高苛刻度延迟焦化装置掺炼催化裂化油浆的工业实践

针对延迟焦化装置掺炼催化裂化油浆的问题,采用重油微型热反应装置,研究了催化裂化油浆的热反应特性。结果表明：尽管催化裂化油浆的残炭低于减压渣油,但在相同反应条件下,油浆的焦炭产率和气体产率均高于减压渣油;反应时间由2 h延长到4 h后,减压渣油的产品分布变化很小,而催化裂化油浆的焦炭产率降低了3.07百分点,表明催化裂化油浆热反应需要更多的热量和更高的反应苛刻度。通过工业装置焦化炉改造,进行了高苛刻度掺炼催化裂化油浆的工业实践。改造后在掺炼油浆条件下,焦化炉出口转化率由8%提高至12%,装置石油焦收率下降了1.1百分点,石油焦的挥发分质量分数降低了2.1百分点,表明原料的热转化程度有所提高,高苛刻度条件有利于油浆的深度转化。     

延迟焦化装置掺炼催化裂化油浆的影响及优化设计

对催化裂化油浆的性质及掺炼油浆对延迟焦化装置造成的影响进行分析,并对延迟焦化装置的设计提出优化方案。催化裂化油浆与减压渣油相比具有黏度低、密度大、康氏残炭小、氢含量低、芳烃含量高、胶质含量低等特点。某新建1.20 Mt/a延迟焦化装置掺炼25%的催化裂化油浆后,石油焦收率增加2.7百分点,轻质油（汽油+柴油）的收率下降5百分点,焦化蜡油收率提高2百分点,总液体收率下降3百分点,焦化蜡油的残炭和芳烃含量、石油焦的灰分和挥发分均增加。催化裂化油浆中的催化剂颗粒在换热器、分馏塔、加热炉、泵及管道内造成磨损和沉积结焦,影响装置长周期运行。通过对换热器折流板形式、加热炉炉型、炉管厚度、清焦方式及分馏塔流程等进行优化设计,能够减少催化剂颗粒在分馏塔及换热器内沉积,减缓加热炉炉管结焦,延长装置运行周期。     

延迟焦化高比例掺炼催化裂化油浆的优化控制

为进一步发挥延迟焦化装置加工催化裂化油浆(催化油浆)产生的经济效益优势,从催化油浆的性质入手,实施两个阶段性试验:从正常掺炼量6%(质量分数,下同)逐步提高至15%,摸索提高焦炭塔压力,提高加热炉出口温度及装置循环比等关键参数,观察催化油浆中芳烃的转化情况,进一步分析明确影响焦化蜡油中芳烃含量的主要因素。同时,对高比例掺炼催化油浆后延迟焦化装置的产品分布、蜡油质量、能耗以及对除焦取料设备的影响等情况进行了分析。结果表明:汽油收率上升3.0百分点,柴油收率下降1.4百分点,蜡油收率下降5.8百分点,焦炭收率上升3.6百分点,油浆芳烃转化率约6.88%,装置能耗上升30.99 MJ/t。     

延迟焦化装置掺炼催化裂化油浆和脱油沥青的应用

针对某焦化装置掺炼催化裂化油浆(催化油浆)和脱油沥青,分析了不同掺炼比例下装置原料性质、关键操作参数、物料平衡等的变化。经过对比分析,当催化油浆和脱油沥青的总掺炼量达到40 t/h时,石油焦收率增加2.80百分点,液体收率降低5.22百分点。通过采取降低反应苛刻度、定期对加热炉炉管机械清焦、对原料系统阀门喷涂耐磨材料、定期对原料系统测厚等一系列措施,可以有效缓解大比例掺炼催化油浆和脱油沥青对装置造成的阀门磨损、加热炉炉管结焦等问题,保证了装置的安全平稳长周期运行。延迟焦化装置大比例掺炼催化油浆和脱油沥青解决了这两种物料的出路问题,实现了重油加工平衡,年增效5 173万元。     

掺炼催化裂化油浆对延迟焦化装置的影响

依托中国石化金陵分公司1.6 Mt/a延迟焦化（简称焦化）装置,研究了催化裂化油浆掺炼比对焦化装置工艺操作、产品分布、产品质量和装置能耗等的影响。结果表明,将油浆掺炼比（w）由5.6%增至12.4%后,装置的汽油、柴油收率降低,蜡油收率提高,焦炭产率提高,焦炭的灰分增加、硫含量降低。油浆掺炼比的增加还会明显增加焦化装置燃料气、蒸汽和电的消耗。此外,掺炼高固含量油浆会引发加热炉炉管结焦,堵塞分馏塔塔底过滤器,加剧设备磨损。因而,可以通过严控油浆掺炼比例、油浆脱固、调整工艺操作等方法降低掺炼油浆带来的影响,保证焦化装置长期稳定运行。     

