催化裂化干气制乙苯装置苯耗高的原因分析及改进措施探讨

从原料组成、反应产物吸收稳定系统、精馏分离过程等方面分析了大连石化公司催化裂化干气制乙苯装置苯耗较高的原因。总结了历年来在降低装置苯耗方面所采取的措施,即加强对原料催化裂化干气及苯质量指标的监控,优化烃化／反烃化反应控制,优化吸收稳定系统及精馏分离系统。分析了制约装置苯耗进一步降低的主要因素。提出了进一步完善催化裂化干气制乙苯第二代技术和利用催化裂化干气制乙苯第三代技术对装置进行改造的两种进一步降低苯耗的设想方案。     

流程模拟技术在催化裂化装置上的应用

催化裂化装置是石油加工过程中重要的二次加工装置,主要是使重质油品在高温和催化剂的作用下发生裂化反应,转变为干气、液化气、汽油和柴油等产品的过程。一般由反应-再生系统分馏系统、吸收-稳定系统三个部分组成。使用AspenPlus流程模拟软件建立催化裂化装置流程模拟模型,通过模型对装置的分馏部分和吸收稳定部分进行分析、诊断,研究分馏塔顶循油量对产品的影响,一中回流量对产品质量的影响,富吸收油对柴品质量、产量的影响,补充吸收剂对干气中C_3~+含量的影响,解吸塔底温度与解析气量和产品质量的关系,吸收稳定系统稳定塔回流比与产品质量的关系,并提出相应的优化调控措施,降低装置能耗,增加操作弹性。目前,流程模拟技术已在中国石化所属25套催化裂化装置上推广应用,合计实现装置挖潜增效6700余万元,实现装置节能降耗的同时也取得了可观的经济效益,提高了中国石化催化裂化装置的精细化操作水平和管理水平。     

重油催化裂化装置吸收稳定系统适应性改造

锦西石化重油催化裂化装置原设计加工能力140×104t/a;2005年11月进行扩产改造,加工能力达到180×104t/a,反应部分采用北京石油化工科学研究院研发的MIP工艺技术;同时,为解决催化裂化汽油辛烷值偏低的问题,应用兰州石化公司研制的LDR-100催化剂.由于该催化剂的活性增强,随着富气量的增加,吸收稳定系统气液相发生变化,导致干气、液化气和稳定汽油产品质量不合格.为此,对催化裂化装置吸收稳定系统进行技术改造:在流程及操作条件与现场保持一致条件下,适当增加吸收塔、解析塔和稳定塔的塔径,来提高吸收稳定系统装置的处理量;同时新增一台同型号稳定塔底重沸器、新增三组同型号稳定塔顶湿式空冷器.技术改造后,装置运行平稳,总液体收率增加1.96个百分点,干气收率降低1.12个百分点,干气中C3及以上组分含量下降为0.80％,液化气中C5含量下降为0.84％,稳定汽油的饱和蒸汽压合格,提高了装置的经济效益.     

蒸馏装置单炼国外油瓦斯气体的回收

进口的国外原油大多较轻,单独炼制时蒸馏塔塔顶分馏的气相量很大,常使瓦斯管网压力波动,引放火炬,造成能源浪费。本文提出回收方法,将该类气体经罗茨鼓风机增压送重油催化裂化装置的富气系统及吸收稳定系统,分别得到干气、液化石油和汽油。     

催化裂化装置长周期运行的经验探讨

催化裂化装置是目前我国原油二次加工的主要装置,随着加工原油重质化和劣质化程度加剧,催化裂化装置长周期运行难度加大。目前,国内催化裂化装置平均运行周期接近3a,与国外同类装置相比差距较大(如美国埃克森公司炼油厂、Phibro公司休斯顿炼油厂的催化裂化装置一般可连续运转4～5a),种种因素引发的非计划停工时有发生。据2008年中国石化对催化装置非计划停工的原因统计,静、动设备故障导致的非计划停工次数位列第一,腐蚀导致的非计划停工次数位列第二,结焦、结垢和误操作导致的非计划停工位列第三,其余是公用工程、仪表电气故障等原因导致的非计划停工。中国石化荆门分公司拥有两套催化裂化装置,长周期运行工作取得了较大进步,其中0.8Mt/aDCC催化裂化装置最近两个生产周期的运行时间分别为1118d和1339d,1.2Mt/a RFCC催化裂化装置最近两个生产周期的运行时间分别为970d和1072d。总结近年来长周期运行的经验认为,牢靠的设备保障,严格的工艺管理,良好的机电仪维护,稳定的公用系统,扎实的职工培训,坚持本质安全的理念和卓有成效的技术攻关,是确保催化裂化装置长周期运行的基础和保障。     

