DCC-plus工艺的工业应用及适应性分析

在DCC工艺技术基础上,中国石化石油化工科学研究院开发了增产丙烯、降低干气和焦炭产率的增强型催化裂解（DCC-plus）技术,第一套DCC-plus工业装置于2014年2月在中国海油东方石化有限公司建成并投产。为满足实际生产需要,对DCC-plus装置以及操作参数进行了适应性改进及调整,在原设计多产气体烯烃的DCC-plus装置上实现了多产汽油、柴油的加工方案,以陆丰/涠洲混合原油的常压渣油为原料,在缓和操作条件下,总液体产率达到82.23%、丙烯产率为8.07%,具有很好的产品结构灵活性。     

渣油催化裂解生产乙烯和丙烯装置运行优化

陕西延长中煤榆林能源化工有限公司1.5 Mt/a渣油催化裂解制烯烃装置采用DCC-plus反应器结构设计,设计原料为延长石油的常压渣油,主要目的产品为乙烯和丙烯。自2014年投产运行以来,该装置原料油加工量及主要操作条件基本平稳,原料油中铁含量波动,通过操作优化、装置改造、催化剂改进等技术攻关,乙烯和丙烯收率稳步提高。标定期间,以延长石油的常压渣油为原料,装置负荷率100%,乙烯收率为13.82%、丙烯收率为23.30%,双烯收率达到37.12%,装置达产达标。     

增强型催化裂解装置开工初期调整策略及效果

中海石油宁波大榭石化有限公司采用中国石化石油化工科学研究院开发的增强型催化裂解(DCC-plus)技术,新建1套2.2 Mt/a DCC-plus装置。针对开工初期,采用外购平衡剂开工,且原料油性质与设计原料存在差异,造成主要产品乙烯、丙烯收率与设计值相差较大的问题,在对影响乙烯、丙烯收率的主要因素进行分析的基础上,通过采取优化原料配比、工艺操作参数、催化剂配方等措施,使乙烯、丙烯收率分别达到了4.53%、19.52%,达到了设计值。由于DCC-plus装置的高乙烯收率,后续乙苯-苯乙烯等化工装置达到了满负荷操作,DCC-plus装置运行平稳。     

2.2 Mt/a增强型催化裂解装置运行情况分析

中海石油宁波大榭石化有限公司采用中国石化石油化工科学研究院开发的增强型催化裂解(DCC-plus)专利技术建设了一套2.2 Mt/a的催化裂解装置。该装置以常压渣油和加氢裂化尾油为原料,以乙烯、丙烯等低碳烯烃为主要目标产物,副产富含轻芳烃的裂解石脑油。自开工以来装置运行平稳,专用催化剂具有较高的低碳烯烃产率、较好的抗金属污染性能以及优良的水热活性稳定性和流化输送性能,且随着系统中专用催化剂比例的增加,乙烯和丙烯的收率稳步提高,最高分别达到4.56%和20.08%,均超过了设计值。在装置运行过程中,通过调整操作参数能够有效提高乙烯和丙烯收率。     

海外首套DCC-plus装置在泰国IRPC公司成功开工运行

正中国石化石油化工科学研究院(简称石科院)在DCC技术基础上,通过强化丙烯生成反应来增产丙烯并降低干气和焦炭产率,开发出了增强型催化裂解DCC-plus技术。该技术在中国海油东方石化公司和中国海油大榭石化公司得到了工业应用,并技术许可到国外。海外首套1.50Mt/a DCC-plus装置于2016年3月20日在泰国IRPC公司成功开工,这是继石科院于20世纪90年代首次出口成     

DCC技术平台产业链的开发及其工业实践

对催化裂解（DCC）生成乙烯、丙烯和轻芳烃的反应化学进行研究,开发出高丙烯选择性的DCC-plus技术和兼顾乙烯和丙烯生产的CPP技术,形成了DCC技术平台以适应不同用户的产品需求。开发了DCC原料深度加氢处理技术,其脱硫率达95%以上,脱氮率达65%以上,降残炭率达76%以上,脱金属率达98%左右。而针对DCC产品特点开发的干气液相法制乙苯、丙烯直接氧化法制环氧丙烷、裂解石脑油抽提蒸馏制BTX（苯、甲苯、二甲苯）以及裂解轻油加氢裂化制BTX等特色化工利用技术,延伸了DCC技术平台的产业链,并在化工型炼油项目中成功地获得工业应用,开创了一条符合中国国情的非蒸汽裂解的炼化一体化技术路线。     

