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。     

轻烃回炼方式对重油催化裂解多产乙烯丙烯的影响

以大庆常压渣油、C4和轻汽油为原料,在小型提升管装置上考察了轻烃回炼方式对大庆常压渣油催化裂解多产乙烯丙烯性能的影响。结果表明,在反应温度580℃、剂油比15、反应时间2.2 s的条件下,重油单独进行催化裂解,乙烯与丙烯产率之和达35%;轻烃直接回炼和轻重原料扩径组合进料均可多产乙烯丙烯产率,二者乙烯、丙烯产率之和均达到40%以上;轻重原料扩径组合进料有更为理想的产物分布。     

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。     

催化热裂解（CPP）制取烯烃技术的开发及其工业试验

开发了以蜡油、蜡油掺渣油或常压渣油等重油为原料直接生产乙烯和丙烯的催化热裂解（CPP）工艺技术。在一套由DCC工业装置改造成的80kt/a CPP工业装置上进行了工业试验。工业试验结果表明,以大庆常压渣油为原料,在多产丙烯的操作条件下,乙烯、丙烯和丁烯产率分别达到9.77%、24.60%和13.19%,在兼顾乙烯和丙烯生产的操作条件下、乙烯、丙烯和丁烯产率分别达到13.71%、21.45%和11.34%;而在多产乙烯的操作条件下,乙烯、丙烯和丁烯的产率分别达到20.37%、18.23%和7.52%,是一条以重质原料发展石油化工的新途径。     

影响催化裂解装置低碳烯烃收率的因素分析及优化

针对中海石油宁波大榭石化有限公司新建催化裂解装置运行初期低碳烯烃收率相对较低的问题,对该工艺的原料性质、配套催化剂性能和反应条件进行了跟踪分析与优化调整。通过分析可知,原料掺炼常压渣油比控制在40%~50%、催化剂活性控制在60~65、三反床层空速控制在4.0~5.0 h~(-1)、掺炼加氢柴油比例控制在0~5.0%等,能使低碳烯烃(乙烯+丙烯+丁烯)收率达到较高水平,乙烯、丙烯和丁烯平均收率分别达到5.51%,21.74%和14.32%,三烯总收率达到41.57%。分析了优化前后产品分布变化的原因,可为DCC-plus技术的应用提供参考。     

固定流化床催化裂解多产丙烯工艺条件的研究

在固定流化床反应器上,采用 LCC-200型多产低碳烯烃催化剂,以大庆常压渣油为原料,考察了反应温度、重时空速、催化剂与原料油的质量比(剂油比)、水蒸气与原料油的质量比(水油比)对催化裂解产物分布的影响,并与提升管反应器的催化裂解实验结果进行了对比。实验结果表明,反应温度和剂油比对低碳烯烃收率的影响较大,重时空速和水油比的影响相对较小;较高的反应温度有利于多产低碳烯烃,低碳烯烃收率随剂油比的增大存在最佳。值在620℃、剂油比4、重时空速10 h~(-1)、水油比0.10的优化反应条件下,丙烯收率约为18%,乙烯、丙烯和丁烯的总收率约为35%。在相似的操作条件下,采用固定流化床反应器时,干气、液化石油气、汽油和焦炭的收率比提升管反应器离,而油浆和柴油的收率低;同时,乙烯、丙烯和丁烯的总收率也低。     

重质油催化热裂解生产轻烯烃CPP技术开发及工业应用

石蜡基常压渣油催化热裂解生产乙烯和丙烯的CPP技术由中国石化石油化工科学研究院开发并进行了工业应用。结果表明,应用大庆常压渣油为原料,在反应温度610℃,兼产乙烯和丙烯的操作模式下,乙烯和丙烯产率分别达到14.84%、22.21%,裂解石脑油中芳烃含量达82.46%。该技术的工业应用成功,开辟了一条由重质油直接生产轻烯烃和芳烃的新路线,是炼油-化工一体化的良好实践。     

