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[摘 要]本文从生产实际出发,逐个分析提高柴油收率的生产方案以及使用各方案后的实际效果。
[关键词]重油催化裂化 增产柴油 反应温度 剂油比 回炼比 平衡催化剂活性
中图分类号:TE96 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)04-0273-01
1.前言
中国石油大庆石化公司炼油厂现有两套重油催化裂化装置。其中Ⅱ套重油催化装置加工大庆减压渣油、减压蜡油,年加工能力为1.4Mt/a,2000年5月建成投产,2008年8月进行MIP工艺改造,以达到生产低烯烃、高辛烷值汽油的目的。为满足市场对柴油的实际需求,装置通过生产调整,增产柴油。本文将对操作条件变更及实际效果进行逐一讨论。
2.反应部分的操作调整
2.1.所用原料性质的影响
原则上环烷基和环烷中间基的原料柴油产率高,而直链烃类含较高的石蜡基原料,较容易裂化,提高柴油产率相对较难。在实际生产中,装置通过提高掺渣比或掺炼其它形式的原料来控制原料中的直链烃类。但在实际生产过程中,提高掺渣比或掺炼原料会导致生焦量过大,而再生器烧焦负荷是一定的,所以不可以提高幅度过大。应缓慢提升残渣比和回炼比,同时密切注意再生器烧焦情况,谨防超温。
2.2.反应温度的影响
反應温度是催化裂化装置的一个重要操作参数和主要调节手段,反应温度的高低主要取决于原料油的性质、装置结构形式、操作情况以及产品分布的要求。因此,反应温度的选择应根据装置的实际生产情况,综合考虑各种因素确定。
适当地降低反应温度有利于增产柴油、提高柴油产量。降低反应温度即减缓了裂化反应速度,从而可以抑制柴油的二次裂化,达到提高柴油产率的目的,但反应温度的降低程度还要视原料油的性质而定。
本装置采用的原料是蜡油和渣油掺炼的形式,掺渣率较高,还有少部分的酮苯蜡膏、加氢尾油、焦化蜡油等,由于原料油较重,难裂化,为了最大限度的获得综合目的产品,通常采用高苛刻度操作。然而反应温度过高,就会造成部分柴油组分发生裂化,降低了柴油收率,而反应温度过低,又会造成深度不够,即使能够维持较高的回炼比,柴油收率也会受到影响,所以反应温度的高低必须考虑到各种掺炼油和反应深度的影响。本装置在适当降低反应温度以后,柴油收率有所增加。
2.3.反应时间的影响
催化裂化主反应是平行顺序反应,馏分油和渣油的大分子与催化剂接触时首先裂化为柴油等中间馏分,随着反应时间的延长,中间馏分将进一步裂化为汽油和气体。因此,适当缩短反应时间可以防止柴油的再次裂化,提高柴油产率。但是,反应时间在实际装置中是不可以任意调节的,它主要取决于提升管的内径大小和进料喷嘴与提升管出口之间的长度。在装置负荷较低时,增大提升管蒸汽量或干气量来维持较短的反应时间。另外,可以在提升管末端采用终止剂技术。
2.4.回炼比
采取回炼操作有利于柴油收率的增加。增加回炼比,提升管内新鲜进料的分压和停留时间相对降低,从而降低了新鲜原料的裂化苛刻度和转化率,柴油收率增加。但是,采用回炼和大回炼操作会导致焦炭产率增加,将影响到装置处理量,因此回炼比的选择应适当。
本装置的回炼介质主要是回炼油,提高回炼比主要参考回炼油的密度,如密度过大,则对增产柴油的效果不大。
2.5.剂油比的影响
