催化裂化装置反应系统防结焦技术分析

叙述了催化裂化装置结焦的危害并指出油气重组分冷凝油滴是结焦的内因,油气所处的环境是结焦的外因。从焦块组成与焦块催化剂粒度分布可看出,焦炭中氢的质量分数不足4%,主要是催化剂细粉与高度缩合的碳氢化合物。在操作波动、沉降器温度变化时,很容易发生焦块脱落影响反应再生系统催化剂循环,从而导致非计划停工,影响长周期稳定运行。避免出现"未汽化油"和"湿"催化剂是防治反应系统结焦的有效手段,合理适度提高反应深度,降低反应器油气中油浆重馏分含量,也是减缓抑制结焦的重要手段之一。通过优化原料组成、采用MIP/MIP-CGP工艺和RICP工艺等新技术、优化粗旋设计和在粗旋灰斗增设预汽提器、优化提升管出口连接形式、操作上控制油浆不回炼并尽可能减少回炼油,规范开停工程序等有效防范和抑制结焦的措施,可以实现催化裂化装置长周期稳定运行。     

催化裂化装置反应系统结焦问题的探讨

流化催化裂化装置的结焦问题,一直是影响装置平稳长周期操作的重要因素。本文根据国内一些催化裂化装置的实际情况,在分析反应沉降器、旋风分离器、油气管线、分馏塔等不同部位结焦状况基础上,对产生结焦的原因进行了探讨,从而提出了防治结焦的措施,对今后装置的设计和操作会有所帮助。     

FCC催化剂结焦原因分析及对策

通过对催化裂化装置催化剂结焦原因进行分析，并通过总结国内外所采取的一些防焦措施，可以有效控制、减轻结焦趋势或减缓结焦速度。避免结焦对装置生产运行的危害，延长催化裂化装置开工周期。     

催化裂化装置沉降器结焦与防治对策

通过对催化裂化装置沉降器结焦原因分析,提高对结焦问题的再认识,认为反应油气中存在未气化和未转化的重油组分以及从汽提段汽提出来的"软焦炭"都是沉降器结焦的主要前身物。提出了抑制和减缓沉降器结焦的对策:合理设计原料雾化系统并与提升管优化匹配,最大限度消除"液雾生成区";采用降低油剂接触前催化剂温度来提高催化剂循环量,建议催化剂温度不小于630℃;合理应用高油剂混合能量技术以实现"大剂油比、强返混、短时间接触"的操作模式;合理控制反应深度,控制油浆密度(20℃)大于1 050 kg/m3时不回炼,降低反应油气中重油(油浆)组分含量;建议适宜的汽提段操作温度为500℃,进一步促进待生催化剂上携带的重质烃类转化。通过有效地采取上述措施,对抑制和减缓沉降器结焦能够起到积极作用。     

催化裂化装置反应系统结焦原因探讨

总结了目前我国催化裂化装置的结焦情况。通过模型分析 ,得出从提升管出来的含油催化剂粘附在后续设备上 ,在高温下焦化缩合是催化裂化装置结焦的主要原因。指出高露点的轻组分在渣油喷嘴上部进料、并加注反应终止剂等措施 ,使催化剂颗粒之间进行多次混合传热是减缓催化裂化装置结焦的有效手段。     

催化裂化装置结焦问题的探讨

针对中国石化股份公司所属56套催化裂化装置近两年半以来由于结焦造成非计划停工的原因，进行分析、探讨并提出了解决办法。指出催化裂化装置的结焦虽然是不可避免的、但通过采取有效措施，可以把结焦对装置安全生产的危害降低到最小程度。     

提高重油催化裂化掺渣比例若干技术问题的探讨

简述了中国石油化工总公司重油催化裂化装置掺渣情况，分析和探讨了重油催化裂化原料质量控制、再生器型式及特点、裂化催化剂的选择、预防反应分馏系统结焦等问题，以提高重油催化裂化掺渣比例。     

