增强型MIP-CGP技术加工俄罗斯劣质重油的工业实践

为多产低碳烯烃和低烯烃含量、高辛烷值汽油，中国石油大庆石化公司在其新建2.0 Mt/a重油催化裂化装置上，采用中石化石油化工科学研究院有限公司开发的增强型多产异构烷烃并增产丙烯的催化裂化(MIP-CGP)技术，以专用CGP-C(DQ)催化剂加工俄罗斯原油和大庆原油的劣质重油。装置标定结果表明：对于裂化性较差的俄罗斯原油劣质蜡油和渣油，其裂化条件更加苛刻；采用增强型MIP-CGP技术加工俄罗斯原油劣质重油占比为63.34%的原料，最佳反应温度为530℃,剂油质量比为7.5;产品液化气产率达到26.73%(其中丙烯收率8.83%),液体产物总收率为80.82%,稳定汽油的烯烃体积分数为24.20%、研究法辛烷值为93.0,满足技术考核指标要求；同时，CGP-C(DQ)催化剂具有催化活性强、丙烯选择性高、抗钒性能好的特点。     

多产轻质油的FGO选择性加氢工艺与选择性催化裂化工艺集成技术（IHCC）的研究

分别以齐鲁加氢渣油和大庆减压渣油为原料,在中型试验装置上对多产轻质油的催化裂化蜡油（FGO）选择性加氢工艺与选择性催化裂化工艺集成技术（IHCC）进行研究。中型试验结果表明,采用性质相近的原料,与MIP工艺相比,IHCC工艺的液体收率增加11.58百分点,干气、油浆和焦炭产率明显降低;与VRFCC工艺相比,IHCC工艺的液体收率增加9.10百分点;IHCC工艺加工大庆减压渣油与加工齐鲁加氢渣油基本相当。IHCC工艺可以将原料油中的大部分硫转化为硫化氢;IHCC工艺适合处理劣质的催化裂化原料油。     

重油两段提升管催化裂解多产丙烯

在小型提升管实验装置上,以LBO-16催化剂和LTB-2多产丙烯助剂为混合催化剂(二者质量比为3/7),模拟焦化蜡油(CGO)两段提升管催化裂解多产丙烯的生产工艺。结果表明,在反应温度为510~530℃,两段总停留时间为2.66 s,剂油比(催化剂/原料油,质量比)为7~9的条件下,催化裂化原料掺炼质量分数为20%的CGO,经两段反应后,重油转化率为84.00%,丙烯收率为18.05%,产物中干气与焦炭质量分数为10.81%;生成的汽油烯烃含量低、芳烃含量高,可作为高辛烷值汽油调和组分。     

提高汽油辛烷值和多产丙烯丁烯催化裂化催化剂的工业应用

中韩(武汉)石油化工有限公司(简称中韩石化)2号催化裂化装置具有反应时间较长、反应压力高和以加工加氢精制蜡油原料为主的特点，其汽油辛烷值低，丙烯、丁烯收率低。为了提高经济效益，装置催化剂改为采用中石化石油化工科学研究院有限公司开发的提高汽油辛烷值和多产丙烯、丁烯的催化裂化催化剂HBC-3WH。更换催化剂后，目标产物(液化气+汽油)收率提高1.04百分点，丙烯、异丁烯、正丁烯相对原料收率分别提高1.0,0.45,0.91百分点，焦炭产率基本不变，稳定汽油烯烃体积分数提高8.4百分点，研究法辛烷值提高2.3。     