我国渣油催化裂化的发展

发展渣油催化裂化工艺是当前世界上石油炼制工业研究发展的主要趋向。结合我国原油中重油部分较多及其低硫高石蜡性质,开展渣油催化裂化研究是极为必要的。本文简要介绍了近年来我国渣油催化裂化工艺的研究及发展。为了进一步降低渣油原料裂化时焦炭的生成,使用了新系列的分子筛裂化催化剂,研究了提高提升管操作温度、提高再生温度及降低进料预热温度、降低反应压力、增加水蒸汽用量、改进原料雾化、采用产品快速分离及缩短反应时间等操作手段对生焦的影响。已在0.24吨/日中型装置及工业装置上取得了良好效果。金属钝化方法也进行了研究。渣油裂化工业装置数据列于附表。两种常压渣油为原料时轻质油收率为70～76%(重),掺减压渣油的混合原料轻油收率超过80%(重)。     

两段提升管催化裂解多产丙烯专用催化剂LCC-300的工业应用

在分析两段提升管催化裂解多产丙烯工艺特点的基础上研制出两段提升管催化裂解专用LCC-300催化剂。使用LCC-300催化剂,以大庆常压渣油为原料,在单段提升管反应装置上进行模拟两段提升管试验。结果表明,在丙烯收率22.27％的情况下,总液体收率为80.08％,所产汽油的烯烃含量低、芳烃含量高,为高辛烷值汽油调和组分。在TMP工业试验装置上使用配套LCC-300催化剂,一段提升管采用混合C4与大庆常压渣油组合进料,二段提升管为回炼轻汽油、回炼油和回炼油浆组合进料,装置标定结果表明,在丙烯收率20.38％的情况下,总液体收率为82.95％,干气和焦炭收率之和仅为13.99%,说明LCC-300催化剂在多产丙烯、减少干气和焦炭生成方面具有优势。     

Commercial Application of CPP for Producing Ethylene and Propylene from Heavy Oil Feed

A new process named CPP (Catalytic Pyrolysis Process) for producing ethylene and propylene from heavy oil feedstock has been developed. The catalyst CEP was specially designed for this process, which has bi-functional catalytic activities for both carbonium ion reaction and free radical reaction, so as to maximize the yields of ethylene and propylene. The commercial trial showed that the yield of ethylene and propylene was 20.37% and 18.23% respectively in maximum ethylene operation with Daqing AR as feedstock, and the yield of ethylene and propylene was 9.77% and 24.60% respectively in maximum propylene operation by using the same feedstock.Compared with steam cracker, the feed cost of CPP is much lower for producing ethylene and propylene.     

DCC工艺技术灵活性及其在化工型炼油厂的应用

对催化裂解（DCC）和增强型催化裂解（DCC-plus）技术的特点以及两者的关系进行了简述,DCC-plus技术比DCC具有更高的丙烯产率,同时干气和焦炭产率明显减少。对于1套加工50%常压渣油与50%加氢裂化尾油混合原料的2.2 Mt/a DCC-plus装置,其乙烯和丙烯产率分别达到5.6%和21.5%。对1套1.2 Mt/a DCC-plus装置进行了油品方案和烯烃方案两种生产模式的切换操作,与油品方案相比,按烯烃方案操作时丙烯产率增加125.8%,裂解石脑油和裂解轻油产率分别减少37.4%和20.0%。DCC技术成熟可靠,装置大型化和长周期运转都已得到工业验证。对于以DCC装置为核心的化工型炼油流程,油品率（汽油、柴油和喷气燃料的总产量占原油加工量的比例）可以低至16.0%,而化学品率（丙烯、芳烃和乙烯原料的总产量占原油加工量的比例）高达67.3%,成为构建新一代全化工型炼油厂具有竞争力的技术选择。     

大庆蜡油掺渣油催化裂解技术的工业应用

通过对工艺、催化剂的装置等方面的改进，在大庆石油管理局油田化学助剂厂催化裂解装置上首次成功地进行了掺渣油原料催化裂解工业试验，扩大了催化裂解技术的适应范围，开辟了一条用蜡油掺渣油作原料生产丙烯的新途径。     

