吐哈稳定轻烃裂解性能评价

为扩大乙烯原料来源,在引进的烃类蒸汽热裂解评价装置上,对吐哈稳定轻烃进行了裂解性能评价实验。结果表明：稳定轻烃是一种优质的裂解原料,在裂解温度为880－890℃,m(汽）／m（油）为0．50－0．55,停留时间约为0．1s时,乙烯收率可达31．86％,三烯总收率为54．02％。稳定轻烃与石脑油共裂解时,乙烯、丙烯和丁二烯收率均接近库西石脑油。     

蒸汽裂解生产乙烯的原料优化选择与配置

目的对国内乙烯裂解原料的优化配置问题进行分析,为炼化企业提质增效提供相关信息和技术参考。 方法对乙烷裂解制乙烯投资热进行理性分析后,指出国内蒸汽裂解生产乙烯的原料来源广泛,以石脑油为主,兼及少量低碳烃和低辛烷值油品。阐述了石脑油的分离技术及裂解评价试验对乙烯裂解原料优化的重要作用。对煤基石脑油与石油基裂解原料的物性和裂解性能进行对比分析。 结果煤基石脑油中正构烷烃质量分数达到72.83%,其裂解乙烯、丙烯、双烯(乙烯+丙烯)及三烯(双烯+1,3-丁二烯)的收率分别比石油基石脑油高出18.33%~26.27%、5.92%~12.34%、16.50%~21.41%、12.66%~17.53%。煤基石脑油裂解乙烯收率分别比拔头油和油田轻烃高出10.95%和10.74%,双烯收率分别比拔头油和油田轻烃高出4.28%和4.09%,三烯收率分别比拔头油和油田轻烃高出6.89%和6.22%,裂解性能优异。 结论立足于国内“富煤、贫油、少气”的能源结构实际,充分发挥炼化一体化优势,积极盘活石油基乙烯裂解原料,对炼油厂副产低碳烃和低辛烷值油品等适合做乙烯裂解原料的烃类,应该合理利用。以煤基石脑油为突破口拓展新的裂解原料来源,是解决国内乙烯裂解原料短缺问题、实现炼化装置提质增效、推动炼化行业高质量发展,保障能源安全和实现乙烯工业可持续发展的有效途径。      

裂解原料石脑油生产的优化

分析了广州石化乙烯装置乙烯收率的影响因素，指出目前主要因素是裂解原料石脑油的性质。通过对现有的原料资源状况的分析，在炼油装置中采用选择原油品种进行单储单炼、轻质石脑油分流及全炉裂解、石脑油初常顶分储、石脑油终馏点切轻、利用加氢后的焦化石脑油等优化方案，充分挖掘和利用广州石化的既有资源，得到优质的裂解石脑油原料，使乙烯收率逐年提高，并维持在较高水平，2007年上半年达到33．87％。     

轻质烃共裂解技术优化研究及应用

采用BSPA乙烯原料裂解性能评价试验装置,对乙烷和丙烷共裂解技术、油田轻烃及拔头油与石脑油分组裂解和按不同掺混比例混合裂解技术进行试验研究。研究结果表明,乙烷和丙烷共裂解可提高乙烯收率和双烯收率,且掺入乙烷的质量分数不低于80%为宜。油田轻烃和拔头油适于“分储分裂”,如其储量不足且必须与石脑油混合共裂解,则掺入油田轻烃的质量分数应不低于30%,尽量≥70%;掺入拔头油的质量分数应不低于40%,尽量≥70%。将研究结果应用于工业乙烯裂解装置,取得了显著的工业应用效果。      

乙烯裂解装置混合石脑油原料的模拟与优化

利用SPYRO流程模拟软件建立了140万t/a乙烯裂解装置的裂解炉机理模型,考察了混合石脑油原料掺炼芳烃抽余油,对乙烯裂解装置乙烯收率及运行周期的影响。结果表明：该模型可应用于乙烯裂解装置的原料模拟与优化;偏重混合石脑油或偏轻混合石脑油中,掺炼芳烃抽余油后,对乙烯收率影响不大;当m（偏重混合石脑油）/m（芳烃抽余油）为1∶1时,原料在炉管内停留时间最短,预计1个运行周期内,较偏重混合石脑油单独裂解的工况,可多运行2 d,1 a预计多运行8 d;而偏轻石脑油原料则无需掺炼芳烃抽余油。     

