1、提高催化裂化柴汽比摘要:我国是以柴油消费为主的国家,柴油与汽油的消费比例高达1.7:1。因为我国是农业大国,随着农业机械化的普及和高速发展,以及柴油发动机的更新换代,促进柴油消费量日益增长 。 关键词:装置生产状况分析增加柴汽比措施的应用 优化操作参数,降低操作苛刻度调整柴油的切割点,拓宽柴油馏程选用增产柴油的催化剂 中图分类号:P641 文献标识码: A 文章编号: 我国的油品消费结构看,柴油产量缺口较大 因此对国内各石化炼厂来说,利用催化裂化技术增产柴油,提高柴油汽油产量比是解决柴油短缺的重要手段。大庆中蓝石化的催化裂化装置,柴油汽油比只有 0.30.5,总液体收率只有 82%-83%,严
2、重影响着装置的经济效益。特别是原油价格不断上涨,加工成本不断上升的形势下,提高 FCCU 的柴油汽油比和总液体收率势在必行。 1 装置生产状况分析 大庆中蓝石化有限公司重油催化裂化装置设计能力为 400000t/a。再生方式为快速床,后置燃烧罐两段再生。近年来,由于原料紧张,实际加工量在 340000 t/a。原料为 100%的常压渣油。原料的残炭在 5%6%,密度为 0.88/cm3 左右;而且总金属 Ni,Na 含量较高。装置的生焦量一直在 10%11%,甚至高达 12%。由于原料紧张,油浆一直全回炼。因此,总液体收率较低,而且二次反应和催化剂污染严重,干气中 H2 含量高达60%80%(
3、v/v) ,柴汽比只有 0.30.5。 造成 FCCU 柴汽比偏低的主要原因有:(1)提升管反应时间过长,高达 4a,造成中间馏份过度裂化,表现在气体产率增加;(2)提升管进料喷嘴位置和预提升段设计不合理,造成提升管底部流化不好,管反应温度和反应压力波动大,生焦量增加;(3)催化剂类型选用不当,仍在使用 REY 和 REHY 型的催化剂。选择性和抗重金属污染性能较差,而且单耗较高;(4)产品控制方案不合理,没有根据市场的需求及时调整生产方案;(5)为保证化工装置对 C3.C4 烯烃的需求,而增加液化气产率,影响了柴汽比的提高。 以上因素造成了柴汽比和总液收偏低的不利局面,严重制约装置经济效益的
4、提高。为提高 FCCU 的柴汽比,提高装置的经济效益,在 2005年 8 月大检修期间,对 FCCU 进行了一下技术改造: (1)将提升管常压渣油进料喷嘴安装在原喷嘴上部 8m 位置,并且更换为两只 BWJ-1 型高效喷嘴,油浆回炼喷嘴安装在原喷嘴上部 7.16m 位置。(2)为改善提升管底部流化质量,减少催化剂高温水热失活,改善了提升管底部预提升蒸汽环,并增设了干气预提升管线。 (3)为减少生焦量,改善汽提效果,在沉降器汽提段增加一组汽提汽环管。 (4)在提升管上部保留一组汽油终止剂喷嘴。 (5)分馏塔舌型塔盘进行部分堵孔,降低开空率,以改善分离效率。 2 增加柴汽比措施的应用 2.1 优化
5、操作参数,降低操作苛刻度 (1)控制反应时间 ,装置改造前,由于进料位置偏低,提升管线速度,所以反应时间高达 4s。由于催化裂化主反应是平行顺序反应,渣油的大分子与催化剂接触,首先裂化为柴油等中间馏份,随着时间的延长中间馏份进一步裂化为汽油和气体。造成柴油产率降低。 改造后,将提升管进料喷嘴、油浆回炼喷嘴分别上移,并且增加了雾化蒸汽量,在较低的放映压力下操作,使反应时间由 4s 下降到22.5s。因此,大大降低了中间馏份的过度裂化和二次反应,从而大大提高了柴油产率。 (2)控制反应温度降低反应温度,会降低裂化反应速度,可以抑制柴油的二次裂化从而增加柴油产率。在操作中,将反应温度由原来的5005
