重油催化裂化反应系统的改进与优化1

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1、重油催化裂化反应系统的改进与优化第1章绪论1.1任务的来源和研究背景环保法规对汽油产品的质量要求日益严格，目前我国车用汽油的有害物质控制标准要求限制烯烃含量、硫含量和芳烃含量，其中烯烃含量要求不大于35%，芳烃含量不大于40%，苯含量不大于0.25%，硫含量不大于800PPm，该标准已于2003年7月1日在全国实施。从目前汽油质量标准的发展趋势来看，在烯烃含量进一步降低的同时，辛烷值的提高和硫含量的降低也会很快成为新的标准要求。预计2005年后，特别随着2008年的“绿色奥运”的日益临近，汽油质量将实行更严格的欧洲In排放标准，烯烃要求含量在20%以下，辛烷值在95以上，同时，硫含量要求更低

2、。国外主要从“配方”着手来达到相应的质量标准即利用多种工艺生产汽油，然后将多种汽油进行调配。我国炼油工艺基本是以催化裂化工艺为主，因为商品汽油中有85%来自催化裂化工艺，其烯烃含量一般高达45%一60%，几乎任何炼油企业都有催化裂化装置;另一方面加氢能力不足，催化重整原料不够以及烷基化、异构化等高辛烷值汽油组分生产工艺缺乏，因此，在我国不能采用“调和”的方法使车用汽油的烯烃含量、硫含量和辛烷值达到更高的标准。所以目前的成品汽油中烯烃的含量大多高于清洁汽油的规格。各炼油化工企业除了努力增加汽油调和组分外，都纷纷采用降烯烃工艺。采用汽油降烯烃工艺后，汽油烯烃的含量基本都能控制在35%以下。但由于

3、液化气收率和丙烯收率均较低，炼厂的效益受到一定程度的影响。1.2国内外催化裂化工艺应用现状国内流化催化裂化工艺实现工业化生产即将40年。根据我国的具体情况，它的发展势头很猛，进入21世纪已建成的装置超过100套，年加工能力超过100Mt。由于清洁燃料的标准逐步向国外高档次靠拢，催化裂化的汽油和柴油质量明显不能满足商品燃料要求。我国石化企业及时抓紧了科研工作，相继开发了多种催化剂、助剂和工艺技术，成功的应对了高价引进国外专利技术和市场开放将导致外油大量进口和高辛烷值汽油组分的调和比例，但我国仍继续保持着独有的以催化裂化汽油为主要商品汽油组分的特色。1.3降烯烃的意义1999年发布的我国《车用无

4、铅汽油国家标准(GB17930一1999)》于2003年1月1日在全国范围内强制执行。这一汽油新标准距欧美国家汽油规格还有较大的差距。由于环境保护对油品质量的要求越来越高，因此达到欧美国家汽油质量的指标时间不会很长。1.4内外的催化汽油降烯烃技术1.4.1 MGD工艺MGD工艺，在广州石油化工总厂、福建炼油厂工业化基础上，可有效的降低催化裂化汽油的烯烃，同时液化气和柴油产率增加，柴汽比提高，采用这项工艺需要指出的是，MGD工艺不单纯是汽油回炼，是属于提升管按原料轻重分段进料的一种工艺。汽油进料位置在重油之前，蜡油和回炼油在重油之后，提升管要采用打急冷剂，最好采用配套的RGD催化剂，可进一步抑

5、制干气和焦炭的生成;随着市场对汽油、柴油、液化石油气需要量的变化，调节灵活性大，因此可结合装置的负荷、气压机的负荷以及市场具体情况考虑采用。1.4.2 MPI工艺技术MPI工艺是最大量生产异构烷烃的催化裂化汽油降烯烃工艺，在思路上有所创新，把催化裂化反应分成高低温两个区，高温区把大分子原料裂解为小分子烯烃，低温区在较低温度、较高空速、有利于氢转移反应的条件下，实现异构化和芳构化反应，从而降低烯烃。在上海高桥石化总厂炼油厂1.40M血重油催化裂化装置上工业应用取得较好效果，催化裂化汽油的烯烃含量下降14一15个百分点，装置的技术改造也较简单，主要是更换具有两个反应区的提升管和增加待生催化剂到第

6、二个反应区的循环系统，投入较低。1.4.3 FDFCC工艺该工艺具有灵活催化裂化工艺采用双提升管，汽油在第二提升管内进行改质，实现芳构化、异构化等反应，一降低催化裂化汽油烯烃。在清江石化厂重油催化裂化装置人工工业试验表明，烯烃含量按汽油循环比不同，可以降低20一30个百分点，RON可提高1一2个单位。FDFCC可结合企业装置的具体情况进行改造，如采用双提升管和单沉降器、单分馏塔、双分馏塔、单沉降器、双沉降器等组合，当然最简单的组合是双提升管单沉降器、单分馏塔，在现有装置上增加一个提升管就可实现。FDFCC操作可根据装置负荷汽油质量确定合适的汽油改质比例。FDFCC的特点是根据汽油改质比例不同

7、，可以调节汽油的烯烃含量，灵活性较大。FDFCC工业应用结果表明:灵活多效催化裂化工艺操作稳定可靠，参数调节灵活，催化裂化汽油经提升管反应器改质后，烯烃含量可降低至16%以下，硫含量可降低24%~47%，研究法和马达法辛烷值分别提高1一2个单位，催化裂化装置的丙稀产率提高3一5个百分点。1.4.4  FDFCC工艺技术特点灵活多效催化裂化F(DFCC)工艺在常规催化裂化装置上增设一根提升管作为独立的汽油改质反