【正文】 4輕柴油165油漿006焦炭7損失合 計(jì)100120四、 工藝技術(shù)方案(一) 工藝技術(shù)方案選擇丙烯是重要的有機(jī)化工原料。隨著聚丙烯等丙烯衍生物需求的迅速增長(zhǎng)，社會(huì)對(duì)丙烯的需求逐年增加。在丙烯需求增長(zhǎng)的同時(shí)，生產(chǎn)丙烯的技術(shù)也向多樣化方向發(fā)展。目前世界上有66%的丙烯來(lái)自烴類(lèi)蒸汽解制乙烯裝置，32%來(lái)自煉油廠流化催化裂化（FCC）裝置，少量由丙烷脫氫和其它的烯烴轉(zhuǎn)化和裂化反應(yīng)得到。國(guó)內(nèi)外的主要技術(shù)提供商對(duì)烯烴生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行了持續(xù)不斷的改進(jìn)，取得了可喜的進(jìn)展，開(kāi)發(fā)出多種增產(chǎn)丙烯技術(shù)。主要進(jìn)展如下：1）烴類(lèi)裂解技術(shù)（1） 烴類(lèi)蒸汽裂解工藝為適應(yīng)石腦油裂解生產(chǎn)較多丙烯的需求，日本國(guó)家材料和化學(xué)研究院與四家石化公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)了一種增產(chǎn)丙烯、降低能耗的石腦油蒸汽裂解工藝。該工藝采用以分子篩為載體的鑭催化劑，固定床操作，在溫度650℃、產(chǎn)品中丙烯：:1，乙烯加丙烯產(chǎn)率從常規(guī)烴類(lèi)蒸汽裂解制乙烯的50%提高到61%。該工藝的裝置費(fèi)用與常規(guī)烴類(lèi)蒸汽裂解制乙烯裝置相當(dāng)，因在較低溫度下操作，能耗減少約20%。（2） HCC技術(shù)由中國(guó)石化集團(tuán)洛陽(yáng)石油化工工程公司（LPEC）開(kāi)發(fā)的重油接觸裂解制乙烯工藝（HCC）是從促進(jìn)反應(yīng)機(jī)理出發(fā)，在專(zhuān)用催化劑的作用下，以重質(zhì)烴為原料生產(chǎn)乙烯、兼產(chǎn)丙烯的工藝技術(shù)。中試和工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果表明，以大慶常壓渣油為原料，乙烯單程產(chǎn)率達(dá)22%23%，丙烯單程產(chǎn)率達(dá)15%16%。2）增產(chǎn)丙烯的催化裂化技術(shù)近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外在催化裂化家族技術(shù)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了多種增產(chǎn)/副產(chǎn)丙烯的工藝技術(shù)。（1） PetroFCC工藝UOP公司PetroFCC工藝以RxCat技術(shù)為基礎(chǔ)來(lái)提高裂解深度以增產(chǎn)丙烯，采用兩臺(tái)反應(yīng)器和共用一個(gè)再生器的工藝流程，在典型的條件下，丙烯產(chǎn)率達(dá)20%25%，乙烯產(chǎn)率達(dá)6%9%，C4產(chǎn)率15%20%。該工藝通過(guò)補(bǔ)加特定的擇形添加劑如ZSN5使汽油裂解為丙烯和丁烯。（2）Maxofin工藝KBR公司和ExxonMobil公司推出的MaxofinFCC工藝，將ZSM5含量高的添加劑與改進(jìn)的FCC技術(shù)相結(jié)合，采用雙提升管反應(yīng)器，重油和汽油提升管反應(yīng)溫度分別為538℃和593℃，%，%，%。（3） NEXCC工藝NEXCC工藝是芬蘭Nesteoy公司開(kāi)發(fā)的增產(chǎn)氣體烯烴的FCC工藝。它將兩臺(tái)循環(huán)流化床反應(yīng)器同軸套裝起來(lái)，里面的一臺(tái)作為催化裂化反應(yīng)器，外面的一臺(tái)作為催化裂化再生器，并采用多入口旋風(fēng)分離器取代常規(guī)FCC裝置上的旋風(fēng)分離器。