高氮高酸重质原油加工工艺的开发

针对辽河原油为代表的高氮、高酸重质原油的特点 ,提出了以溶剂脱氮工艺为核心的延迟焦化 溶剂脱氮 催化裂化 (或加氢裂化 )组合加工工艺 ,开发了用高氮减压渣油为催化裂化 ,尤其是加氢裂化装置提供优质原料的新工艺。溶剂脱氮工艺 ,可将焦化馏分油中绝大部分裂化性能优良的饱和烃保留在脱氮油中 ,氮脱除率达 85%以上 ,脱氮油质量优于直馏馏分油 ;富含芳烃的抽出油 ,既可返回焦化装置加工提高焦炭质量 ,亦可用来生产高附加值化工产品。与传统加工工艺相比 ,该组合工艺装置投资少、流程简单、加工费用低 ,有效解决了高氮、高酸重质原油加工过程中所遇到的难题。该工艺已实现工业化。渣油预处理工艺具有很强的脱氮、脱重金属和脱残炭能力 ,与催化裂化工艺组合也是加工高氮、高酸重质原油行之有效的工艺路线之一。     

加氢预处理对俄罗斯渣油催化裂化性能的影响

以硫、氮、金属含量及残炭均较高的俄罗斯减压渣油与减三线蜡油的混合油作原料,考察加氢预处理对渣油混合原料催化裂化性能的影响.结果表明:与未加氢预处理相比,混合原料加氢预处理所得大于350℃加氢渣油进行催化裂化时,产物的总液体收率提高4.41百分点,汽油收率提高5.74百分点,轻油收率提高5.12百分点,焦炭产率下降3.4...     

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延长至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。     

直馏柴油催化裂化加工技术探索

采用小型固定流化床实验装置,探索研究了直馏柴油催化裂化加工技术路线的可行性。结果表明：催化裂化是将直馏柴油转化为高附加值产物的切实可行的工艺技术;采用催化裂化技术路线时,直馏柴油直接催化裂化反应具有较高的汽油和丙烯收率,分别可达48%和8%左右;采用催化裂解技术路线时,直馏柴油直接催化裂解反应具有较高的低碳烯烃和BTX（苯、甲苯和二甲苯）收率,在反应温度为620℃时乙烯、丙烯和BTX总收率可达39%以上,并可副产22％以上的高辛烷值汽油,其 RON在99以上;重油原料掺炼直馏柴油时,直馏柴油掺入比例较高时催化裂化反应性能较好,但会导致汽油产物中芳烃含量增加。     

劣质减压渣油直接催化裂化的工业应用

目的测试DPC催化剂将劣质减压渣油在工业装置上直接进行催化裂化的可行性,同时探索掺炼劣质减压渣油对产品结构主要是低碳烯烃产量的影响。 方法利用1.2 Mt/a催化裂化装置进行工业试验,通过设定不同DPC催化剂藏量占比及原料掺渣比,研究工艺运行及产品结构的变化。 结果利用DPC催化剂将减压渣油直接生产烯烃的工业实践表明:在DPC催化剂藏量占比达到26.5%、进料中减压渣油掺炼比例提升至15.25%时,催化干气中乙烯体积分数达到16.57%,较空白标定增加2.46个百分点,液化气中丙烯及三烯(乙烯、丙烯和1,3-丁二烯)收率分别达到7.35%和8.38%,较空白标定增加0.67和0.83个百分点,月度增效可以达到1 963.92万元。 结论DPC催化剂可实现将劣质减压渣油直接催化裂化加工的目标,具有加工流程短、经济效益相对较好的特点,可为企业降本增效、节能降碳提供新思路。      

不同老化时间催化裂化催化剂上加氢蜡油反应性能

采用小型固定流化床装置,以加氢蜡油为原料,在反应温度为500 ℃、注水量为10%、质量空速为10 h-1、剂油质量比为6的条件下,考察催化裂化催化剂老化时间对反应产物分布、气体和汽油组成等性质的影响。结果表明：催化裂化催化剂老化时间对反应产物的影响规律与催化剂酸量、比表面积等性质有良好的相关性;老化时间高于8 h时,干气和焦炭产率相对较低、总液体收率相对较高;老化时间高于25 h时,有利于多产丙烯、控制丙烷含量;汽油的总芳烃中苯占比受老化时间影响不大。但为了降低汽油中苯含量,需降低总芳烃含量,工业装置上可以通过调整催化裂化催化剂补充量来调节催化剂老化时间,以满足不同生产方案的需要。     

