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重油催化裂化装置上生产低烯烃汽油
2004年29期 发行日期:2005-09-05
作者:李小虎 王海林
重油催化裂化装置上生产低烯烃汽油
现状分析
  中石化北海分公司的340kt/a重油催化裂化装置为全常压渣油重
油催化装置,出厂的90#汽油为催化裂化汽油,硫含量、苯含量、芳
烃含量和辛烷值等均能达到GBl7930-1999车用无铅汽油新标准。但
是,烯烃含量存在较大差距,由于平衡剂的使用,催化裂化稳定汽油
的烯烃体积分数一度曾超过65%。
  为实现90#车用汽油的按时达标生产,装置检修时进行了MGD技
术改造。MGD工艺是一项对催化裂化反应进行精细控制的新技术,采
用了原料选择性裂化技术和控制循环汽油组分裂化技术。
技改措施
  重油催化裂化装置经多次工业试验分析,提出“三高三低”的生
产指导原则,即要求高的催化剂平衡活性、高的汽油回炼量、高的汽
油干点、低的反应温度、低的再生温度、低的提升管注入蒸汽量。
  催化剂是降烯烃的关键因素。本次技改选用RGD-C催化剂,为保
证催化剂的充分置换,正式生产前连续使用RGD-C催化剂一个月以
上,平衡活性控制在62以上。
  控制提升管出口温度从510~515℃下降至500℃以下,油浆产率
较低时可进一步降至490℃以下。烧焦罐出口温度从710~725℃下降
至700℃以下,最好控制在690℃或者更低。汽油回炼量定为18~
20m3/h,视汽油烯烃含量、反应压力和产品收率情况调整。稳定汽油
干点从185~195℃提高至201℃左右。
  尽可能减少提升管的蒸汽注入量,这样不但可降低提升管线速、
延长反应时间,而且有利于烯烃含量的降低,此外还可缓解由于汽油
回炼造成的反应压力上升,减少对处理量的影响。
  2月份开始用RGD-C催化剂置换反应再生系统内的平衡剂,3月
13日投用汽油回炼,生产取得成功,降烯烃效果优于预期情况。
实施效果
    产品质量
  3月13日开始汽油回炼,回炼量为18m3/h,反应温度控制在495~
500℃,汽油烯烃体积分数降至35%左右;18日把回炼量提高到
20m3/h,24日把反应温度降至490℃左右,烯烃体积分数降至35%以
下;29日把反应温度再降至485℃左右,烯烃体积分数达到30%左右;
4月3日,处理量从935t/d下降到873t/d,汽油回炼量不变,汽油
回炼比增加,汽油烯烃体积分数降至28%左右。
  汽油回炼量的增加和反应温度的降低均能导致汽油烯烃体积分数
的明显下降,且存在一定的加和性。在全常压渣油的重油催化裂化装
置上,实现了直接生产出烯烃体积分数低于35%的汽油产品的目标,
而且可以长期保持在30%以下,最低时曾达到26.3%。催化裂化汽油
烯烃体积分数从1月4日的54.3%下降至4月10日的28.0%。4月14
日~18日为提高产品收率进行了优化调整,其后汽油烯烃体积分数
一直保持在31%~35%。
    在生产中,反应温度下降30℃左右,达到485℃,催化剂平衡活
性提高到66左右,汽油回炼量占新鲜原料量40%左右,此时汽油降
烯烃效果最好,降到了30%以下,基本保持在26%~28%的水平。
    从生产情况上看,运用催化剂技术、MGD工艺技术和优化操作条
件相结合,综合降烯烃幅度一般可超过25个百分点,辛烷值RON保
持在91以上、MON保持在81以上。
  产品分布
    从表1可以看出,2月份开始加入RGD-C催化剂后,油浆产率明
显下降,轻质产品(液化气+汽油+柴油)收率明显上升,至3月中上旬
达到最好水平,说明RGD-C催化剂有较好的重油转化能力,液化气和
汽油选择性好。3月13日投用MGD工艺汽油回炼后,汽油收率大幅
度下降,液化气、柴油收率上升明显,但是轻质产品收率和总产品收
率均下降。
    产品收率下降主要是稳定汽油回炼造成的,回炼汽油可以通过芳
构化和氢转移反应来降低烯烃含量,但在高温、高活性条件下,则会
进一步裂解为低分子烃类,除了生成液态烃外,部分生成干气和少量
焦炭,导致产品产率下降。稳定汽油回炼量越大,降烯烃幅度越大,
但产品收率下降也越大。
    其他操作条件不变的情况下,通过调整汽油回炼量进行生产优
化。4月14日把汽油回炼量从20m3/h下调至15m3/h,汽油烯烃体积
分数在31%~35%;4月17日把汽油回炼量下调至12.5m3/h;汽油烯
烃体积分数超过35%;4月18日把汽油回炼量恢复至15m3/h,催化
裂化汽油烯烃体积分数基本维持在33%±1.5%的范围。15m3/h的汽油
回炼量相当于占新鲜原料的30.14%,可以兼顾汽油烯烃达标和产品
收率的平衡。经优化后,4月份下半月的轻质产品收率仅比未回炼前
下降0.02%,总产品收率上升了0.6%。既达到了国家质量标准的要求,
又可以保持较高的产品收率,提高经济效益。
结 论
  (1)采用新型催化剂、MGD工艺和操作优化等技术相结合,可以
使全常压渣油重油催化裂化装置生产的汽油烯烃体积分数从54.3%降
至28.0%,降低26.3%,一般降幅可达23%以上。实现了汽油的达标生
产,并为汽油质量的进一步升级奠定基础。
    (2)虽然反应温度大幅度下降,但由于汽油回炼的作用,辛烷
值变化不大,其中RON变化不大,而MON明显上升,抗爆指数增加。
    (3)经优化操作后,维持汽油烯烃体积分数在33%±1.5%的范
围,轻质产品收率上升2.26%,而总产品收率下降0.76%,其中液化气、
柴油收率分别增加3.98%和0.43%,汽油、油浆收率分别降低2.15%和
3.02%。高附加值产品产量增加,综合经济效益提高。(李小虎 王海林
吴容杰)

表1 产品分布情况
日  期                  1月   2月  3.1-13 3.14-31 4.1-15 4.16-30  4月
加工量/t             29915    26482  12192      16087      14007     12127    26134
        液化气              13.35    14.04  15.62      19.21      17.97     16.59    17.33
        汽油                  42.78    43.53  45.75      38.42      39.09     42.40    40.63
  产品  柴油                  21.30    20.90  18.80      22.09      22.23     21.16    21.73
  分布  油浆            9.30     8.73   5.94       5.48       6.00      6.61     6.28
   /%   液化气+汽油+柴油     77.43    78.47  80.17      79.72      79.29     80.15    79.69
        液化气+柴油       34.65    34.94  34.42      41.30      40.20     37.75    39.06
        总收           86.73    87.20  86.11      85.20      85.29     86.76    85.97
        柴汽比         0.498    0.480  0.411  0.575      0.569     0.499    0.535
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