丙烷用作乙烯原料研究

通过研究丙烷原料的裂解性能与裂解经济性,探讨了丙烷用作乙烯原料的可行性。裂解性能结果表明,相比石脑油、加氢尾油、轻石脑油和液化石油气原料,丙烷裂解时产物中乙烯、氢气收率较高,但丙烯、丁二烯的收率略低,非目标产物甲烷的收率较高;三烯(乙烯、丙烯和丁二烯)收率和高附加值产物(氢气、乙烯、丙烯、丁二烯和苯)收率高于石脑油、加氢尾油、轻石脑油和液化石油气原料。裂解经济性研究结果表明,在测算价格体系下,丙烷裂解的边际效益均为正值,且高于常规的石脑油原料。     

液化气作裂解料的技术经济评估

根据重整液化气和加氢裂化液化气的模拟评价单程裂解收率，利用PIMS生产优化模型对两种饱和液化气作乙烯裂解料的综合收率和经济效益进行了评估。结果表明，在给定条件下．重整液化气和加氢裂化液化气裂解双烯收率都超过了加氢裂化轻石脑油和焦化加氢石脑油。在裂解经济性方面，两种液化气的裂解边际贡献在给定条件下低于两种石脑油。因此重整液化气和加氢裂化液化气在石脑油资源供应不足和液化气市场价格低于石脑油的情况下，可以作为乙烯企业尤其是炼化一体化企业的裂解原料。     

工艺条件对轻烃原料催化裂解制低碳烯烃反应的影响

在40 L固定流化床反应装置上开展了不同复合轻烃原料在A型专属催化剂作用下的催化裂解制低碳烯烃反应评价试验,以考察工艺条件对原料转化率、乙烯及丙烯选择性和收率、丙烯/乙烯(摩尔比,下同)、以及副产物混合C4、氢气、甲烷收率的影响。结果表明:以双烯烃总收率为指标,轻烃原料族组成的催化裂解制低碳烯烃性能从高到低排序为:正构烷烃、异构烷烃、环烷烃、芳香烃;在轻烃原料R中添加异辛烷,虽然能显著提高催化裂解时的轻烃原料转化率及产物中的丙烯/乙烯,但产物中的乙烯及丙烯收率、双烯烃总收率均略有降低;含添加10%(质量分数)异辛烷的复合轻烃原料在A型专属催化剂作用下的催化裂解制低碳烯烃较佳反应条件为:液时空速为0.64 h-1,氮气、汽提水流量分别为0.50,1 L/min,反应温度为665℃及反应压力为40 kPa;在此条件下,复合轻烃原料的转化率为80.11%,目标产物中的双烯烃总收率、乙烯及丙烯收率分别为50.03%,43.50%,丙烯/乙烯为0.73。     

牙哈凝析油评价及利用探讨

对采自塔里木油田的牙哈凝析油进行了全面物性分析和评价。结果表明,其350℃以前馏分收率高达72．54％。其直馏石脑油馏分的收率为29．76％,芳烃指数为21．73,裂解时乙烯收率仅为26．56％,但其芳烃收率指数为56．34,是优质的催化重整原料。牙哈凝析油直馏轻柴油馏分收率高达42．78％,其芳烃指数,特性因数分别为18．16和12．26,是优质的裂解原料,乙烯收率高达30．37％,三烯总收率为47．94％。牙哈凝析油的利用方案应为：石脑油馏分宜作催化重整原料,而轻柴油馏分宜作为裂解原料。     