NEXCC工藝裝置的大小僅為常規(guī)FCC裝置的三分之一，因此建設(shè)投資可節(jié)省40%50%。（4） HSFCC工藝由日本石油協(xié)作中心（JCCP）和沙特阿拉伯王國(guó)石油礦業(yè)大學(xué)（KFUPM）聯(lián)合開(kāi)發(fā)的高苛刻度FCC工藝（HSFCC），其特點(diǎn)是采用下流式反應(yīng)器、高反應(yīng)溫度、短接觸時(shí)間和大劑油比進(jìn)行操作，并采用含ZSN5 10%的HUSY超穩(wěn)定催化劑。HSFCC工藝在反應(yīng)溫度600℃、劑油比為40的條件下操作，低碳烯烴產(chǎn)品選擇性和汽油產(chǎn)品的質(zhì)量都顯著優(yōu)于常規(guī)FCC工藝。（5） FDFCC工藝LPEC開(kāi)發(fā)的FDFCC工藝采用雙提升管工藝流程，重油原料和汽油分別在不同的工藝條件下進(jìn)行催化裂化和改質(zhì)，不僅可大幅度提高汽油改質(zhì)的效率（烯烴和硫含量下降，辛烷值增加），還能大幅提高液化石油氣和丙烯產(chǎn)率。采用提高丙烯產(chǎn)率的專(zhuān)用催化劑，操作溫度520℃時(shí)，丙烯產(chǎn)率達(dá)69 %，液化石油氣產(chǎn)率為1825%。（6）ARGG工藝中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院（RIPP）開(kāi)發(fā)的ARGG工藝采用提升管工藝流程，重油原料在一定的的工藝條件下進(jìn)行催化裂化，采用提高丙烯產(chǎn)率的專(zhuān)用催化劑。操作溫度520℃時(shí)，丙烯產(chǎn)率達(dá)69 %，液化石油氣產(chǎn)率為1825%。（7） 催化劑和助劑技術(shù)國(guó)內(nèi)外煉油催化劑的研究和生產(chǎn)商長(zhǎng)期致力于采用擇形分子篩ZSM5改善FCC催化劑的性能的研究，提高FCC裝置的丙烯產(chǎn)率。目前，GraceDavison公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)成功具有增產(chǎn)丙烯功能的FCC催化劑Apex，該催化劑具有良好的重油裂化、抗金屬污染能力和優(yōu)異的丙烯選擇性。Akzo Nobel公司也開(kāi)發(fā)了增產(chǎn)丙烯的助劑K1000，K2000，和Zoom，同類(lèi)型產(chǎn)品還有Engelhard公司開(kāi)發(fā)Maxol和lntercat公司開(kāi)發(fā)的增產(chǎn)丙烯助劑Pentasil。中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院（RIPP）開(kāi)發(fā)的增產(chǎn)FCC裝置液化石油氣中丙烯的助劑MP031，在中國(guó)石油化工股分有限公司洛陽(yáng)分公司FCC裝置上使用。中國(guó)石油化工股分有限公司長(zhǎng)嶺分公司研究院開(kāi)發(fā)的增產(chǎn)丙烯助劑在液化石油氣產(chǎn)率相當(dāng)?shù)那闆r下，液化石油氣中丙烯含量提高3個(gè)百分點(diǎn)左右。LPEC工程研究院開(kāi)發(fā)的增產(chǎn)丙烯助劑LPI在占催化劑藏量5%~8%時(shí)，可使催化裂化的丙烯產(chǎn)率提高1~，液化石油氣中的丙烯含量顯著提高。3 ）DCC工藝由中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院（RIPP）開(kāi)發(fā)的深度催化裂解（DCC）工藝，是常規(guī)FCC與烴類(lèi)蒸汽裂解工藝的組合。DCC裝置在538~582℃，10%~30%蒸汽條件下操作，根據(jù)催化劑的不同分為最大量生產(chǎn)丙烯的DCCI型和最大量生產(chǎn)異構(gòu)烯烴的DCCII型兩種模式。DCCI型采用CRP1催化劑，DCCII型采用CS1和CZ1催化劑。