，t
备注
1
催化剂
720
180
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
5
Na3PO4
2.94
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/h
13
2
循环水
t/h
1200
余热回收站用水由厂方考虑
3
中压除氧水
t/h
80
4
除盐水
t/h
35
5
燃料气
m3n/h
1100
6
电
6000V
kW
-135
380V
kW
2124
220V
kW
130
7
蒸汽
3.5MPa
t/h
-9
输出
1.3MPa
t/h
-32
输出
0.6MPa
t/h
-5.5
8
净化压缩空气
m3n/h
1500
9
非净化压缩空气
m3n/h
2100
10
氮气
m3n/h
30
1.5.1.10能耗状况
“建设单位”化工公司新建100×104t/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100×104t/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100×104t/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100×104t/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。
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1～2kg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
单位加工成本
4.1
单位现金加工成本
元/吨
4.2
单位加工费（制造成本）
元/吨
4
销售税金及附加
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
8
单位加工费
元/吨
57.82
（不含期间费）
元/吨
70.38
（含期间费）
9
单位现金加工成本
元/吨
45.17
二
经济评价指标
1
财务内部收益率
%
17.40
所得税后
2
财务净现值
万元
13626
3
投资回收期
年
6.97
4
财务内部收益率
%
23.62
所得税前
5
财务净现值
万元
31184
6
投资回收期
年
5.78
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
借款偿还期
年
4.07
含2年建设期
2市场
2.1产品市场分析与预测
新建100×104t/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370万吨/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100×104t/a重油催化裂化装置投产后，可生产～11×104t/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100×104t/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～25％v，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建设规模、产品方案
3.1建设规模
“建设单位”化工公司，新建催化裂化装置规模：
100×104t/a。
3.2产品方案
3.2.1确定产品方案的依据
新建100×104t/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
4.92
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～25％v
RON~92,MON~81
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
wt%
kg/h
104t/a
一
原料
1
稀油减压蜡油
45.8
65428
54.96
2
稀油减压渣油
38.5
55000
46.20
3
润滑馏分
9.2
13143
11.04
4
焦化蜡油
6.5
9286
7.80
合计
100.0
142857
120.0
二
产品
1
干气
3.6
5143
4.32
2
液化石油气
26.3
37571
31.56
其中丙烯
9.5
13571
11.40
3
汽油
37.0
52857
44.40
4
轻柴油
21.1
30143
25.32
4.20
5
油浆
3.5
5000
4.20
6
焦炭
8.0
11429
9.60
7
损失
0.5
714
0.60
合计
100
142857
120.0
4工艺装置技术及设备方案
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、再生技术、两器型式等方面开发了多项技术。
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（CCR＞5%）、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，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，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-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300×104t/a蜡油催化裂化装置和大连石化分公司350×104t/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
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