【文章內(nèi)容簡介】 高標(biāo)號成品汽油的比例、優(yōu)化全廠成品油的結(jié)構(gòu)，使”建設(shè)單位”化工公司成品油的市場競爭力提高。 332051F0202 第 14 頁 共 158 頁3 建設(shè)規(guī)模、產(chǎn)品方案 建設(shè)規(guī)?！敖ㄔO(shè)單位”化工公司，新建催化裂化裝置規(guī)模：10010 4t/a。 產(chǎn)品方案 確定產(chǎn)品方案的依據(jù)新建10010 4t/a催化裂化裝置的產(chǎn)品方案：以產(chǎn)低烯烴含量的清潔汽油調(diào)合組分和低碳烯烴為主，增產(chǎn)碳三、碳四組分。最小地投入、最大量地創(chuàng)造效益是企業(yè)的根本。本裝置的產(chǎn)品方案根據(jù)以下因素確定：解決全廠二次加工能力問題；滿足全廠清潔燃料生產(chǎn)的要求，同時提高高附加值產(chǎn)品－高標(biāo)號清潔汽油的產(chǎn)品比例；為高附加值化工產(chǎn)品（聚丙烯、順酐等）的生產(chǎn)提供原料（丙烯、正丁烯） 。 產(chǎn)品方案產(chǎn)品方案表 表 序號 產(chǎn)品名稱 數(shù)量，10 4t/a 備注1 燃料氣 不含煙氣2 液化石油氣 332051F0202 第 15 頁 共 158 頁其中丙烯 潛含量3 汽油 烯烴含量～ 25％vRON~92,MON~814 柴油 十六烷值～ 255 油漿 裝置物料平衡裝置物料平衡 表 設(shè) 計 值序號 物 料 名 稱wt% kg/h 104t/a備注一 原料1 稀油減壓蠟油 65428 2 稀油減壓渣油 55000 3 潤滑餾分 13143 4 焦化蠟油 9286 合計 142857 二 產(chǎn)品1 干氣 5143 2 液化石油氣 37571 其中丙烯 13571 3 汽油 52857 4 輕柴油 30143 5 油漿 5000 6 焦炭 11429 7 損失 714 合計 100 142857 332051F0202 第 16 頁 共 158 頁4 工藝裝置技術(shù)及設(shè)備方案 工藝技術(shù)選擇 工藝技術(shù)路線的介紹 目前國內(nèi)外催化裂化技術(shù)概況七十年代后期，由于催化裂化原料變重，國外各主要公司相繼著手進(jìn)行重油催化裂化技術(shù)的開發(fā)。針對重油殘?zhí)扛摺⑸孤矢?、重金屬及雜質(zhì)含量高的特點，在催化劑的選擇、反應(yīng)技術(shù)、再生技術(shù)、兩器型式等方面開發(fā)了多項技術(shù)。目前，已形成一系列重油催化裂化技術(shù)，有代表性的主要有：凱洛格（Kellogg ）的重油催化裂化技術(shù)（HOC 技術(shù)） ；環(huán)球油品公司（UOP 公司）的渣油催化裂化技術(shù)（ RCC技術(shù)） ；石偉公司（Samp。W公司）的渣油催化裂化技術(shù)（RFCC 技術(shù)） 。近年來，這幾種技術(shù)也都有新進(jìn)展。其中以UOP新開發(fā)的毫秒催化裂化技術(shù)（MSCC）最引人注目。現(xiàn)在已有兩套MSCC 裝置正在運(yùn)轉(zhuǎn)，但其加工的原料均較輕（%～%） 。該技術(shù)對高殘?zhí)浚–CR＞5%） 、高沸點或高摻渣比原料的適應(yīng)性還有待考察。此外，由于其超短反應(yīng)時間的特征，雖可提高汽油產(chǎn)率，但汽油的烯烴含量也將較高。因此，MSCC技術(shù)對于加工重質(zhì)原料和生產(chǎn)清潔燃料是否適應(yīng)還需進(jìn)一步考察。另一個值得注意的新技術(shù)是Kelloge公司和Mobil公司聯(lián)合開發(fā)的單器多段再生（RegenMax）技術(shù)。其特點是采用單個再生器，并在密相床的適當(dāng)部位加幾塊專利擋板以達(dá)到減少返混和多段再生目的。據(jù)稱該再生技術(shù)可在貧氧再生條件下，即使當(dāng)加工殘?zhí)繛?