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。     

催化裂化装置油浆固体质量浓度升高原因分析及对策

针对某石化公司3.3 Mt/a催化裂化装置在第1个运行周期内出现油浆固体质量浓度升高的现象,分析了油浆细粉变化规律以及沉降器催化剂跑损原因,并采取相应处理措施。结果表明:当油浆细粉粒径＞20~40 μm颗粒增加,是由于平衡剂细粉含量升高导致的催化剂跑损;当粒径40 μm以上的大颗粒明显增加,则是由于沉降器旋风分离器分离效率下降导致的催化剂跑损;降低油浆固体质量浓度的有效措施为:通过控制喷嘴线速度不大于95 m/s,减少原料油对催化剂的冲击破碎;控制新鲜剂及助剂粒径小于40 μm的细粉粒度分布不大于13%,磨损指数偏差不大于0.2 %/h,防止2种剂相互摩擦破碎,减少平衡剂细粉含量;改善沉降器旋风分离器分离效率,清理重锤阀结焦,避免料腿窜气,防止催化剂跑损。     

油浆过滤技术及其应用

采用美国PALL公司技术,对重油催化裂化油浆进行过滤,降低油浆中的固体含量,提高产品油浆质量,分离出的含催化剂固体和杂质的油浆进提升管回炼,以提高油浆产品质量,减少污染,增加效益。     

催化裂化油浆膜过滤技术工业应用研究

为了解决催化裂化油浆中固体催化剂颗粒脱除的难题,中国石化长岭分公司（简称长岭分公司）与湖南中天元环境工程有限责任公司联合开发了针对催化裂化油浆过滤处理的耐高温特种陶瓷膜及错流过滤处理技术,建立了100 kt/a的催化裂化油浆膜过滤装置,对该装置进行了工业标定和长周期运行情况分析,结果表明：该装置稳定运行14个月,膜过滤后的催化裂化油浆的平均收率高于85%,灰分（w）低于50 μg/g。该装置的长周期稳定运行,为催化裂化油浆下游产品高值利用奠定了良好基础。     

多产异构烷烃催化裂化工艺油浆固体物含量超标原因分析及对策

分析了130万t/a催化裂化装置多产异构烷烃(MIP)技术改造开工初期油浆固体物含量超标的原因,并提出了相应的对策。结果表明,装置原用催化剂与MIP专用催化剂由于物性差异而产生的剧烈磨损,MIP工艺反应深度加大、油浆外甩量减少引起的催化剂粉末不能及时被携带出分馏塔以及沉降器旋流式快速分离系统(VQS)出口线速度低、分离效率差等是造成油浆固体物含量升高的主要原因。通过控制MIP专用催化剂的磨损指数为1.0%~1.5%,0~20μm细粉质量分数不大于2%,烧灼减量为11.0%,并优化操作条件如加大油浆外甩量、投用提升管预提升干气、将VQS出口线速度控制在12 m/s等,使油浆中的固体物含量小于6.0 g/L。     

催化裂化油浆脱固研究进展

催化裂化油浆是催化裂化装置的副产品,其含有少量的催化剂固体颗粒,是制约油浆下游利用的主要障碍,因此脱除催化裂化油浆中固体颗粒,使其高价值化成为近几年来的主要研究课题。文中介绍了国内外催化裂化油浆脱固的方法,总结了近几年沉降法、过滤法、离心法等的研究现状,对未来催化裂化油浆脱固技术提出了展望。文中指出,过滤法分离效果稳定,目前在工业化生产中应用广泛,尤其是以陶瓷膜为滤芯的过滤法具有广泛应用前景;化学助剂沉降法成本较低,是未来油浆脱固发展的方向之一;离心法发展缓慢,主要在组合方法中起辅助作用。     

过滤催化油浆 提高装置效益

采用美国ＰＡＬＬ公司技术,对重油催化裂化油浆进行过滤,降低油浆中的固体含量,分离出的含催化剂固体和杂质的油浆进提升管回炼,达到提高油浆产品质量,减少污染,增加效益的目的。     