重质油制烯烃的催化裂化家族工艺开发回顾及展望

回顾了中国石化石油化工科学研究院开发的重质原料制轻烯烃的催化裂化家族工艺的发展过程。这些技术与催化裂化工艺的不同在于其采用了新的工艺设备布置和特殊配方催化剂。催化裂化家族工艺主要包括以重质油为原料多产丙烯的催化裂解（DCC-I）技术、多产丙烯兼顾生产优质汽油的催化裂解（DCC-Ⅱ）技术,最大量生产优质汽油和液化气（MGG）技术、用常压渣油最大量生产优质汽油和液化气（ARGG）技术,提高柴油并多产气体烯烃和液化气（MGD）技术,重油催化裂化提高异构C4和C5气体烯烃产率（MIO）技术,以重质油为原料最大量生产乙烯和丙烯的催化热裂解（CPP）技术,选择性催化裂解（MCP）技术、增强型催化裂解（DCC-plus）技术、高效催化裂解（RTC）技术。介绍了这些技术开发及工业应用的过程及结果,展望了其未来发展方向,为炼油向化工转型提供参考。     

重油催化热裂解(CPP)制烯烃成套技术的工业应用

沈阳化工集团沈阳石蜡化工有限公司建设了世界上首套500 kt/a重油催化热裂解（CPP）制烯烃工业装置,于2009年6月建成并投入运行。该装置以石蜡基常压渣油为原料,以生产乙烯、丙烯等低碳烯烃为主要目的产品,副产高含轻芳烃的裂解石脑油。工业标定结果表明,以大庆常压渣油为原料,在兼顾乙烯和丙烯的操作模式下,在反应温度610 ℃、乙烷/丙烷没有回炼的条件下,乙烯和丙烯产率分别达到14.84% 和22.21%,裂解石脑油中芳烃的质量分数达到82.46%,符合设计目标。该装置的成功运转开辟了一条重质原料生产低碳烯烃和轻芳烃的新工艺路线,实现了炼油与化工的一体化。     

CRP—1催化剂在DCC装置上的工业应用

介绍了CRP－1催化裂解催化剂在4套DCC装置上的工业应用情况,结果表明：CRP－1催化剂具有裂解活性高、烯烃选择性好、丙烯产率高等特点,完全能够满足DCC装置多产低碳烯烃的需要。     

DCC-plus技术及其产品灵活性

中国石化石油化工科学研究院开发的增强型催化裂解(DCC-plus)技术采用多反应区组合反应器型式,不仅能够实现不同反应区的分区精准控制,而且耦合了C₄馏分和轻汽油馏分循环裂化技术,强化了重质原料油的一次裂化反应和汽油馏分的二次裂化反应,在大幅度提高丙烯产率的同时可以降低干气和焦炭产率。DCC-plus技术已经在多个炼油厂得到了工业应用,其中大榭石化的2.2 Mt/a DCC-plus装置的乙烯和丙烯产率分别可以达到5.16%和21.55%。DCC-plus技术具有很好的产品灵活性,通过工艺操作参数和催化剂配方的调整,可以实现不同目标产品的灵活切换,为我国炼油行业的转型升级提供了一条可靠的途径。     

原油最大化生产化工原料的技术思考及相关技术开发

原油最大化生产化工原料是当前石油化工研究热点。基于国内外原油生产化工原料技术方案和中国石化石油化工科学研究院多年来的研究积累，概括总结原油最大化生产或直接生产芳烃（BTX）或多产低碳烯烃的5个技术方案，以生产BTX为主要目的时，渣油加氢裂化工艺为核心技术；以生产低碳烯烃为主要目的时，催化裂解工艺为核心技术。当需要多产低碳烯烃特别是丙烯时，采用高烯烃选择性催化裂解工艺，可大幅度提高丙烯收率。在原油最大化生产化工原料技术路线中，溶剂脱沥青和焦炭气化工艺是必备的工艺。     