直馏柴油催化裂化生产轻质芳烃的研究

采用小型固定流化床催化裂化装置,考察了分子筛类型和反应条件对直馏柴油催化裂化反应的影响以及不同烃类组成的直馏柴油催化裂化产物分布特点。结果表明:选用富含环烷烃和单环芳烃的直馏柴油有利于提高轻质芳烃收率;在Y型分子筛催化剂作用下的直馏柴油催化裂化转化率最高,轻质芳烃收率可达13.22%;反应温度对轻质芳烃收率影响显著,反应温度由510℃提高到610℃时,转化率增加12.95百分点,轻质芳烃收率增加7.16百分点,提高原料的转化深度有利于增加轻质芳烃收率,但是汽油收率降低;剂油比对轻质芳烃收率影响较小,剂油比过高时,汽油收率下降。与直馏柴油相比,其催化裂化产物烃类组成中环烷烃质量分数减少26.4百分点,环烷烃参与反应的比例高达80.49%,环烷烃环数越多,参与反应的比例越高。     

重质馏分油性质及其加氢处理

介绍了重馏分油性质及其作为催化裂化和加氢裂化原料的要求，指出，劣质重馏分油应预先加氢处理，脱除硫、氮、残炭和重金属并使多环芳烃饱和，以提高ＦＣＣ轻油产率，改善产品质量，减轻环境污染，作为加氢裂化原料，则可以充分发挥加氢裂化催化剂功能，延长催化剂使用周期。     

原油(重油)直接制化学品(DPC)技术在惠州石化的工业应用

中海油惠州石化有限公司1.2 Mt/a催化裂化装置于2021年5月针对环烷-中间基及减三线蜡油、减压渣油和原油为原料的原油(重油)直接制化学品(DPC)技术工业试验，实现了多产液化石油气、低碳烯烃，少产汽油和柴油，大幅降低焦炭收率的效果，达到了降低焦炭、增加化工产品、降低油品收率的预期目标，工业试验效果显著。验证了DPC技术的工业可行性。DPC试验证明加工相同原料情况下的低生焦率，符合当前“碳中和”目标要求。     

重油MIP与劣质催化裂化柴油LTAG组合工艺催化裂化装置运行分析

炼油结构调整、提质升级要求炼厂调整催化裂化工艺的加工策略,增产清洁汽油馏分并减少劣质催化裂化柴油产品。中国石化济南分公司采用MIP与LTAG工艺技术进行催化裂化装置改造,通过设计双反应器工艺流程,解决了重油催化原料与加氢后劣质柴油两种差异性原料进行高选择性裂化反应的难题。对比改造前的FDFCC工艺技术,重油MIP 与劣质催化裂化柴油LTAG组合工艺,通过精确控制LTAG原料的加氢深度实现了多产富含芳烃高辛烷值汽油的目标;装置改造后,汽油收率明显增加,汽油辛烷值显著提高,汽油中烯烃含量降低而芳烃含量明显提高;柴油十六烷值降低幅度大,油浆密度略有增加,其中副提升管LTAG油浆产率较低,对应的副分馏塔需要补充油浆才能保障油浆系统运行。     

加拿大合成原油减压馏分油催化裂化反应性能的研究

以大港石化公司提供的工业平衡催化剂LBO-16为催化剂,在小型固定流化床实验装置上考察了反应温度、剂油比和重时空速对加拿大合成原油（SCO）减压馏分油（VGO）、混合原油（SCO：大港原油为3：7）减压馏分油及大港原油减压瓦斯油的催化裂化产物产率和分布的影响。研究结果表明,反应条件对三种减压馏分油的催化裂化产物变化规律的影响是一致的,反应条件对大港减压馏分油的影响较大。在最优的反应条件下,加拿大合成原油减压馏分油的轻质油收率为64．5％,混合减压馏分油的轻质油收率为66％左右,加拿大合成原油减压馏分油和大港减压瓦斯油相比,有较低的焦炭和液化石油气产率以及较高的柴油产率。     