不同种类石脑油的裂解产物分布及收率对比分析

为了对乙烯裂解原料进行优选及优化利用,开展了加氢裂化石脑油、煤化工石脑油、直馏石脑油、柴油加氢石脑油、焦化加氢石脑油的热裂解试验,分别对其裂解产物中乙烯、丙烯、丁二烯、甲烷、抽余C_4、裂解液相产物收率进行了对比分析。结果表明,不同种类石脑油的裂解产物分布和收率存在很大差异。如煤化工石脑油、焦化加氢石脑油裂解多产乙烯,加氢裂化石脑油裂解多产丙烯,直馏石脑油裂解丁二烯收率高达6.11%,焦化加氢石脑油的裂解抽余C_4收率低至2.73%,柴油加氢石脑油裂解液相产物占比高。因此,结合裂解产物收率、原料成本及供应以及烯烃市场形势,合理选择石脑油进行裂解并有效利用其裂解液相产物可大幅降低乙烯生产成本、提升石脑油裂解制乙烯的综合竞争力。     

优化利用中原石脑油

中原石脑油和中原原油稳定轻油是催化重整或抽提制备芳烃的好原料,采用双塔精密分馏预分馏技术,优化利用石脑油资源,使重整或抽提装置和乙烯裂解装置实现联合,既可提高芳烃产量,又能生产出较多的低芳烃的抽余油作为优质的乙烯原料,提高乙烯收率,经济效益显著,一举两得。     

吸附富集裂解原料中的正构烷烃蒸汽裂解制乙烯效果研究

研究了直馏石脑油、加氢焦化石脑油和天然气凝析油三种裂解制乙烯原料及其通过分子筛吸附分离后相应的富含正构烷烃脱附油的裂解乙烯收率,并考察了裂解反应条件对不同裂解原料的裂解性能的影响。在工业装置典型操作条件下,直馏石脑油及其吸附分离吸余油和脱附油的乙烯收率分别为29.9%,23.0%,41.1%,脱附油的乙烯收率比直馏石脑油增加11.2个百分点,脱附油的三烯总收率比石脑油增加8.6个百分点;对于加氢焦化石脑油和凝析油,其相应脱附油的裂解乙烯收率分别提高11.1和6.5个百分点。石脑油和脱附油裂解乙烯收率和丁二烯收率均随裂解出口温度的升高而增加,丙烯收率基本不随裂解出口温度的变化而改变。     

芳烃抽提法优化乙烯联合装置的裂解原料

根据裂解和结焦反应理论,分析了石脑油裂解反应中芳烃结焦过程的规律,研究了石脑油族组成与乙烯收率的关系,选择了用于计算乙烯联合工艺装置综合能耗的统一基准。在石脑油中烷烃和环烷烃含量相同或相近的条件下,降低石脑油的芳烃含量可提高乙烯收率并减少结焦。在不增加工艺装置和设备的前提下,提出了优化裂解原料的前抽提乙烯联合装置工艺流程(简称前抽提流程),即先将石脑油送芳烃抽提装置分离出芳烃,再将抽余石脑油送裂解炉生产乙烯。选择低能耗芳烃抽提技术,可使前抽提流程总能耗低于常规乙烯联合装置工艺流程的总能耗。     

乙烯装置原料系统的优化管理

大庆石化公司乙烯装置以轻烃和石脑油为主要裂解原料,以原料价格变化为衡量指标判别各原料的加工优先次序。原料系统管理缺少裂解性能评价环节,缺乏系统的数据支持、不够精确。2009年初,原料系统实施了优化管理方案,经过逐步实践和完善,形成了一套完整的优化体系,经济效益显著。     