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。     

焦化蜡油、催化油浆做加氢裂化原料的研究

焦化蜡油和催化油浆若直接作为加氢裂化原料，蜡油中的焦粉含量及催化油浆中的催化剂细粉会滞留在加氢精制催化剂床层上结焦，沉积引起床层压降超高的情况发生。通过选择适宜的过滤器进行的过滤试验结果表明：经适宜精度过滤后焦化蜡油采用适当比例与减压蜡油混合则完全满足加氢裂化对原料的要求，加氢裂化装置掺炼焦化蜡油是完全可行的；随着滤芯孔径的减小，过滤后催化油浆中的固体物含量也会进一步降低，但过滤后催化油浆中Na和Ni的金属含量、残碳和密度仍无法满足加氢裂化对原料的要求。     

掺入回炼油或油浆改善重油催化裂化原料裂化性能

将富含芳烃的催化裂化重油(回炼油或油浆)作为添加剂掺入重油催化裂化原料中，研究了该添加剂对催化裂化性能的影响。结果表明：通过添加剂改变原料体系的动力稳定性，改善原料的雾化性能，可以降低重油催化裂化过程的干气和焦炭产率，改善产品分布。在试验条件下，在催化裂化原料中掺1．5％回炼油和油浆时，单程裂化的干气和焦炭产率分别降低0．2和0．6个百分点以上，柴油产率增加0．9个百分点以上。     

催化油浆陶瓷膜净化技术研究

采用陶瓷膜处理FCC油浆,通过FCC油浆粒度分析结果确定了陶瓷膜的最佳过滤精度,考察了陶瓷膜处理FCC油浆的最佳操作参数、处理效果以及膜管的污染再生。结果表明,处理FCC油浆应选择有效过滤精度为005 μm的陶瓷膜管,最佳处理操作参数为210℃、3 m/s膜内流速、300 kPa跨膜压差及8倍浓缩倍数。在此条件下清洗周期为300 h,专用清洗剂清洗后,膜通量平均再生率为868%。最佳操作条件下处理后FCC油浆中固体去除率为9975%,灰分去除率为9879%,Cl元素去除率为9545%,催化剂颗粒去除率为9996%,处理后能够达到各工艺利用要求。     

5种催化裂化原料的裂化性能研究

利用XTL-5型提升管中试装置,对中国石油化工股份有限公司洛阳分公司催化裂化原料各组分的裂化性能进行了评价。结果表明:在完全相同的催化剂和操作条件下,减压蜡油、脱沥青油、常压重油、混合原料和拔头轻油浆的转化率分别为74.00%,69.91%,70.43%,67.16%和36.84%;其裂化性能从优到劣的顺序为:减压蜡油,脱沥青油(与常压重油相似),混合原料,拔头轻油浆;其中掺炼拔头轻油浆对催化进料的裂化性能影响很大,使催化裂化产品的分布明显变差。     

应用微型旋流器脱除催化裂化油浆残留固体的初步研究

本文对应用微型旋流器脱除催化裂化油浆残留固体的进行了初步研究，试验证明，应用公称直径10毫米的微型固液旋流分离器脱除催化裂化油浆中残留催化剂固体颗粒，在技术上是可行的。分离效果甚至超过现有其它分离方法的技术水平，满足绝大多数下游利用过程对催化裂化油浆固体含量的规格要求。对此深入进行工业试验，考察和解决可能出现的实际问题，加以推广应用将是十分有意义的。     

FCC废催化剂细粉合成超细Y型分子筛

以FCC废催化剂细粉为原料,通过向合成体系中引入无机盐、调变碱度和结晶温度,可以控制Y型分子筛的粒径,得到了大比表面积超细Y型分子筛。以减压蜡油（VGO）为原料油,考察了超细Y型分子筛粒径对催化剂催化裂化反应性能的影响。结果表明,合成体系中引入NaCl可以显著降低Y型分子筛的粒径,较高的碱度和较低的合成温度有利于构建超细Y分子筛的骨架结构;减小分子筛的粒径可以提高轻油的选择性和重油转化率,以及催化剂的抗积炭性能;合成的超细分子筛还显示了优良的水热稳定性。     