FCC反应机理与分子水平动力学模型研究Ⅱ.轻馏分油反应动力学参数的测定

以三种不同的轻馏分油为原料，其中二种为催化蜡油生成的轻馏分油，采用三种不同性质的平衡催化剂，在小型催化裂化固定流化床装置上考察馏分油的催化转化反应规律。从催化裂化反应机理出发，把原料及其产物按馏程和化学组成分为链烷烃、环烷烃、烯烃和芳烃等虚拟组分，通过参数估计求取18个反应动力学常数，建立集总动力学模型。结果表明：反应动力学常数反映了催化裂化反应的特征，该模型能较好地拟合试验数据，不仅能预测不同原料的产品分布，而且可以预测汽油和液化气组成，为进一步研究以重质油为原料降低汽油烯烃含量和多产轻烯烃的催化裂化反应作了准备。     

重油催化裂解多产轻质芳烃工艺的研究

以管输蜡油为原料,考察了重油催化裂解条件下反应温度、剂油质量比、质量空速和水油质量比等不同操作条件对产物分布、低碳烯烃和轻质芳烃收率的影响,得到适宜的反应条件为：反应温度560 ℃,剂油质量比6,质量空速2 h-1,水油质量比10。对比了大庆蜡油和管输蜡油在相同操作条件下发生裂化反应时低碳烯烃和轻质芳烃的收率,得出随着反应深度的加大,石蜡基原料的轻质芳烃收率增长速率更快,大剂油比条件下生产的轻质芳烃甚至更多, 可以兼顾多产低碳烯烃和轻质芳烃。讨论了催化裂化反应中轻质芳烃的生成与转化途径,当转化深度较小时,轻质芳烃的来源以芳烃迁移反应为主,随着转化深度的增大,烯烃环化脱氢生成轻质芳烃的速率逐渐超过芳烃迁移反应。     

重油分级催化裂化反应性能

 利用小型固定流化床实验装置,对重油中不同馏程范围馏分裂化性能进行研究,发现重油中存在反应性能差异明显的两类馏分,且在减压渣油中仍含有部分优质馏分,依此采用分级方法将重油分为优质、劣质裂化原料。实验对比了各分级点分级后重油的催化裂化产物分布,也对比了重油分级前后催化裂化反应产物分布的变化。结果表明,适当提高分级点温度,将减压渣油中的一部分馏分切入优质原料,通过分别裂化可以改善重油整体的产物分布,并确定了长庆、济南重油适宜的分级点分别在500~540℃和500~520℃范围。分级后针对不同性质原料匹配各自的反应区间,重油整体的轻质油收率提高,焦炭和干气的收率降低;且随着催化裂化原料掺炼渣油比例的增加,采用重油分级催化裂化提高目的产物的优势越明显。     

LC-Fining加氢裂化工艺技术经济指标

雪佛龙鲁姆斯公司开发的常压和减压渣油脱硫、脱金属和降低残炭的LC-Fining加氢裂化工艺，可生产高质量馏分油，渣油产品可用作燃料油、合成原油，以及渣油催化裂化、延迟焦化或溶剂脱沥青装置的原料。     

催化裂化装置加工劣质原料油的操作优化

中国石化金陵石化公司蜡油加氢预处理装置焦化蜡油掺炼比例由20%提高至40%,常减压装置实施减压深拔操作,减压渣油500℃馏出率由6.0%降至5.2%,导致下游催化裂化装置混合原料密度高、重金属含量高和总氮含量高,提升管进料呈现重质化和劣质化倾向。针对Ⅰ催化裂化装置加工劣质原料油对生产的影响开展技术分析,加强催化裂化装置生产技术优化、采取改进焦化蜡油的加工流程、提高原料雾化效果、优化沉降器汽提蒸汽用量、减少回炼油的回炼量、改善催化剂性能以及提高钝化剂的加注量等措施,使催化裂化装置的技术、经济指标逐步恢复。优化后平衡催化剂微反活性由53.98%上升到56.00%,装置处理量提高了11 t/h,总液体收率增加1.90%,焦炭产率降低0.32%,干气产率降低0.70%。