DCC是在FCC的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，其主要差別在反應(yīng)部分，與FCC相比，DCC的烯烴產(chǎn)率明顯提高，尤其是丙烯的產(chǎn)率要高好幾倍，通過(guò)在大慶、%~%%~24%%~%。與蒸汽裂解相比，DCC的反應(yīng)溫度較低其干氣產(chǎn)率低，液化氣和丙烯丁烯產(chǎn)率高，這是因?yàn)镈CC的反應(yīng)以催化裂解為主，而不是熱裂解反應(yīng)。DCC技術(shù)于1990年在濟(jì)南煉油廠完成了6104工業(yè)試驗(yàn)，目前國(guó)內(nèi)外已有5套DCC工業(yè)裝置投入生產(chǎn)。（VGO）為原料，操作溫度559℃時(shí)，%，液化石油氣產(chǎn)率為45%。近年來(lái)DCC技術(shù)還在不斷地發(fā)展和完善，這些新進(jìn)改進(jìn)進(jìn)一步提高了輕烯烴特別是丙烯的產(chǎn)率。綜上所述，重油深度催化裂解（DCC）工藝具有技術(shù)先進(jìn)可靠、烯烴產(chǎn)率高、油品質(zhì)量好、油品收率高等特點(diǎn)，能較好地滿足山東神馳化工有限公司多產(chǎn)液化石油氣、多產(chǎn)烯烴，并同時(shí)兼顧油品收率和質(zhì)量的要求，因此本報(bào)告推薦采用由中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院（RIPP）開(kāi)發(fā)的深度催化裂解（DCC）工藝。2. 工藝技術(shù)方案特點(diǎn)擬建的120萬(wàn)噸/年重油深度催化裂解（DCC）裝置是本項(xiàng)目的核心裝置。建議采用多產(chǎn)丙烯、降烯烴效果好的專(zhuān)用催化劑，以適應(yīng)當(dāng)前市場(chǎng)對(duì)丙烯和優(yōu)質(zhì)油品的需要。推薦的工藝技術(shù)特點(diǎn)如下：1） 先進(jìn)可靠的反應(yīng)再生技術(shù)（1） 反應(yīng)再生的兩器型式反應(yīng)再生兩器同軸逆流單段再生式結(jié)構(gòu)。（2） 提升管反應(yīng)器、沉降器重油提升管反應(yīng)器采用新鮮原料和回?zé)捰?、回?zé)捰蜐{混合進(jìn)料方式，進(jìn)料噴嘴設(shè)置兩排，根據(jù)產(chǎn)品方案及處理量變化的需要，～3s，同時(shí)提高裝置生產(chǎn)方案調(diào)整的靈活性。（3） 為提高汽油降烯烴改質(zhì)效果，采用國(guó)內(nèi)先進(jìn)可靠的提升管反應(yīng)終止技術(shù)。（4） 為了恢復(fù)及保持催化劑活性，同時(shí)確保DCC工藝技術(shù)對(duì)劑油比的要求，再生器的密相再生溫度為700℃左右，再生劑含碳量≤％。（5） 裝置內(nèi)設(shè)助燃劑、鈍化劑、油漿阻垢劑、硫轉(zhuǎn)移劑等加注系統(tǒng)。2） 采用優(yōu)化的反應(yīng)技術(shù)反應(yīng)部分的技術(shù)決定了深度催化裂解產(chǎn)品的產(chǎn)率和質(zhì)量，決定著裝置的經(jīng)濟(jì)效益，因此新設(shè)計(jì)裝置考慮在反應(yīng)系統(tǒng)優(yōu)化采用近年來(lái)國(guó)內(nèi)先進(jìn)可靠的反應(yīng)技術(shù)，有效降低裝置干氣和焦炭產(chǎn)率，包括：（1） 優(yōu)化反應(yīng)操作條件，實(shí)現(xiàn)高溫、大劑油比的操作。 本設(shè)計(jì)提升管反應(yīng)器出口溫度535℃，~15。（2） 采用高效霧化噴咀，改善霧化效果，提高輕質(zhì)油收率，減少干氣及焦炭產(chǎn)率。（3） 設(shè)置預(yù)提升段，改善催化劑與原料接觸前的流動(dòng)狀況，使催化劑與原料保持均勻接觸，減少提升管內(nèi)局部熱裂化反應(yīng)。（4） 考慮到降烯烴及汽柴油方案，設(shè)計(jì)采用分段進(jìn)料技術(shù)，增加裝置操作的靈活性。（5） 提升管出口采用改進(jìn)的粗旋快速分離技術(shù)，快速終止深度催化裂解反應(yīng)，減少油氣的二次裂化反應(yīng)。