裂解俄罗斯石脑油工艺参数的优化

简要介绍了辽阳石化公司裂解装置原料的变化情况,在小型裂解实验装置上模拟工业裂解炉工艺条件,考察了90％～110％生产负荷条件下蒸汽和原料混合石脑油的稀释比及裂解温度对于乙烯、丙烯及乙烯+丙烯收率的影响.结果表明,稀释比为0.55时,对乙烯、丙烯及乙烯+丙烯收率均最适宜;裂解温度越高,乙烯收率越高,而丙烯收率降低,综合考虑,裂解温度选择840℃较合适;生产负荷低时乙烯收率高些,丙烯收率低,选择100％ ～ 110％生产负荷较合适.将实验选择的优化工艺参数用于GK-Ⅵ型裂解炉操作时,考虑裂解原料轻质化趋势及裂解炉运行标定结果,把裂解温度提高到845℃,可使乙烯收率提高0.5个百分点.     

流程模拟技术在气体分馏装置中的应用探讨

中国石油某石化分公司气体分馏装置处理液化气量400kt/a,是新扩建的3 Mt/a重油催化装置的重要组成部分.该装置为五塔设计流程,主要产品精丙烯的纯度为99.6%,轻碳四馏分中异丁烯纯度不小于21%,为下游的聚丙烯、聚异丁烯等化工装置提供原料.文中通过使用HYSYS流程模拟软件平台,建立气体分馏装置模拟模型,对脱丙烷塔、脱乙烷塔和丙烯塔操作进行分析研究,考察原料波动对生产操作和产品质量的影响,分析如何及时发现原料变化,提出适应原料变化的优化操作建议.     

常减压蒸馏装置单独加工凝析油中的问题及应对措施

南帕斯凝析油是低硫石蜡基原油,凝点低,轻烃、轻油收率高,硫、氮、金属镍、钒含量低,盐含量较高,加工后是理想的乙烯裂解和催化重整原料。介绍了常减压蒸馏装置的适应性改造情况,工艺路线为凝析油→换热→电脱盐→换热→初馏塔→换热、加热→常压塔,采用减压塔作为吸收塔常压操作备用。最后,从装置评估、储存、原料控制、工艺调整、腐蚀监测等方面分析了装置存在的问题,提出解决的应对措施。单独加工凝析油以来,装置目前并没有出现兄弟企业掺炼带来塔顶系统突出的腐蚀问题,主要是常减压蒸馏装置改造后的加工量较原加工能力大为减少,塔顶馏出量并没有高于设计值;另外,操作条件不同,单炼凝析油时常压塔塔顶温度降低,使塔顶系统管线及换热器未处于腐蚀较重的初凝区。实践证明,只要采取的措施适当,加工凝析油具有成本低、加工费用和效益等几个方面的优势。     

泰国0.7Mt/a催化裂解装置的设计和投产

泰国石化工业公司采用中国石化石油化工科学研究院开发的催化裂解技术,建成１套０．７ Ｍｔ／ａ催化裂解装置,主要用于生产丙烯。该装置于１９９７年５月建成投产,原料为经低苛刻度加氢处理的沙特阿拉伯轻质原油的直馏粗柴油,采用该院专门开发的ＣＲＰ－Ｓ催化剂,在补充速率较低的情况下,催化剂有较好的丙烯和汽油选择性。丙烯产率超过１７％,汽油产率为３１．９％,研究法辛烷值为９９．３,马达法辛烷值为８５．３。同时该院的中试结果还准确地预测了装置性能并提供了设计基础数据。     

乙烯装置原料的优化生产

燕山石油化工公司化工一厂0．3Mt/a乙烯装置规模改成0．45Mt／a后，乙烯装置原料需求量由原来的1．10Mt／a左右上升到1．55Mt/a。在相应配套装置尚未建成投产及原油加工量不增加的情况下，炼油厂通过优化常压塔操作、常三线油深拔、减一线油回炼、调整汽柴油产品结构、优化轻重裂解料比例等手段，圆满地完成了裂解料生产任务。化工一厂及时调整裂解深度，优化操作条件，在乙烯原料性质变重变差的情况下，确保了乙烯产量达标。