6、05,降为 495500,回炼比控制在 0.30.5 之间,即保证了装置的加工能力,又达到了增产柴油的目的。 (3)控制剂油比降低剂油比相当于降低了装置的催化剂活性,因此也降低了过程的反应速度,提高了中间馏份的产品收率。经过摸索,剂油比在 56 为最佳操作条件。为控制剂油比,把原料预热温度由210230,提高到 220260,将二密床温由原来的 690705,降为680695。达到了控制适宜剂油比的要求,而焦炭产率没有太大的变化。(4 )催化剂活性降低催化剂的活性将降低装置的转化率,抑制柴油的二次裂化。达到提高柴油产率的目的。为了控制适宜的催化剂活性,控制催化剂单耗在 0.60.7kg/t 左
7、右,每天向系统补充 600kg 新鲜剂。再生剂含碳量控制在 0.15%以下。实践证明在平衡剂活性为 6265 时,能得到理想的柴油产率。 操作条件改造后,通过优化操作参数,降低 FCCU 操作苛刻度,使柴油产率有了显著地提高,但同时会使汽油的辛烷值有所下降。由于我们掺用了少量的 CA-1 助剂,使稳定汽油的辛烷值基本未变,RON 达到了90.1,满足了 90#汽油的质量要求。 2.2 调整柴油的切割点,拓宽柴油馏程 在满足柴油质量要求的前提下,采用了拓宽柴油馏程的控制方案。使柴油的干点拓宽至 360。通过调整分馏塔的操作,减低塔顶温度,控制粗汽油干点不大于 190,在保证闪点合格的前提下,尽量
8、提高柴油的拔出率。另一方面在保证柴油的 95%点不大于 350的条件下,尽量提高柴油的拔出温度。据资料介绍,通过切割点的改变可以提高柴油收率2%5%,同时切割点的变化会引起柴油十六烷值的变化,随切割点变轻,柴油的十六烷值下降;随着切割点变重,柴油的十六烷值上升。针对催化柴油中的正构烃含量低,芳烃、异构烃的含量较高,对流动性改进剂的感受性能好的特点,我们采用了 0#柴油加降凝剂的生产方案,即控制0#柴油的凝点不大于 4的前提下,加入 0.03%的降凝剂 T1804,即保证了 0#柴油的质量要求,又为拓宽柴油馏程,提高柴油产率创造了条件。 2.3 选用增产柴油的催化剂 采用具有大中孔结构的担体和具
9、有二级孔的超稳 Y 型活性组分,能够提高重油转化能力,是提高柴油产率裂化催化剂的前提。这种催化剂应用具有适当比例的大孔活性基质,使催化剂具有较强的大分子裂化能力,又具有较低的分子筛活性中心数目,以避免柴油的二次裂化。根据上述理论和装置技术改造的特点,我们选用了石科院开发的催化剂 MLC-500。加入比例为 MLC-500:RHZ-200=4:1,还掺用了少量的 CA-1 助剂,目的是为了保证液化气产率,为化工装置提供烯烃原料。 结论 通过结合采用以上措施,使装置的柴汽比提高 0.10.2,总收率提高了 2.23%。每年可增加产品 7.35 万 t.。 催化裂化装置增产柴油的常用措施包括:降低操作的苛刻度;改变柴油的切割点;选用增产柴油的催化剂等三方面。每一项措施都不是独立的,它们各有侧重又相辅相成,只有把几项措施结合使用方能收到满意的效果。 FCCU 增产柴油还有一些新工艺、新措施,如:原料组份选择性裂化技术、抑制中间馏份二次裂化技术,正在推广应用。 现有 FCCU 在技术改造基础上,以较少的投入,采取增产柴油的常用措施,并结合一些增产柴油的新技术,能大幅度提高柴油产率和全厂的柴汽比,是增加企业经济效益的一条有效途径。