%原料時，仍可將催化劑含碳量燒至%以下。該再生技術(shù)還可減小再生器直徑，降低主風(fēng)量。LPEC經(jīng)過幾年的技術(shù)開發(fā)和工業(yè)應(yīng)用實踐，也掌握了該項技術(shù)并已成功用于多套裝 332051F0202 第 17 頁 共 158 頁置。根據(jù)近幾年對清潔汽油和低碳烯烴的要求越來越高的要求，國內(nèi)、外各大公司也均開發(fā)了各自的獨特技術(shù)。國外多產(chǎn)低碳烯烴技術(shù)主要有凱洛格的Maxofin 雙提升管工藝； UOP公司的Locc雙提升管雙反應(yīng)區(qū)工藝；Lummus公司的SCC汽油回?zé)捁に嚨取＿@些技術(shù)目前均處于開發(fā)階段尚無工業(yè)業(yè)績，同時從報道的數(shù)據(jù)來看，這些工藝技術(shù)的干氣選擇性均較差，與我國的各種多產(chǎn)低碳烯烴技術(shù)相比其競爭力均較差。因此就目前而言，在催化裂化多產(chǎn)低碳烯烴領(lǐng)域，我國的技術(shù)處于領(lǐng)先水平。在生產(chǎn)清潔汽油方面，由于國外的煉油裝置結(jié)構(gòu)與我國不同，催化裂化汽油的比例較小成品汽油的烯烴含量較低。因此國外的研究主要集中在如何降低催化裂化汽油硫含量方面。而我國研究的重點則在降低汽油的烯烴含量，先后開發(fā)并大量工業(yè)應(yīng)用了多種先進(jìn)的、獨特的技術(shù)。國內(nèi)的催化裂化汽油降烯烴技術(shù)主要有：MIP、MGD 、FDFCC及有關(guān)的催化劑和助劑等；國內(nèi)的催化裂化多產(chǎn)低碳烯烴技術(shù)主要有：MGG 、 ARGG、DCC、FDFCC等；同時滿足降烯烴和多產(chǎn)低碳烯烴的技術(shù)有：MIPCGP 、FDFCC等。另外還有石油大學(xué)多產(chǎn)柴油的兩段提升管技術(shù)。除整體技術(shù)以外，國內(nèi)外在許多單項技術(shù)上也有很大進(jìn)展，尤其是與反應(yīng)密切相關(guān)并對反應(yīng)有重大影響的部位均發(fā)展了許多新技術(shù)。主要集中體現(xiàn)在原料油進(jìn)料噴嘴、提升管末端技術(shù)、汽提段技術(shù)等。在進(jìn)料噴嘴方面：國外以UOP的Optimix 噴嘴最具代表，并且應(yīng)用較為廣泛，在中國也有應(yīng)用。國內(nèi)的噴嘴更是百花齊放，型式很多，最具代表，且應(yīng)用較為廣泛的有LPEC的LPC噴嘴、中科院力學(xué)所KH噴嘴及BDI的BWJ噴嘴。從應(yīng)用情況來看，國內(nèi)的各種噴嘴并不比UOP的噴嘴遜色。提升管末端技術(shù)是近幾年國內(nèi)外發(fā)展較快的一種單項技術(shù)，國外最具代表性的有UOP公司的 332051F0202 第 18 頁 共 158 頁VDS和VSS技術(shù)；石偉公司的羊角式快分技術(shù)；Mobil和Kelloge公司的密閉式快分技術(shù)以及殼牌公司的提升管末端技術(shù)。其中UOP的VDS 和VSS技術(shù)影響最大，該技術(shù)在國內(nèi)已有數(shù)套引進(jìn)。國內(nèi)的提升管末端技術(shù)以石油大學(xué)開發(fā)的VQS和FSC最具代表性。LPEC開發(fā)的“粗旋與單級對口軟連接”技術(shù)在最近幾年成功地進(jìn)行了大量應(yīng)用，取得了明顯的成效。從應(yīng)用情況與UOP的VSS或 VQS在國內(nèi)的應(yīng)用情況對比來看，該單項技術(shù)的國內(nèi)技術(shù)也是一流水平的。在汽提技術(shù)方面：UOP將其新型的提升管末端技術(shù)與其改進(jìn)的高效汽提技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來而使油氣分離與汽提成為一體，從而達(dá)到最佳的效果。