3.5Mt/a重油催化裂化装置吸收稳定系统优化

大连石化生产丙烯流程中,3.5Mt/a催化裂化装置液化气中乙烷含量对气体分馏装置的操作产生直接影响。脱乙烷塔顶排出乙烷时,会造成丙烯的伴随排放,造成经济损失。利用大连石化OTS平台的Unisim Design流程模拟软件,对3.5Mt/a催化裂化装置吸收稳定系统进行建模,分析影响液化气中乙烷含量的主要影响因素,并依据流程模拟结果,对操作条件进行寻优,进而指导装置生产。本次寻优只针对液化气中乙烷含量对气体分馏装置的影响,其他优化不在本次研究范围内。通过对装置实际操作条件的优化,液化气中乙烷含量较优化前下降0.684%(体积分数),干气中丙烯含量下降0.102%(体积分数),从2010年5月开始,至当年11月,已产生直接经济效益960万元。通过流程模拟软件指导装置生产,进行操作寻优,投资少,回报率高,见效快,是企业精细化管理的一条新路。     

分馏与吸收稳定系统的关联性分析及优化

由于原料性质不断"变重",影响了长庆石化公司1.4Mt/a重油催化裂化装置分馏与吸收稳定系统的平稳操作。对分馏与吸收稳定系统主要的关联性操作,即分馏塔顶的富气和粗汽油作为吸收塔进料的单向关联、分馏一中回流与稳定塔底温度的双向关联、轻柴油进再吸收塔与富吸收油返分馏塔的双向关联进行了分析,提出了优化措施建议:应适时调整补充吸收剂的量,使之与粗汽油的量之比保持在0.7～1.3的范围内;在减渣进料加工量为110t/h的工况下,将补充吸收剂流量控制在50t/h;稳定塔底重沸器取热量跟踪温度控制应尽快投用;将热量换算更换为流量换算;对一中和稳定塔底的换热流程进行优化;在处理量变化的情况下,应随着贫气量的变化,适时调节贫吸收剂的流量,保证再吸收塔的吸收效果;贫吸收油可改用分馏塔顶顶循油。     

大连石化干气制乙苯装置催化剂运行状况分析

大连石化10×104t/a催化裂化干气制乙苯装置,是目前世界上唯一一套采用催化裂化干气制乙苯第二代技术并保持长周期运行的大型装置。乙苯装置烷基化单元包括烷基化/烷基转移反应部分、吸收稳定部分,采用固定床反应器。其中,烷基化反应器采用多段冷激式,催化干气不需特殊精制、不需加压,分段直接进入反应器,反应温度、压力较低,乙苯收率较高。对2007年8月～2009年1月期间R-103/R-104催化剂运行数据分析看出:大连石化乙苯装置目前采用的3884A1型和3884B型气相烷基化催化剂,以及3884A2型气相烷基转移催化剂,能够满足技术指标及生产需要;同时,从原料催化干气品质、原料苯品质、催化干气进料量、反应温升控制与调节等方面进行总结,对指导装置运行、了解催化裂化干气制乙苯第二代技术的工业化应用,具有现实意义。对气相烷基化催化剂、气相烷基转移催化剂再生工艺的阐述,以及影响催化剂再生周期因素的分析,为干气制乙苯装置长期稳定运行提供借鉴。     

催化裂化装置节能潜力分析及措施

以催化裂化装置能耗情况调查为基础,以上海高桥分公司2#催化裂化装置为研究对象,针对催化裂化装置能源消耗较大的问题,运用基准能耗与实际能耗相比较的方法,分析催化装置具体设备或工艺系统能源消耗的影响因素,找出节能降耗的潜力所在,提出余热锅炉改造、热联合、低温热利用、气压机改造等具体的改进方案,来解决这些导致装置能耗高的因素。     