基于裂解新技术构建高效集约型炼化耦合新工艺

介绍了原油蒸汽裂解技术和重油催化裂解技术的主要进展,在此基础上开展了原油蒸汽裂解和重油催化裂解技术的集成创新应用研究,形成了集成裂解新技术。以该技术为基础进行集成创新的炼化耦合新工艺与传统炼化一体化加工工艺相比,前者具有装置构成优化、加工流程短、原油资源需求少、乙烯和丙烯收率高等显著优势,且裂解原油^。API越高,其优势越明显。集成创新的炼化新工艺适应新型炼化一体化项目建设,也适用于现有炼油厂的转型升级,可实现最小化地生产成品油、最大化地生产化工产品的目标,由于油品收率非常低,可以很好地解决成品油市场严重过剩的难题。因此,基于裂解技术构建的高效集约型炼化耦合新工艺为炼化企业提供了实现“减油增化”目标的重要解决方案,将成为我国新型炼化企业建设和现有炼油厂的转型升级的重要技术保障。     

以渣油为原料的化工型加氢-催化裂解双向组合技术研究

开发了以渣油为原料的化工型加氢-催化裂解双向组合技术：以渣油为原料,将催化裂解副产的富含多环芳烃的轻、重循环油掺入到渣油中一起加氢,然后再进行催化裂解,生产低碳烯烃和轻质芳烃等化工原料。加氢后催化裂解轻、重循环油中的多环芳烃可以饱和为环烷环并芳环的分子结构,重新具有了可催化裂解性能,因此催化裂解轻、重循环油在渣油加氢和催化裂解的大循环中可大幅提高低碳烯烃和轻质芳烃的收率。以新鲜渣油进料为基准,双向组合模式中（低碳烯烃+轻质芳烃）收率为55.01%,远高于常规模式中（低碳烯烃+轻质芳烃）收率(42.57%)。     

两段提升管催化裂解多产乙烯丙烯新工艺的实验室研究

在小型提升管催化裂化实验装置上模拟两段提升管催化裂解多产乙烯丙烯新工艺，进行反应条件的研究。实验结果表明，以大庆常压渣油为原料，使用专用MEP催化剂，在反应温度为600～610℃、两段总停留时间为2.8s、水油比为20%、剂油比为10～12的条件下，同时进行丁烯回炼的情况下，利用该工艺乙烯和丙烯的产率分别为13.01%和29.94%。     

原料加氢预处理与催化裂解装置联合运行分析

介绍了中国石化安庆分公司蜡油加氢装置与催化裂解装置的生产运行情况,分析了蜡油加氢精制后对催化裂解装置运行的影响。结果表明：混合蜡油经加氢精制后可以作为优质的催化裂解原料;催化裂解装置产物分布得到显著优化,轻质油收率提高2.89百分点,干气、焦炭等低附加值产物收率下降明显;产品质量显著改善,催化裂解汽油的硫含量、诱导期、烯烃含量、芳烃含量均能达到国Ⅲ排放标准。     

靶向生产低碳烯烃的催化裂化技术开发背景、开发思路和概念设计

低碳烯烃是重要的石油化工原料,现有的低碳烯烃生产技术主要有蒸汽裂解、催化裂解、烯烃裂解和甲醇制烯烃。对这些技术特征进行分析,发现蒸汽裂解和催化裂解工艺存在着乙烯/甲烷比过低,且甲烷产率过高,而烯烃裂解工艺原料来源不足,甲醇制烯烃工艺原料主要来自煤制甲醇,造成高碳排放。现有的低碳烯烃生产技术仍有系列科学问题需要完善,为此提出靶向生产低碳烯烃的催化裂化工艺,从原料结构、催化剂活性组元和催化反应工程3个方面进行创新,深度集成现有技术,形成多产乙烯+丙烯+丁烯、乙烯+丙烯、丙烯、丙烯+丁烯4个不同的生产方案,且生产方案之间可灵活切换。