石偉公司也掘棄了原來的空筒汽提理論而改成了帶預(yù)汽提的擋板汽提技術(shù)。國外其他公司在汽提方面都有或多或少的改進(jìn)，其主要出發(fā)點都是圍繞著改進(jìn)擋板結(jié)構(gòu)提高氣固接觸效率，提高汽提時間等。國內(nèi)在此方面近幾年也有很大發(fā)展，LPEC開發(fā)了高效汽提的專利技術(shù)，石油大學(xué)開發(fā)了帶預(yù)汽提的FSC技術(shù)和快分與汽提一體的VQS技術(shù)。從大量的工業(yè)應(yīng)用情況來看，汽提效果均有提高。特別是LPEC的高效汽提技術(shù)，多套裝置的標(biāo)定結(jié)果表明，焦炭的氫含量均低于7%，一般在6%左右，達(dá)到了較高的水平。除以上單項技術(shù)外，預(yù)提升技術(shù)、終止劑技術(shù)等目前在國內(nèi)都已普遍采用。我國的重油催化裂化技術(shù)經(jīng)過二十多年的發(fā)展取得了巨大的成就。在獨自開發(fā)研究的基礎(chǔ)上，吸收并借鑒國外的先進(jìn)經(jīng)驗，形成了一系列各具特色的重油催化裂化技術(shù)。對于任何一種催化裂化技術(shù)，反應(yīng)部分始終是核心，反應(yīng)技術(shù)所追求的目標(biāo)是：高目的產(chǎn)品收率，高目的產(chǎn)品質(zhì)量和低消耗。除反應(yīng)部分的重油催化裂化技術(shù)外，在再生技術(shù)方面是在引進(jìn)石偉公司的RFCC技術(shù)后，國內(nèi)相繼開發(fā)了多種型式的兩段再生技術(shù)，其中的快速床湍流床主風(fēng)串 332051F0202 第 19 頁 共 158 頁聯(lián)兩段再生技術(shù)（ROCCII） 、三器聯(lián)體主風(fēng)串聯(lián)兩段再生技術(shù)（ROCCV） 、重疊式兩段再生技術(shù)最具代表性。與其它兩段再生技術(shù)相比，這三種技術(shù)都具有煙氣系統(tǒng)流程簡單的顯著優(yōu)點。其中隨著ROCCII技術(shù)在鎮(zhèn)海300104t/a蠟油催化裂化裝置和大連石化分公司35010 4t/a重油催化裂化裝置的成功推廣應(yīng)用，并顯示出其燒焦效率高、燒焦效果好、操作調(diào)節(jié)靈活的特點。成為目前國內(nèi)行業(yè)人士比較關(guān)注的對象。是目前較為理想的催化裂化再生技術(shù)方案之一。同時，隨著人們對再生和反應(yīng)的關(guān)系的進(jìn)一步認(rèn)識，再生系統(tǒng)不必要過分追求過低的定碳，改進(jìn)并完善反應(yīng)技術(shù)才是提高裝置經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵。因此，開發(fā)的同軸式新型提升管反應(yīng)器單段逆流再生技術(shù)在最近十幾年內(nèi)也進(jìn)行了大量的成功應(yīng)用，其簡單性（結(jié)構(gòu)簡單、流程簡單、操作簡單）和高效益（收率高、能耗低）在我國催化裂化領(lǐng)域內(nèi)獨樹一幟。也成為目前應(yīng)用較廣及較為理想的一種反再技術(shù)。開發(fā)并研究新的反應(yīng)技術(shù)并配以結(jié)構(gòu)簡單，又有良好再生效果的再生系統(tǒng)成為目前 LPEC 催化裂化技術(shù)發(fā)展的新熱點。特別是各種反應(yīng)優(yōu)化及組合技術(shù)的應(yīng)用，為提高催化裂化行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益發(fā)揮了巨大的作用。除此以外，在裝置長周期運(yùn)轉(zhuǎn)（解決結(jié)焦、襯里結(jié)構(gòu)和再生器裂紋）、降低汽油烯烴、多產(chǎn)低碳烯烴、降低污染排放等方面也都取得了巨大的成就，使我國的催化裂化整體技術(shù)跨進(jìn)了世界先進(jìn)水平的行列。 