延迟焦化装置掺炼催化裂化油浆适应性中试研究

为避免焦化装置直接掺炼催化裂化油浆(催化油浆)对加热炉管寿命的影响,拟采取对催化油浆单独加热,再与原焦化装置热料混合后进焦炭塔成焦的技术路线。在延迟焦化中试装置上,以延迟焦化工业装置和增设油浆加热炉的工艺条件为基础,开展了以减压渣油(减渣)为主的焦化原料中掺炼部分催化油浆的焦化中试研究,考察了油浆掺炼对焦化产物质量和收率的影响,并考察了当以全部催化油浆为原料时,油浆加热炉出口温度和注汽量对油浆炉管结焦的影响。结果表明:当掺炼6.0%(质量分数)的催化油浆时,除焦化蜡油的芳烃含量增加较为明显外,对焦化产物的质量和收率影响较小;以催化油浆为原料与以减渣为主的焦化原料相比,焦化汽油和焦化柴油收率分别降低了10.46,19.07百分点,焦化气体、焦化蜡油和焦炭收率分别增加了3.04,6.94,19.50百分点;增大注汽量和降低加热炉出口温度可显著减缓炉管结焦趋势。     

延迟焦化装置掺炼重油催化裂化油浆

在中国石油乌鲁木齐石化公司1.2Mt/a延迟焦化装置中,以常减压渣油为原料,同时掺炼经脱除固体催化剂粉尘(以下简称脱固)工艺处理的重油催化裂化油浆,考察了脱固后油浆对产品分布及性质的影响。结果表明,油浆经脱固工艺处理后,平均总固体物质量浓度由6.5 g/L降至0.8 g/L,平均灰分质量分数由3 010×10-6降至210×10-6,二者脱除率分别为87.69%,93.02%。当脱固后重油催化裂化油浆掺炼量(质量分数)为5%时,在总加工量基本不变的情况下,与掺炼前相比,掺炼后干气收率提高,总液体收率下降,石油焦收率相当;掺炼前后汽油、柴油和蜡油馏程分布接近,石油焦中挥发分、灰分和含硫质量分数基本相同。     

FCC油浆组成结构特征对延迟焦化及后续加工的影响

从重油催化裂化外甩油浆性质、组成结构特征入手,借助热转化反应特性理论和经验公式,计算出重油FCC油浆经延迟焦化加工的焦炭收率达到40%以上。对比工业生产中延迟焦化装置掺炼FCC油浆前后产品收率,模拟出FCC油浆经焦化加工的产品分布,验证了此前计算的理论焦炭收率,核算出加工效益。就焦化装置和当前国家燃料油消费税政策而言,FCC油浆加工比作为商品外销经济效益好。但焦化装置掺炼油浆对重油催化裂化装置产品分布有不良影响,催化装置效益明显下降。综合焦化、催化两套装置的整体效益看,加工油浆是没有效益的。延迟焦化掺炼FCC油浆对产品质量、设备运行也造成一定的影响。     

提高FCCU掺炼焦化蜡油比例工业实践

介绍了某催化裂化装置(FCCU)大比例掺炼焦化蜡油(CGO)生产运行情况。分析了CGO特性及其对FCC反应的影响。采取了一系列的改造措施,包括更改再生立管结构、汽提器结构改造、主风分布器更换、强化再生器烧焦效果和优化工艺参数,CGO掺炼比由15%提高至25%。新的工艺条件下,液化石油气收率上升3.64百分点,液化石油气中丙烯体积分数提升53%,汽油收率上升7.64百分点,柴油收率降低10.08百分点,轻质油收率降低2.44百分点,总液体收率增大1.20百分点,转化率提高11.61百分点,产品分布改善,经济效益显著提高。汽油辛烷值上升,柴油密度增大,十六烷值降低。油浆固含量和密度上升,不再适合作为FCC和焦化原料,防止油浆重组分在FCCU和焦化装置之间形成恶性循环。     

掺炼焦化蜡油对催化裂化反应性能的影响

以减压蜡油掺炼焦化蜡油为原料,在小型固定流化床实验装置上考察了焦化蜡油掺炼比对催化裂化(FCC)反应性能的影响。结果表明:焦化蜡油掺炼比每增加1个百分点,FCC反应转化率约降低0.7个百分点,重油收率约增加0.7个百分点;随着焦化蜡油掺炼比的增加,液化气和汽油收率下降,干气收率上升,柴油和焦炭收率均先增大后减小,且在焦化蜡油掺炼比为20%时,柴油和焦炭收率均达到峰值。     