MIP重油催化+LTAG工艺油浆系统长周期运行及油浆系统事故处置

济南炼化1号催化裂化装置采用MIP+LTAG双提升管工艺,MIP工艺较一般FCC装置反应深度大,油浆密度相对较高,LTAG反应器产生的油浆性质与普通催化裂化的油浆性质区别大;装置油浆系统运行状况与普通单提升管催化裂化装置也有所区别,尤其是LTAG催化裂化反应油浆产率低,需要优化调整才能保证外甩率和油浆固含量;如何控制合适的外甩率在保证装置液收的同时既能保证油浆系统含量,又能兼顾装置长周期运行是装置运行的关键;装置运行中出现过几次油浆蒸汽发生器泄漏,泄漏会造成油浆流量测量仪表失灵、蒸汽发生器发汽量出现偏差、系统管线振动等,对装置的安全运行极为不利,如何及时判断正确处置极为重要,处置不当容易导致紧急停工等恶性事故;如何减缓油浆系统结焦是油浆系统长周期运行的另一关键点,通过考察油浆循环量、换后温度、分馏塔挡板温度变化、循环量、油浆系统压降等变化判断塔盘及换热器内结焦情况,及时采取措施保证油浆系统总体运行平稳。     

北京燕山石化公司烟机运行分析及改进措施

分别介绍了中国石化北京燕山分公司炼油厂2000kt/a重油催化裂化装置和800kt/a催化裂化装置配套的烟机发电机组更新改造及运行分析情况,提出了优化装置反再系统的工艺控制、严格控制烟气催化剂浓度等措施以保证烟机发电机组长周期运行。     

炼厂催化裂化干气中稀乙烯资源利用综述

利用催化裂化于气中廉价的乙烯资源生产化工产品可增加炼厂经济效益。介绍了炼厂催化裂化干气稀乙烯的回收技术．包括变压吸附、配合吸收分离、中冷油吸收、先进回收系统、膜分离技术,并对这几种技术进行了比较。最后综述了我国以催化裂化干气为原料生产乙苯、丙醛、乙酸乙酯和氯乙烯的技术研发进展。     

重油催化裂化装置增产汽油的措施

催化裂化汽油是车用汽油的主要来源,催化裂化作为石油的二次加工单元,承担着掺炼渣油、重质油轻质化的任务。锦西石化公司1.80Mt/a重油催化裂化装置,采用多种措施增产汽油,包括:改善原料油性质,掺炼脱氮焦化蜡油降低原料油中氮含量;使催化剂保持较高活性,减少催化剂生焦;优化操作参数。与LV-33催化剂相比,RICC-3催化剂具有较好的大分子裂化能力,孔体积和比表面积分别增加0.03m L/g和23m2/g,微反活性提高2个单位。优化操作参数,如优化反应-再生系统的工艺操作参数,反应温度从500℃提高到502℃,强化催化裂化反应,严格控制分馏和吸收稳定系统的操作条件,拓宽汽油馏程,干点从191℃提高到197℃,蒸汽压从55k Pa提高到57k Pa,轻油收率增加0.74个百分点,总液体收率增加1.3个百分点,油浆和焦炭收率相应减少0.51和0.43个百分点,汽油收率提高0.98个百分点,辛烷值提高0.8个单位,经济效益良好。     

催化裂化余热锅炉设计简述

催化裂化余热锅炉用于回收石油化工系统催化裂化装置的高温烟气能量、过热装置内油浆蒸汽发生器、外取热器产生的饱和蒸汽并过热自产饱和蒸汽。余热锅炉的整体方案设计直接关系到企业的安全运行、经济效益。     

炼油厂提高催化裂化汽油辛烷值的措施分析

催化裂化装置作为石油的二次加工系统,其承担着掺炼渣油、重质油轻质化的任务。催化裂化汽油是车用汽油的主要来源,随着环保政策的不断加强,对汽车尾气排放也提出了更高的要求,因此必须提高汽油辛烷值的加工工艺。文章主要分析催化裂化装置汽油辛烷值偏低的原因,包括：原料组成、反应温度、催化剂种类等,通过提升装置系统相关工艺操作要求,在保证汽油收率的同时提升汽油的辛烷值,实现提升汽油辛烷值的目的,对石油延炼行业可持续发展有着重要的意义。     

