催化裂化裝置向多產(chǎn)石油化學(xué)品傾斜以提升汽油池質(zhì)量并推動(dòng)煉油廠的發(fā)展
為其能夠處理變化多樣的原料品質(zhì),從而生產(chǎn)一系列可以滿足市
場(chǎng)需求的產(chǎn)品。目前的煉油廠增加辛烷值的趨勢(shì)普遍下降,更多
的是要求用催化裂化裝置為烷基化的裝置提供 C4 原料,另外丙烷
可以作為補(bǔ)充的原料。本文就是以中國(guó)石油四川石化有限公司為
例,研究其催化裂化裝置工藝技術(shù)以及運(yùn)行的狀況,從工藝、原
料、反應(yīng)深度、產(chǎn)品餾程等方面分析了提高汽油產(chǎn)率的技術(shù)措施,
實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)汽油的目的。
【關(guān)鍵詞】催化裂化;汽油;收率;改造;反應(yīng)深度
1 前言
中國(guó)石油四川石化有限責(zé)任公司采用的是 2.5Mt/a 重油催化
裂化裝置,采用 MIP-CGP 工藝,這是由中國(guó)石油化工股份有限公
司石油化工科學(xué)研究院開(kāi)發(fā)的多產(chǎn)異構(gòu)烷烴和丙烯、降低催化汽
油中烯烴含量的新工藝,其主要原理是在常規(guī)提升管反應(yīng)系統(tǒng)基
礎(chǔ)上,加入有用的二次反應(yīng),選擇性地控制裂化反應(yīng)、氫轉(zhuǎn)移反
應(yīng)和異構(gòu)化反應(yīng),以改善產(chǎn)品質(zhì)量,最大化生產(chǎn)異構(gòu)烷烴,并且
在降低催化汽油烯烴含量的同時(shí),維持汽油辛烷值不發(fā)生改變。
四川石化按照增產(chǎn)汽油的生產(chǎn)計(jì)劃,對(duì) 2.5Mt/a 催化裂化裝置進(jìn)
行了回?zé)捲图託洳裼图夹g(shù)的改造,及時(shí)調(diào)整催化裂化裝置的生
產(chǎn)方案,以多產(chǎn)汽油為目標(biāo),通過(guò)優(yōu)化操作參數(shù)和改進(jìn)進(jìn)料性質(zhì)
等手段將催化裂化汽油提高了 46%的收率
[1] 。
2 工藝技術(shù)改造
目前四川石化、石科院和中國(guó)石化集團(tuán)洛陽(yáng)石油化工工程公
司進(jìn)行了回?zé)捲图託洳裼汀⒍喈a(chǎn)高辛烷值汽油工藝技術(shù)的工業(yè)
應(yīng)用。這項(xiàng)應(yīng)用的流程為:催化柴油被送至渣油加氫,渣油加氫
柴油被送至催化裂化裝置進(jìn)行回?zé)挘詈蠡責(zé)挼脑图託洳裼驮?br /> 原料混合之前并入原料管線一起被送至提升管,然后進(jìn)入反應(yīng)器。
其中渣油柴油的作用是降低油氣分壓,這將有利于重油裂化,增
加反應(yīng)深度,使得油漿收率和生焦率均下降。由于渣油柴油的裂
化反應(yīng)和重油裂化深度增加,使得液化石油氣收率上升。由此可
以看出,催化裂化裝置回?zé)捲图託洳裼蜁r(shí),有利于催化原料加
氫渣油性質(zhì)改變,使得催化重油和焦炭收率減少。
3 調(diào)節(jié)原料性質(zhì)
控制汽油產(chǎn)率的關(guān)鍵是對(duì)原料中的大分子烴類(lèi)裂化為 C5~
C12 汽油組分反應(yīng)的選擇。原料中的烯烴、直鏈烷烴以及帶側(cè)鏈芳
烴的含量越高,其裂解性能越好,因此原料性質(zhì)是影響汽油產(chǎn)率
的關(guān)鍵因素。進(jìn)行催化裂化裝置原料主要是由加氫渣油構(gòu)成的,
并且不同產(chǎn)地的原料油進(jìn)行混合加工,配比不同。原油的性質(zhì)以
及渣油加氫裝置生產(chǎn)運(yùn)行情況影響催化裂化汽油收率,混合原料
殘?zhí)康汀柡蜔N含量高以及重金屬含量低有利于提高汽油收率。
通過(guò)改善原料組成提高汽油產(chǎn)率,主要采取的措施如下:提高原
料中蠟油的比例、降低摻渣率,改善提升管混合進(jìn)料的性質(zhì)。回
煉輕污油等輕組分原料大大提高了催化汽油收率。
4 調(diào)整反應(yīng)再生工藝條件
在實(shí)際的操作中,應(yīng)該通過(guò)提高汽提和原料霧化等蒸汽量來(lái)
降低油氣分壓。兩器壓差一般控制在 35~40kPa 左右,主要是為