分离石脑油馏分组成优化乙烯原料

为了改进乙烯原料,提高乙烯收率,分别选取正构烷烃、异构烷烃、环烷烃和芳烃为裂解原料,考察模型化合物的蒸汽裂解产物分布,并分别采用分子筛吸附分离和溶剂萃取两种工艺,提出了可以适应三种目的烯烃产品不同比例需求的裂解制乙烯原料分子生产路线。在典型的裂解工艺条件下石脑油中的正构烷烃对裂解产物中乙烯的贡献最大,异构烷烃是产生丙烯的主要来源,而环烷烃主要生成丁二烯,芳烃很难裂解生成烯烃。通过吸附分离工艺富集石脑油中的正构烷烃,富含正构烷烃的脱附油蒸汽裂解制乙烯收率与不富集石脑油原料相比可提高13%。通过溶剂萃取将芳烃和环烷烃从石脑油中萃出,萃余油蒸汽裂解制乙烯和丙烯收率与未萃取石脑油原料相比分别提高3.0%和1.5%。分子筛吸附分离和溶剂萃取工艺相结合可以显著提高裂解烯烃收率。     

大豆油及石脑油蒸汽裂解加工工艺的研究

以大豆油和石脑油为原料,分别进行了蒸汽裂解实验,考察了温度和水油质量比对产品收率的影响。结果表明,石脑油和大豆油生产乙烯、丙烯以及丁二烯时,产品收率变化趋势相同,随着裂解温度和水油比的升高,乙烯收率均增加,丙烯和丁二烯收率则先增加后降低。在裂解温度为750℃,水油比为0.8的条件下,大豆油的乙烯收率为22.8%,丙烯收率为9.5%,丁二烯收率为4.3%;石脑油的乙烯收率为21.8%,丙烯收率为14.2%,丁二烯收率为3.4%。     

燕化公司裂解原料的优化

燕化乙烯装置改扩建完成后，裂解原料由单一的轻柴油优化为石脑油、重整拔头油和抽余油、轻柴油和加氢裂化尾油，使乙烯原料多样化，并对这些原料的性质和乙烯收率进行了评价，满足扩建后对裂解原料的需求，并提高了油品质量。     

石脑油吸附分离可“增产”乙烯

<正>在扬子石化建设的全球首套石脑油吸附分离装置标定报告上周出炉,此次标定测试了装置在多种负荷下的吸附收率和抽余液纯度。标定结果显示,乙烯装置单独使用石脑油吸附分离的正构烷烃作乙烯原料时,乙烯收率高达41%左右,高出普通石脑油原料约12%。此项研究可大大提高石脑油的综合利用价值,有助于增加乙烯产率,提高裂解装置运行的经济效益。     

煤化工石脑油作为乙烯裂解原料的技术分析

由物性分析可知,煤化工石脑油中易裂解的链烷烃含量高(90%(w)),环烷烃、芳烃含量较低,芳烃潜含量低;结合860~900℃下裂解气/液相产物收率对比可知,煤化工石脑油为优质裂解原料,适宜在高温(900℃)下进行裂解;随着裂解温度升高,裂解液相收率降低,液相中芳烃含量提高,裂解液相以C_5~205℃组分为主(75%(w)),苯、甲苯、二甲苯合计占70%(w)以上。与炼厂拔头油、石脑油相比,煤化工石脑油价格低、产量将逐年增加,裂解乙烯、三烯收率高而液相产物收率略低,因此,煤化工石脑油作为乙烯企业原料结构的合理补充,将是解决乙烯原料短缺和提升煤炭资源深加工经济效益的新路径。     

新疆原油基属及石脑油馏分裂解性能评价

以新疆土哈油田鲁克沁、三塘湖原油,克拉玛依油田陆梁、石南原油,塔里木油田塔中、柯克亚原油为研究对象,对这6种原油基属与其石脑油馏分的裂解性能进行了分析,综合分析原油基属、石脑油馏分的物性及其裂解性能。结果表明:柯克亚、三塘湖、石南和塔中原油所产的石脑油馏分中链烷烃含量较高,裂解得到的乙烯、双烯收率均较高,可作为乙烯原料;鲁克沁和陆梁原油,所产石脑油馏分中不易裂解的环烷烃和芳烃含量较高,裂解产物中乙烯收率较低,但丙烯、丁二烯的收率相对较高,若用作乙烯原料,需适当降低石脑油馏分的切割点,以提高石脑油馏分的裂解性能。