剂油比的选择主要与原料油的性质,装置结构形式,催化剂活性、反应温度和产品分布有关。重油催化裂化反应一般需要提高剂油比,以确保油气大分子与更多催化剂活性中心充分接触进行裂化反应。但从增产柴油方案来讲,适当降低剂油比有利于增产柴油。因此,剂油比的选择要综合考虑多种因素。
剂油比对柴油产率和汽油中烯烃含量都有较大影响,降低剂油比相当于降低了催化剂活性,降低了参加反应的活性中心数,也就降低了反应速度,从而提高了中间馏分的产品收率,但增加了热裂化反应,会使汽油中的烯烃含量增加。所以,要采取适宜的回炼比,以兼顾目的产品综合收率。
2.6.平衡催化剂活性的影响
平衡催化剂活性是催化裂化过程中主要控制参数之一,对装置的转化率起决定性作用,适当降低平衡催化剂活性将降低装置转化率,有效的抑制柴油的二次裂化,对提高柴油收率效果明显。但平衡催化剂活性的选择又与原料油的性质关系很大,为了增加重油转化能力,获得理想的轻质油收率,同时降低汽油中烯烃含量,平衡催化剂活性的控制不可太低,特别是本装置掺渣率较高,如果平衡剂活性降得太低,会对催化裂化产品质量产生影响。
(表1)为2012年6月和10月提高柴油生产方案的反应条件和产品收率对比:
从(表1)可以看出,在10月份适当调节生产方案后,轻柴油收率增加3.1个百分点,重柴油收率增加1.43个百分点。
3.分馏系统操作的影响
目前,在分馏、吸收稳定工序,降低汽油干点、提高柴油拔出温度,拓宽柴油馏程,在柴油闪点允许的情况下适当降低柴油汽提塔汽提蒸汽是催化裂化装置普遍采用的最简单而有效的增产柴油措施。
本装置将粗汽油干点控制指标由196℃降低到178℃,柴油拔出温度由188℃提高到194℃,轻柴油收率提高1.9个百分点。
4.结束语
本装置根据自身实际特点,采用一系列的增产柴油方案,取得了很好的实际效果。满足了市场对柴油的需求,取得了一定的经济效益。
参考文献
[1] 刘忠杰,李希宏等.石油炼制与化工.
[2] 陈俊武,曹汉昌.催化裂化工艺与工程.
[关键词]重油催化裂化 增产柴油 反应温度 剂油比 回炼比 平衡催化剂活性
中图分类号:TE96 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)04-0273-01
1.前言
中国石油大庆石化公司炼油厂现有两套重油催化裂化装置。其中Ⅱ套重油催化装置加工大庆减压渣油、减压蜡油,年加工能力为1.4Mt/a,2000年5月建成投产,2008年8月进行MIP工艺改造,以达到生产低烯烃、高辛烷值汽油的目的。为满足市场对柴油的实际需求,装置通过生产调整,增产柴油。本文将对操作条件变更及实际效果进行逐一讨论。
2.反应部分的操作调整
2.1.所用原料性质的影响
原则上环烷基和环烷中间基的原料柴油产率高,而直链烃类含较高的石蜡基原料,较容易裂化,提高柴油产率相对较难。在实际生产中,装置通过提高掺渣比或掺炼其它形式的原料来控制原料中的直链烃类。但在实际生产过程中,提高掺渣比或掺炼原料会导致生焦量过大,而再生器烧焦负荷是一定的,所以不可以提高幅度过大。应缓慢提升残渣比和回炼比,同时密切注意再生器烧焦情况,谨防超温。
2.2.反应温度的影响
反應温度是催化裂化装置的一个重要操作参数和主要调节手段,反应温度的高低主要取决于原料油的性质、装置结构形式、操作情况以及产品分布的要求。因此,反应温度的选择应根据装置的实际生产情况,综合考虑各种因素确定。
适当地降低反应温度有利于增产柴油、提高柴油产量。降低反应温度即减缓了裂化反应速度,从而可以抑制柴油的二次裂化,达到提高柴油产率的目的,但反应温度的降低程度还要视原料油的性质而定。