（6） 采用反應(yīng)油氣快速導(dǎo)出技術(shù)，縮短油氣在沉降器內(nèi)的停留時(shí)間，減少油氣熱裂化反應(yīng)。提供最佳的反應(yīng)環(huán)境以增加目的反應(yīng)、減少副反應(yīng)。提高目的產(chǎn)品收率、減少干氣及焦炭產(chǎn)率是本次改造的主導(dǎo)思想。以上技術(shù)的采用，可大大提高裝置總體技術(shù)水平，提高有效產(chǎn)品的產(chǎn)率和質(zhì)量，是目前普遍采用的提高裝置經(jīng)濟(jì)效益的有效手段。3） 采用高效汽提技術(shù)采用高效汽提段，改善汽提效果、增加汽提段內(nèi)催化劑停留時(shí)間，減少蒸汽用量及催化劑所攜帶的油氣量，進(jìn)一步降低焦炭產(chǎn)率。4） 采用單段逆流高效完全再生技術(shù)再生方案的選擇以滿足降低再生催化劑的定碳、使催化劑性能得以充分發(fā)揮，同時(shí)避免采用過(guò)于苛刻的再生條件，有利于恢復(fù)并保護(hù)催化劑活性為前提。本裝置采用單段再生，并采取以下提高燒焦效果的措施，以保證催化劑定碳%。（1） 采取加CO助燃劑的完全再生方案采用該方案后，由于平均氧濃度的提高可使再生劑含碳明顯降低。特別對(duì)于單段再生其效果更加明顯。（2） 采用較低的再生溫度：較低的再生溫度有利于提高劑油比并保護(hù)催化劑活性，為反應(yīng)原料提供更多的活性中心。（3） 采用逆流再生通過(guò)加高待生套筒使待生催化劑進(jìn)入密相床上部，并良好分配，然后向下流動(dòng)與主風(fēng)形成氣固逆流接觸，有利于提高總的燒焦強(qiáng)度并減輕催化劑的水熱失活。（4） 采用待生催化劑分配技術(shù)在待生套筒出口配置特殊設(shè)計(jì)的待生催化劑分配器，使待生劑均勻分布于再生密相床上部，為單段逆流高效再生提供基本的保證。（5） 采用高床層再生。采用較高的密相床高，這不僅可提高氣固的單程接觸時(shí)間，而且有利于CO在密相床中燃燒，并提高催化劑輸送的推動(dòng)力。（6） 采用改進(jìn)的主風(fēng)分布管主風(fēng)的分布好壞直接影響再生器的流化質(zhì)量，從而影響燒焦效果。單段再生的再生器直徑較大，因此，主風(fēng)的分布好壞尤為重要。為改善流化質(zhì)量，采用改進(jìn)的主風(fēng)分布管。5） 采用新型外取熱器外取熱器采用新型外循環(huán)取熱器。該取熱器不設(shè)滑閥而是通過(guò)調(diào)節(jié)流化風(fēng)或提升風(fēng)量來(lái)達(dá)到調(diào)節(jié)取熱量、控制再生溫度的目的，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、調(diào)節(jié)靈活、運(yùn)行可靠等特點(diǎn)。外取熱水系統(tǒng)采用自然循環(huán)方式，節(jié)省動(dòng)力，運(yùn)行可靠。6） 產(chǎn)汽系統(tǒng)正常生產(chǎn)過(guò)程裝置自產(chǎn)全部為中壓蒸汽，在裝置內(nèi)部過(guò)熱，供氣壓機(jī)組使用。，開(kāi)工時(shí)由裝置外供入低壓蒸汽。7） 氣壓機(jī)組氣壓機(jī)由背壓式蒸汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)。8） 采用的其它新技術(shù)著眼于提高裝置總體技術(shù)水平，裝置設(shè)計(jì)采用多項(xiàng)新技術(shù)，新設(shè)備、新材料等。（1） 采用高效PV型旋風(fēng)分離器從維持反再系統(tǒng)平穩(wěn)操作，減少催化劑自然跑損的角度出發(fā)，本裝置反再系統(tǒng)中旋風(fēng)分離器均采用分離效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、處理量及操作彈性大的PV型旋風(fēng)分離器。（2） 采用催化劑小型自動(dòng)加料技術(shù)為使裝置操作平穩(wěn)、減少波動(dòng)、降低催化劑自然跑損和因加劑引起的CO尾燃，裝置擬采用催化劑小型自動(dòng)加料器。