催化剂粒径分布对催化裂化产物选择性的影响

以青岛加氢蜡油为原料,在小型固定流化床装置上通过改变剂油比,研究了催化裂化催化剂粒径分布对裂化产品选择性的影响。研究结果表明,随着剂油比的增加,四种不同粒径分布的催化剂的转化率逐渐增加;粒径在40~80 μm的催化剂具有较优的干气、焦炭和汽油选择性;粒径小于40 μm的催化剂尽管微反活性最高,但重油转化能力最差;随着转化率的增加,汽油中正构烷烃和芳香烃的含量逐渐增加,烯烃和环烷烃的含量逐渐减少。     

焦化蜡油加氢处理—催化裂化联合技术的开发

采用脱氮活性高的ＲＮ－２催化剂对管输油的焦化蜡油进行加氢处理，脱除其中的氮、硫等杂质及改善烃类组成后，进行催化裂化或与直馏蜡油混合作催化裂化进料。工业应用结果表明，当掺炼１６％加氢焦化蜡油后，可提高汽油产率２个百分点并降低了１个百分点油浆产率。     

JR-SA06高效油浆脱灰剂的工业应用

化裂化油浆中固体催化剂粉末的脱除是当前油浆深加工过程中普遍面临的一个技术难题。为了实现油浆的深度净化，提高油浆的综合利用价值，某公司2.30 Mt/a催化裂化装置首次工业应用JR-SA06高效油浆脱灰剂。应用结果表明，在脱灰剂相对外甩油浆添加比例为500 μg/g、沉降温度为90~95 ℃的试验条件下，经过72 h沉降后，油浆灰分由0.28%降至0.019%，灰分平均脱除率达到了93.16%，优于一般脱灰剂，为油浆的后续加工利用创造了良好的条件。     

新型硫转移剂在不完全再生催化裂化装置上的工业应用

在中国石油广西石化公司不完全再生催化裂化装置上进行了新型RFS09硫转移剂的工业应用。结果表明:在原料硫质量分数平均值为0.338%、RFS09加注量为5%的情况下,CO锅炉出口烟气中SO_2浓度不大于850mg/m~3,达到预订技术指标要求;按空白SO_2浓度约1 800mg/m~3计算,再生烟气SO_2脱除率达到50%以上。此外,新型RFS09硫转移剂试用期间,装置总液体收率、油浆收率和焦炭产率基本不变;再生烟气粉尘浓度基本稳定且略有下降,油浆固含量保持稳定。     

硫转移剂作为催化裂化脱硫捕钒双功能助剂的性能研究

采用凝胶溶胶法制备了富镁镁铝尖晶石型硫转移剂0.1Ce/MgAl1.8Fe0.2O4?MgO,重油微反评价结果表明,该硫转移剂具有良好的捕钒及保护FCC主催化剂的作用。对加入硫转移剂前后被钒污染的FCC催化剂的XRD谱图分析得知,硫转移剂能够减弱钒对FCC催化剂中分子筛的破坏程度,同时防止新物质莫来石的生成。V2O5与硫转移剂均匀混合物的差热测试结果表明, V2O5与硫转移剂中的MgO和CeO2相互作用生成了Mg3(VO4)2和Ce(VO4),从而将钒固定,验证了硫转移剂对FCC主催化剂保护的机理。在微型固定床反应器上评价了钒含量对硫转移剂脱硫-再生性能及物化性质的影响,当V2O5质量分数小于5%时,其脱硫效果稳定,再生性能良好,且晶相保存完好,但随着V2O5含量的增加,硫转移剂的比表面积降低。