本装置采用的原料是蜡油和渣油掺炼的形式,掺渣率较高,还有少部分的酮苯蜡膏、加氢尾油、焦化蜡油等,由于原料油较重,难裂化,为了最大限度的获得综合目的产品,通常采用高苛刻度操作。然而反应温度过高,就会造成部分柴油组分发生裂化,降低了柴油收率,而反应温度过低,又会造成深度不够,即使能够维持较高的回炼比,柴油收率也会受到影响,所以反应温度的高低必须考虑到各种掺炼油和反应深度的影响。本装置在适当降低反应温度以后,柴油收率有所增加。
2.3.反应时间的影响
催化裂化主反应是平行顺序反应,馏分油和渣油的大分子与催化剂接触时首先裂化为柴油等中间馏分,随着反应时间的延长,中间馏分将进一步裂化为汽油和气体。因此,适当缩短反应时间可以防止柴油的再次裂化,提高柴油产率。但是,反应时间在实际装置中是不可以任意调节的,它主要取决于提升管的内径大小和进料喷嘴与提升管出口之间的长度。在装置负荷较低时,增大提升管蒸汽量或干气量来维持较短的反应时间。另外,可以在提升管末端采用终止剂技术。
2.4.回炼比
采取回炼操作有利于柴油收率的增加。增加回炼比,提升管内新鲜进料的分压和停留时间相对降低,从而降低了新鲜原料的裂化苛刻度和转化率,柴油收率增加。但是,采用回炼和大回炼操作会导致焦炭产率增加,将影响到装置处理量,因此回炼比的选择应适当。
本装置的回炼介质主要是回炼油,提高回炼比主要参考回炼油的密度,如密度过大,则对增产柴油的效果不大。
2.5.剂油比的影响
剂油比的选择主要与原料油的性质,装置结构形式,催化剂活性、反应温度和产品分布有关。重油催化裂化反应一般需要提高剂油比,以确保油气大分子与更多催化剂活性中心充分接触进行裂化反应。但从增产柴油方案来讲,适当降低剂油比有利于增产柴油。因此,剂油比的选择要综合考虑多种因素。
剂油比对柴油产率和汽油中烯烃含量都有较大影响,降低剂油比相当于降低了催化剂活性,降低了参加反应的活性中心数,也就降低了反应速度,从而提高了中间馏分的产品收率,但增加了热裂化反应,会使汽油中的烯烃含量增加。所以,要采取适宜的回炼比,以兼顾目的产品综合收率。
2.6.平衡催化剂活性的影响
平衡催化剂活性是催化裂化过程中主要控制参数之一,对装置的转化率起决定性作用,适当降低平衡催化剂活性将降低装置转化率,有效的抑制柴油的二次裂化,对提高柴油收率效果明显。但平衡催化剂活性的选择又与原料油的性质关系很大,为了增加重油转化能力,获得理想的轻质油收率,同时降低汽油中烯烃含量,平衡催化剂活性的控制不可太低,特别是本装置掺渣率较高,如果平衡剂活性降得太低,会对催化裂化产品质量产生影响。
(表1)为2012年6月和10月提高柴油生产方案的反应条件和产品收率对比:
从(表1)可以看出,在10月份适当调节生产方案后,轻柴油收率增加3.1个百分点,重柴油收率增加1.43个百分点。
3.分馏系统操作的影响
目前,在分馏、吸收稳定工序,降低汽油干点、提高柴油拔出温度,拓宽柴油馏程,在柴油闪点允许的情况下适当降低柴油汽提塔汽提蒸汽是催化裂化装置普遍采用的最简单而有效的增产柴油措施。
本装置将粗汽油干点控制指标由196℃降低到178℃,柴油拔出温度由188℃提高到194℃,轻柴油收率提高1.9个百分点。
4.结束语
本装置根据自身实际特点,采用一系列的增产柴油方案,取得了很好的实际效果。满足了市场对柴油的需求,取得了一定的经济效益。
参考文献
[1] 刘忠杰,李希宏等.石油炼制与化工.
[2] 陈俊武,曹汉昌.催化裂化工艺与工程.