重油催化裂化中几个问题的探讨

阐述了在催化裂化过程中结焦的主要原因是原料中的重组分未能充分汽化裂化，该组分以液滴状态附着在器壁上或催化剂表面上，或者是重芳烃脱氢综合成焦；强调反应生焦与原料残炭无直接关系；介绍了重油催化裂化再生技术要点；介绍采取反应缩短接触时间等技术措施和优点。     

油相缓蚀抗垢剂在催化裂化装置上的应用

随着重油催化裂化技术的广泛应用和催化裂化原料的变重劣化,催化裂化装置的油浆系统的结焦积垢已成为影响装置正常运转的主要问题之一。通过加注油相缓蚀抗垢剂的方法,在不改变加工工艺条件的情况下较好地解决了油浆系统的结焦积垢问题,满足了炼油厂安、稳、长、满、优运行,增加了经济效益和社会效益,是一种切实可行的方法。     

1.4Mt/a两段提升管催化沉降器结焦分析及措施

针对沉降器结焦现象分析结焦原因,制定合理的防结焦措施和操作条件。通过改善原料性质,脱除原料中的胶质和沥青质、开工时先喷汽油、适当提高反应深度、二段提升管增加顶旋以及平稳操作等措施,沉降器结焦趋势明显缓解,为两段提升管催化裂化装置长周期运行提供了保障。     

重油催化裂化沉降器内油浆汽化率的研究

采用基团贡献法和石油馏分气液平衡理论建立了油浆汽化率计算方法,对重油催化裂化装置在工业操作条件下沉降器内油浆的汽化率进行预测,并考察油气温度和油浆分压对泡点、露点及油浆汽化率的影响。研究结果表明：在油浆分压一定时,随着油气温度的升高油浆汽化率逐渐升高;当温度一定时,随着油浆分压的降低,油浆的泡点和露点都逐渐降低,而油浆汽化率逐渐增大。依据最小二乘法原理,计算得到油浆汽化率关联模型,可以预测不同油气温度和油浆分压下的油浆汽化率,为确定工业操作条件下沉降器内冷凝重组分的数量提供了简易的数学模型。     

利用现有柴油加氢装置生产重整原料的探索与工业实践

研究利用现有柴油加氢装置生产重整原料的方案,考察不同类型加氢精制催化剂、加氢裂化催化剂以及原料油转化率对柴油加氢裂化反应的影响,筛选出了适宜的加氢精制与加氢裂化催化剂体系。研究发现,在相同反应条件下,Ni-Mo型加氢精制催化剂的加氢脱硫、脱氮以及芳烃饱和性能更好,更适合作为柴油加氢裂化生产重整原料的精制催化剂。在轻油型加氢裂化催化剂体系下,所产石脑油馏分的芳烃含量以及芳烃潜含量（芳潜）最高;在高中油型加氢裂化催化剂体系下,柴油产品十六烷值更高。某炼油厂2.6 Mt/a柴油加氢装置采用该方案后,石脑油收率由改造前的6.47%提升至10.47%,石脑油芳潜由44.5%增加到47.9%,实现了多产高芳潜重整原料的结构调整目标。     

加氢裂化反应工艺参数对喷气燃料馏分收率和性质的影响规律研究

为通过调整加氢裂化装置反应条件来控制喷气馏分燃料收率和质量,以中间基蜡油为原料在双剂串联一次通过流程下考察了裂化反应温度、氢分压、体积空速和氢油比对喷气燃料馏分收率和性质的影响。结果表明：不同反应条件下蜡油原料中大于350℃馏分的转化率影响喷气燃料馏分收率,蜡油原料中大于350℃馏分转化率越高,喷气燃料馏分收率越高;不同氢分压下,喷气燃料馏分的芳烃加氢饱和程度影响其烟点,其他反应条件参数对烟点的影响均和蜡油原料的转化深度相关。     