催化裂化装置掺炼减四线油的工业实践

为优化全厂产品结构,提高经济效益,中海油惠州石化有限公司在4.8 Mt/a催化裂化装置上进行了掺炼减四线油的工业实践。结果表明：减四线油掺炼比（w）达8.59%时,总液体收率降低0.77百分点,焦炭产率增加0.33百分点,能耗增加116.47 MJ/t;催化裂化干气的H2/CH4物质的量比略有增加,液化气和汽油中的烯烃体积分数分别增加0.21百分点和1.3百分点,汽油的密度（20 ℃）增加2.1 kg/m3,研究法辛烷值增加0.6个单位,芳烃体积分数增加1.9百分点,苯体积分数下降0.08百分点;平衡剂上的镍、钙质量分数分别增加388 μg/g和2 462 μg/g,并且随着掺炼减四线油时间的延长,平衡剂上的镍、钙含量仍持续上涨,需采取优化原油品种、加强原油脱盐、提高催化剂置换速率、加注多功能金属钝化剂等措施保证装置的长周期运行。     

MIP工艺专用催化剂RMI的试生产及工业应用

MIP工艺专用催化剂RMI在齐鲁石化公司催化剂厂完成了工业放大试生产，工业牌号为CR022，并在高桥分公司MIP装置上进行了工业应用试验。工业放大试生产结果表明，RMI专用催化剂已具备正式投产条件。工业应用试验结果表明，与常规FCC催化剂相比，在原料掺渣率提高约8个百分点的情况下，MIP工艺采用CR022专用催化剂后，总液体收率增加0．75个百分点，油浆产率减少0．46个百分点，焦炭产率略有降低。汽油烯烃含量不增加，芳烃体积分数增加4．5个百分点，RON增加了2．9个单位，MON增加了0．4个单位。     

掺炼FCC油浆对延迟焦化装置的影响

分析了延迟焦化装置掺炼FCC油浆对装置工艺操作条件、焦化产品分布及质量的影响,对延迟焦化装置掺炼FCC油浆存在的问题进行了分析。结果表明:掺炼FCC油浆后,产品液体收率降低了1.8%,焦炭产率增加了2.0%,而且产品质量变差,炉管结焦趋势增加,分馏塔底过滤器焦粉沉积严重,装置能耗增加。为减小影响,应该做到以下几点:经延迟焦化加工之前,FCC油浆应过滤处理和有足够的沉降时间,使其催化剂粉末含量降到最低;为保证装置长周期运行,掺炼FCC油浆的比例应尽可能低;加强巡检,定期清洗和检测设备。     

焦化装置掺炼催化裂化油浆技术的应用

焦化装置掺炼催化裂化油浆在中国石油化工股份有限公司长岭分公司得到应用。不同掺炼率的试验结果表明：当掺炼油浆为处理量的6．45％时，焦化蜡油产率上升了4．98个百分点，焦炭产率和轻油收率分别降低了1．19和3．42个百分点，焦炭质量得到改善。     

几种石油系重质原料焦炭化性能的对比分析

借助国内减压渣油、催化裂化油浆及乙烯焦油实验室焦炭化试验数据,测算出3种原料油经延迟焦化装置加工的模拟效益。结果表明,减压渣油掺兑催化裂化油浆和乙烯焦油后,延迟焦化装置的效益均有不同程度下降;但分析结果显示,对于炼油厂来说,按照当前的价格体系计算催化裂化油浆、乙烯焦油经延迟焦化装置加工的效益要好于两者作为商品直接外销。造成延迟焦化装置效益下降的原因主要是掺炼催化裂化油浆、乙烯焦油更多地副产了低价值的普通石油焦产品。通过对原料油的组成、结构以及石油焦成焦机理进行分析,探讨了乙烯焦油在工业延迟焦化装置上加工的可行性,同时阐述了改善乙烯焦油炭化性能的途径和措施。     

延迟焦化装置掺炼催化裂化油浆概况及效益

根据中国石油化工股份有限公司广州分公司两套延迟焦化装置掺炼催化裂化油浆的现况,对装置生产进行跟踪,尤其是对焦化产品中石油焦质量进行跟踪分析,阐述了掺炼油浆对延迟焦化装置生产的影响,对掺炼油浆产生的经济效益进行了分析。     

延迟焦化装置加工催化裂化油浆的新技术及其工业应用

开发了一种催化裂化油浆（简称催化油浆）单独加热、炉后混炼新技术,并在中海油惠州石化4.20Mt/a延迟焦化装置上工业应用。该技术设置一台单独的加热炉用来加热催化油浆,可有效避免油浆对焦化装置产生不利影响。采取针对性特殊设计后,油浆加工系统可以实现长周期运行。应用该技术加工催化油浆后,焦化蜡油收率增大0.98百分点,焦炭收率增大2.10百分点,汽柴油收率减小3.09百分点;焦化产品中干气、液化气、汽油和柴油性质变化不大,焦化蜡油变重,焦炭灰分升高,但不影响下游装置运行和产品外售。应用该技术加工催化油浆,相比于将油浆作为燃料油外售,每年可增加效益10120万元。该技术具有较高的操作灵活性,可根据需求掺炼其他物料,也可提高加热炉的出口温度、加大焦炭塔内渣油反应深度,从而获取更高的经济效益。