了確保再生系統(tǒng)催化劑正常流化。但不會(huì)將其作為改善產(chǎn)品分布
的調(diào)節(jié)手段。在正常情況下,以 210~215℃作為原料預(yù)熱溫,這
時(shí)適當(dāng)?shù)靥岣哳A(yù)熱溫度有利于加氫渣油原料的霧化。多產(chǎn)異構(gòu)烷
烴的催化裂化裝置的第一反應(yīng)區(qū)停留時(shí)間大約是 1.3~1.4s,第二
反應(yīng)區(qū)停留時(shí)間大約為 4.5~5s,但在實(shí)際操作中的反應(yīng)時(shí)間并不
是作為獨(dú)立的調(diào)節(jié)手段。因此,在實(shí)際中可以選擇溫度和催化劑
活性作為反應(yīng)深度的操作變量。催化裂化反應(yīng)屬于吸熱的化學(xué)反
應(yīng),反應(yīng)的溫度對(duì)裂化反應(yīng)的速度有影響,即反應(yīng)溫度越高,反
應(yīng)速度越快。具體來(lái)說(shuō),第一反應(yīng)區(qū)溫度高,有利于促進(jìn)原料中
的大分子烴裂化生成汽油組分,然后注入急冷油降低第二反應(yīng)區(qū)
的溫度,有效地抑制二次裂化反應(yīng)發(fā)生,防止汽油組分進(jìn)一步裂
化生成液化氣和干氣組分。因此,可以通過(guò)提高急冷油的注入量,
提高第一反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)溫度,從而降低第二反應(yīng)區(qū)的溫度,利用
MIP 工藝的特點(diǎn),達(dá)到提高反應(yīng)的深度、增加汽油的產(chǎn)量,減少焦
炭和干氣的產(chǎn)生。若是將急冷油注入量為 30t/h,相對(duì)應(yīng)的干氣收
率將下降約 0.8%,但焦炭產(chǎn)率反而將上升了 0.3%。主要是由于粗
汽油量大,導(dǎo)致劑油比增大,使得生焦增加。MIP 裝置一反出口溫
度一般控制在 517℃左右,二反出口溫度控制在 502℃左右,急冷
油注入量為 16t/h。其中,催化劑再生燒焦產(chǎn)生的熱量提供反應(yīng)所
需要的熱量。當(dāng)提升管進(jìn)料量、殘?zhí)亢驮偕矊訙囟容^低時(shí),反
應(yīng)溫度較低,不能滿足反應(yīng)深度、多產(chǎn)汽油的需要。若催化劑的
循環(huán)量較大,不宜再通過(guò)增加滑閥開(kāi)度來(lái)達(dá)到提高催化劑循環(huán)量,
從而提高反應(yīng)溫度的目的。因此,在提升管進(jìn)料負(fù)荷較小且原料
較輕的情況下,可通過(guò)降低再生器外取熱量,減少反應(yīng)器汽提蒸
汽用量,適當(dāng)提高回?zé)捰突責(zé)挘黾訜沽浚岣叻磻?yīng)溫度。因
此,影響裂化反應(yīng)深度的主要因素是催化劑的活性。
5 結(jié)論
(1)原料油性質(zhì)對(duì)多產(chǎn)汽油起著重要的作用。可以通過(guò)降低
摻渣率、原料油性質(zhì)變輕、回?zé)捦鈦?lái)輕質(zhì)油改善原料性質(zhì)措施,
來(lái)提高汽油收率。
(2)催化劑性質(zhì)也影響汽油收率。催化裂化催化劑活性一般
控制在 60%左右,有利于對(duì)增產(chǎn)汽油的催化劑進(jìn)行選擇。
(3)催化反應(yīng)操作應(yīng)適當(dāng)提高反應(yīng)深度,注入適當(dāng)急冷油,
提高第一反應(yīng)區(qū)反應(yīng)溫度,降低第二反應(yīng)區(qū)溫度,減少汽油二次
裂解,提高汽油收率。
(4)催化產(chǎn)品分離部分在滿足汽油出廠質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的前提下,
提高催化裂化汽油干點(diǎn)以及蒸氣壓,拓寬汽油餾程,減少汽油和
柴油餾分的重疊能更好的提高汽油產(chǎn)率。
參考文獻(xiàn):
[1]黃富,彭國(guó)峰.降低催化裂化汽油烯烴含量技術(shù)進(jìn)展[J].
精細(xì)石油化工進(jìn)展,2014,13(8):49-53.
作者簡(jiǎn)介:李嘉驪,女,1972-3-8,山東省濱州市人,工程
師。
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