炼油厂增产乙烯原料措施及建议

分析了影响直馏石脑油和加氢尾油裂解性能的主要因素,根据进口油、玛湖油、牙哈油价格,以及石脑油馏分PONA和模拟裂解产物收率情况,增加炼油厂进口油掺炼比例、降低玛湖油和牙哈油掺炼比例,不仅有利于生产乙烯原料,也有利于提高全厂经济效益。优化催化柴油加工路线,汽柴油加氢装置不再加工催化柴油,加氢石脑油干点由190℃提高至230℃,仍是优质的乙烯原料。对蜡油加氢裂化催化剂进行更换,有效降低了尾油BMCI值,为进一步增产尾油创造了条件。新建干气低分气单元,实现炼油新区加氢干气、低分气及火炬气中轻烃的有效回收,蒸馏装置实施停运脱乙烷塔技术改造,简单高效回收C2^+组分。通过实施增产乙烯原料措施,乙烯原料自给率提高2.49百分点。催化和焦化干气C2^+组分占炼厂待回收资源的67%,且乙烯资源丰富,建议优先回收。建议当汽油过剩时,加氢轻石脑油全部用作乙烯原料;当柴油或航煤过剩时,常一线或航煤用作乙烯原料。     

加氢裂化尾油临氢降凝催化剂及工艺研究

以ZSM-5分子筛为载体制备了Ni/Ca/ZSM-5临氢降凝催化剂,研究了催化剂中Ni、Ca改性对润滑油基础油凝点、收率和黏度指数的影响。结果表明,Ni、Ca改性后,催化剂的裂化活性降低,润滑油基础油的收率和黏度指数升高。以加氢裂化尾油为原料,对Ni-Ca/ZSM-5催化剂进行加氢工艺考察,最佳反应条件为：反应温度310 ℃、体积空速3.0 h-1、反应压力15 MPa、氢油体积比500,在此条件下,润滑油基础油凝点为－17 ℃,黏度指数为93,收率为72%。     

汽油+芳烃型重整装置原料组分的优化

在石脑油原料过剩的情况下,针对汽油+芳烃型重整装置开展了原料组分优化的研究。通过对预加氢精制油和加氢裂化石脑油各个馏分段的族组成进行分析,模拟测算各馏分段在重整反应过程中的变化,提出应将在重整反应过程中对辛烷值增加贡献最大的石脑油组分作为重整原料。装置试验结果表明,将加氢裂化石脑油120~140℃的馏分由调合汽油改为作重整原料,预加氢精制油初馏点提高至80℃,终馏点降低至169℃,可在装置加工负荷不变的情况下,每月增加效益320万元。     

蜡下油资源在润滑油加氢装置的应用

蜡下油是溶剂脱蜡工艺生产润滑油基础油的副产物,一般用作催化裂化原料。文章介绍了如何通过在润滑油加氢装置原料中掺入一定比例的蜡下油,来优化原料性质、提高产品质量,并重点对基础油质量、收率的变化及装置能耗等的影响进行了分析。结果表明:通过对掺炼量、反应温度等操作条件的调整,生产出了高品质的APIⅢ类基础油产品。     

一种基于结构导向集总的延迟焦化动力学模型

采用22个新结构向量描述渣油分子,构建了7 004种渣油分子集总,结合模拟退火算法提出了一种模拟计算渣油分子组成的方法.制定了92条反应规则用以描述渣油延迟焦化的分子反应行为.在对工业化延迟焦化工艺进行一定程度简化和假设的基础上,建立了一个用以预测延迟焦化产物分布的结构导向集总模型.比对模型预测结果与小试试验结果发现,用建立的模型预测不同原料在不同工艺条件下的延迟焦化产物分布可靠性较好.模型计算结果表明,焦化温度上升10℃,液体收率平均提高2.5个百分点,相当于原料n(H)/n(C)提高0.15;循环比下降0.15,液体收率平均提高3.5个百分点,相当于原料残炭值下降5个百分点;反应压力下降0.03 MPa,液体收率平均提高0.6个百分点.     

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。     

影响高压加氢裂化尾油质量因素分析

通过对高压加氢裂化反应机理的剖析,分析了芳烃指数BMCI值与乙烯收率的关系,结合高压加氢裂化装置实际运行数据,在已选定催化剂的情况下,考察了影响BMCI值的主要因素,包括原料油性质,反应温度、压力、空速、氢油比工艺操作条件,及分馏塔切割方式,在实际生产中对调整尾油质量有指导意义。