先进控制技术在催化裂化装置中的应用

洛阳石化1.4Mt/a催化裂化装置,原料为加氢蜡油中掺炼30%的减压渣油,由于渣油中硫、重金属和沥青质含量高,造成产品收率和产品质量波动,且设备腐蚀严重,对催化裂化装置平稳操作提出挑战。实施先进控制系统(APC)以后,装置关键被控变量的控制更为平稳,主要操作参数的标准偏差均降低20%以上,减轻了操作人员的工作强度。分馏单元平稳控制得到有效提高,反应-再生单元对分馏单元的冲击和影响平稳过渡,同时确保了稳定汽油和轻柴油的产品合格率。吸收-稳定单元控制优化更加合理,干气中C_3~+组分,液化气中C2-和C5+组分含量均得到有效控制,稳定汽油饱和蒸汽压合格率得到提高;解吸塔底再沸器热源优化,解吸塔底温度稳定性变好,减少1.0MPa蒸汽消耗1.2t/h。高价值产品汽油收率提高,轻油液收达到86.27%,提高2.43个百分点,装置综合能耗下降2.77kg标油/t。     

延迟焦化汽油回炼至催化裂化提升管探讨

将延迟焦化汽油后续加工流程由柴油加氢精制改至催化裂化装置提升管进行加工,一方面可提高汽油池辛烷值和催化裂化装置轻液收,另一方面可降低全厂氢气消耗。但在生产流程改造后加工存在一些问题,因为操作原因,会导致气压机发生喘振故障,影响催化剂流化,造成反应温度以116.25℃/h的速率降低到460℃,发生装置联锁停止进料异常事故;延迟焦化汽油回炼比例提高1个百分点,催化裂化稳定汽油辛烷值下降0.26个单位、催化裂化稳定汽油硫含量增加30.5mg/kg。解决方案如下:针对性研究压机操作,并组织培训事故预案;调和汽油时,提前考虑到对汽油池影响,避免出现产品不合格情况;S Zorb装置提高反应温度和吸附剂加入量。经过上述措施,解决了生产中出现的问题。对改造后的装置物料平衡进行了核算,汽油收率为57.38%,液化气收率为26.67%;焦化汽油经过提升管裂解后,原油每吨利润增加303.62元。     

炼油结构调整新形势下延迟焦化装置功能的拓展运用

进入21世纪后,在石油化工企业中加氢工艺得到优先采用,同时为了满足汽油需求的增长,一些炼厂对催化裂化装置进行改造,使其渣油加工能力增大。在此新形势下,公司利用延迟焦化的工艺和操作特点,不断拓展并细致运用延迟焦化装置的平衡功能和环保功能,致力于将其打造成企业的平衡装置和环保装置。利用好焦化装置的平衡功能,可有效平衡减压渣油、催化油浆、丙烷脱油沥青等重质原料;通过操作条件调整,可平衡全厂柴汽比、蜡油量及燃料气量。延迟焦化装置在环保方面起的作用越来越明显,可实现装置处理污水处理场浮渣、各种污油等炼厂产生的污染物,努力消减装置自身产生的污染物量;充分利用吸收稳定系统,处理其他装置产生的气体轻烃以回收高价值组分,同时加大污水回用力度;利用放空塔系统作为企业扫线蒸塔汽的处理场所,实现密闭吹扫、废气回收。     

烟机振动值上升原因分析与优化

催化裂化装置烟机结垢是导致烟机振动值上升的主要原因.针对齐鲁石化公司催化裂化装置烟机结垢问题,车间经过了详细的分析对比,认为近期烟机振动值波动的主要原因是转子叶片和轮盘结垢,导致烟机转子运动不平衡所致.根据近几次车间切出烟机处理的情况,对烟机振动值的变化进行了分析,并提出优化手段,从而保证装置的长周期稳定运行.     

催化裂化加热炉节能

<正> 催化裂化装置是炼油厂中经济效益最好的装置之一。一个95×10~4t/年的催化裂化装置日产值可达100多万元。催化裂化装置中的加热炉是用来供给催化裂化化学反应所需热量的。随着反应深度的变化,炉子的热负荷、烟气氧含量和炉子热效率也随之而变。所以,搞好炉子的热效率控制,潜力很大。催化裂化加热炉自动控制原理如图1所示。