（3） 有針對(duì)性地采用新型冷換設(shè)備a 分餾塔頂油氣冷凝系統(tǒng)的壓降大小直接影響氣壓機(jī)的功率消耗，因此分餾塔頂油氣低溫?zé)峄厥?、水冷系統(tǒng)均采用低壓降高效率的折流桿式冷凝器。同時(shí)，為保證吸收穩(wěn)定系統(tǒng)的高效率操作，氣壓機(jī)二段出口水冷器也采用波紋管折流桿式冷凝冷卻器，以確保冷卻效果，減小氣體壓降。b 解吸塔和穩(wěn)定塔塔底重沸器管束采用T型翅片管，強(qiáng)化殼程傳熱，提高吸收穩(wěn)定的操作水平，確保產(chǎn)品質(zhì)量。c 頂循環(huán)油、輕柴油、一中段油、穩(wěn)定汽油等低溫?zé)峄厥障到y(tǒng)換熱器采用U型管換熱器，以保證熱水水質(zhì)。五、主要工藝流程反應(yīng)再生部分原料油自裝置外進(jìn)入裝置原料油罐，經(jīng)原料油泵升壓，通過(guò)和輕柴油、油漿換熱至220~250℃左右后，與回?zé)捰?、回?zé)捰蜐{混合，混合原料通過(guò)集合管經(jīng)原料油霧化噴嘴進(jìn)入重反提升管反應(yīng)器，與700℃左右的高溫催化劑接觸汽化并進(jìn)行反應(yīng)，重反提升管反應(yīng)器出口的反應(yīng)油氣與待生催化劑經(jīng)重反粗旋迅速分離并進(jìn)入沉降器。進(jìn)入沉降器的反應(yīng)油氣再經(jīng)單級(jí)旋風(fēng)分離器進(jìn)一步除去攜帶的催化劑細(xì)粉后，通過(guò)集氣室和大油氣管線至分餾塔。待生催化劑經(jīng)粗旋及沉降器單級(jí)旋風(fēng)分離器料腿進(jìn)入位于沉降器下部的汽提段，在此與蒸汽逆流接觸以置換催化劑所攜帶的油氣。汽提后的催化劑沿待生立管下流，在700℃左右的再生溫度、富氧及CO助燃劑的條件下進(jìn)行逆流完全再生。燒焦過(guò)程中產(chǎn)生的過(guò)剩熱量由外取熱器取走。再生后的催化劑一部分通過(guò)重反再生斜管及重反再生單動(dòng)滑閥，進(jìn)入重反提升管反應(yīng)器底部，以干氣作提升介質(zhì)，完成催化劑加速、整流過(guò)程，然后與霧化原料接觸；另一部分再生催化劑通過(guò)汽反再生立管及汽反再生塞閥，進(jìn)入汽反提升管反應(yīng)器底部，以蒸汽作提升介質(zhì)，完成催化劑加速、整流過(guò)程，然后與改質(zhì)輕汽油接觸。再生器燒焦所需的主風(fēng)由主風(fēng)機(jī)提供，其中部分主風(fēng)經(jīng)增壓機(jī)升壓后，分別作為外取熱器流化風(fēng)、提升風(fēng)及待生套筒流化風(fēng)。再生器燒焦產(chǎn)生的煙氣，先經(jīng)再生器旋風(fēng)分離器分離其中攜帶的催化劑，再經(jīng)三級(jí)旋風(fēng)分離器進(jìn)一步分離催化劑后，進(jìn)入煙氣輪機(jī)膨脹作功，驅(qū)動(dòng)主風(fēng)機(jī)組。煙氣出煙氣輪機(jī)后進(jìn)入余熱鍋爐進(jìn)一步回收煙氣的顯熱后排入大氣。分餾部分由沉降器來(lái)的反應(yīng)油氣進(jìn)入分餾塔底部，通過(guò)人字擋板與循環(huán)油漿逆流接觸，洗滌反應(yīng)油氣中的催化劑并脫除過(guò)熱，使油氣呈飽和狀態(tài)進(jìn)入分餾塔上部進(jìn)行分餾。分餾塔頂油氣經(jīng)分餾塔頂油氣—熱水換熱器換熱至85℃，再經(jīng)分餾塔頂油氣空冷器和分餾塔頂油氣冷凝冷卻器冷卻至40℃，進(jìn)分餾塔頂油氣分離器分出汽油、酸性水和富氣；汽油經(jīng)粗汽油泵打入吸收塔作吸收劑；酸性水罐的酸性水由酸性水泵抽出，作為富氣洗滌水送至氣壓機(jī)出口管線。輕柴油自分餾塔抽出自流至輕柴油汽提塔，汽提后的輕柴油由輕柴油泵抽出，經(jīng)輕柴油—原料油換熱器、輕柴油—富吸收油換熱器、輕柴油—熱水換熱器、輕柴油干式空冷器后，一路作為產(chǎn)品冷卻到60℃出裝置，另一路經(jīng)貧吸收油冷卻器冷卻到40℃送至再吸收塔作吸收劑。回?zé)捰妥苑逐s塔自流至回?zé)捰凸?，?jīng)回