國內(nèi)外催化裂化技術(shù)對比根據(jù)中國石油、中國石化兩大集團(tuán)公司1998年對76 套國內(nèi)催化裂化裝置的統(tǒng)計，平均摻渣（常渣、減渣、脫瀝青油、焦化蠟油）已占總進(jìn)料%。而國外催化裂化摻渣量一般僅為15～20% 。這從一個側(cè)面可 332051F0202 第 20 頁 共 158 頁說明，目前國內(nèi)催化裂化技術(shù)特別是重油催化裂化總體技術(shù)水平（工藝技術(shù)、催化劑）已達(dá)到國際一流水平。催化裂化與國外差距較大主要表現(xiàn)在催化裂化裝置的實際運(yùn)行水平較差（操作周期、加工損失等） 。目前，國內(nèi)也正在這方面下功夫。預(yù)計在今后幾年內(nèi)，在此方面將會上一個臺階。以下僅從技術(shù)角度將國內(nèi)、外催化裂化技術(shù)作一個簡單比較。國際上比較知名的催化裂化技術(shù)有UOP的RCC技術(shù)，Kelloge的HOC技術(shù)及S ．W 的RFCC 技術(shù)。而UOP的催化裂化技術(shù)是國際上公認(rèn)的先進(jìn)技術(shù)。國內(nèi)的催化裂化技術(shù)也有多種，總體技術(shù)水平較高的技術(shù)代表有快速床—湍流床兩段再生技術(shù)，單段逆流高效再生技術(shù)及重疊式兩段再生技術(shù)。近年來技術(shù)發(fā)展主要在進(jìn)料噴嘴、提升管末端技術(shù)、汽提段的改進(jìn)。綜合效果應(yīng)體現(xiàn)于產(chǎn)品收率及能耗。下表通過各種技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析。原料性質(zhì)摻渣比%密度 g/cm3殘?zhí)?% 堿氮, ppm 硫，ppm含氫 %Ni+V ppm天津 / 810 / / 洛煉1 常渣 / / +武石化2 / 高橋3 994 鎮(zhèn)海 / / 國內(nèi)洛煉2 常渣 / / +催化劑及操作條件催化劑 定碳 活性 再生溫度 反應(yīng)溫度 劑油比 Ni/V天津 XPDLC680N 60 708 516 3369/85UOP洛煉1 / / 62 668 521 /武石化2 682/725 522 /高橋3 CC15 64 692 518 6906/1197鎮(zhèn)海 MLC500Z 705 515 4312/1617國內(nèi)洛煉2 / 661 501 / / 332051F0202 第 21 頁 共 158 頁產(chǎn)品產(chǎn)率及產(chǎn)品質(zhì)量干氣+損失LPG 汽油 輕柴 油漿 焦碳 汽油RON柴油十六烷值≥ C3 液收天津 91 洛煉1 武石化2 4 33 高橋3 鎮(zhèn)海 國內(nèi)洛煉2 / 20xx年石化總公司統(tǒng)計的干氣收率(4%)廠方總公司平均天津濟(jì)南1＃高橋1高橋2高橋3齊魯1岳化 金陵2荊門2＃鎮(zhèn)海1＃鎮(zhèn)海2＃廣州1＃青島2＃收率 注：UOP 技術(shù)數(shù)據(jù)以近兩年天津石化公司煉油廠新引進(jìn)的UOP 的VDS技術(shù)改造及洛煉引進(jìn)的VSS技術(shù)為代表。從上表數(shù)據(jù)可以看出，無論從產(chǎn)品分布、產(chǎn)品質(zhì)量以及再生質(zhì)量，國內(nèi)的催化裂化技術(shù)，均可與 UOP 技術(shù)相抗衡。鎮(zhèn)海 300104t/a 催化裂化裝置開工以來的兩次標(biāo)定，能耗均為 50kg 標(biāo)油/t 原料。大連石化分公司的 350104t/a 重油催化裂化裝置的實際能耗僅為 標(biāo)油/t 原料。因此，從總體技術(shù)水平來講，LPEC 技術(shù)，特別是推薦的簡單高效的再生技術(shù)及優(yōu)化靈活的反應(yīng)技術(shù)，無論在國內(nèi)還是國外均處于領(lǐng)先地位。