灵活双效催化裂化(FDFCC)装置技术改造.doc

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1、2010年10月2010年湖南科技论坛——低碳绿色化工技术论文集193灵活双效催化裂化（FDFCC）装置技术改造华冬梅罗文吾王萌（长岭炼化工程设计有限公司，岳阳414000）摘要：文章介绍了一项在灵活双效催化裂化工艺中的技术改造，即通过提高粗汽油进提升管的温度，增加再生器内取热器等措施，达到节能降耗，提高装置掺渣量，增加装置操作灵活性的目的。通过实际生产验证，采用上述改造，可以增产3.5MPa蒸汽4.2t/h，提高装置掺渣量3t/h左右。关键词：FDFCC技术改造节能1前言在我国炼油工业二次加工工艺中，催化裂

2、化工艺占有极其重要的位置，国内市场中汽油和柴油的绝大部分都来自于催化裂化[1]；同时它又是炼油能耗大户，其加工能耗几乎占炼油装置总能耗的1/3[2]。为了适应原油不断变重、油品质量指标日趋严格及多产柴油、丙烯和液态烃的要求，近年来，国内催化裂化新技术的研究和应用十分活跃，竞相出现了MIP[3]、MGD和FDFCC等技术，在提高装置轻收、改善油品质量方面收到了较好的效果。但是，由于FDFCC技术增设了粗汽油回炼系统，装置能耗较原工艺有明显增加。某公司1#重油催化裂化装置于1996～1997年在原来的Ⅳ型蜡油催化

3、裂化装置的基础上改造为两器同轴式重油催化裂化装置，设计规模为1200kt/a，1997年4月6日开车一次成功。为了实现降低催化汽油烯烃含量并多产丙烯的目标,利用2003年4月装置大检修增设灵活双效催化裂化（FDFCC）工艺设施，处理2#重油催化装置粗汽油，即进行了FDFCC-I的工艺改造。该工艺采用双提升管工艺流程，在第一根提升管反应器进行重油催化裂化，在第二根提升管反应器进行催化汽油改质并多产丙烯。2006年4月，1＃催化装置进行了FDFCC-III工艺技术改造，为了平衡热量，将原再生器的6组内取热管取消，

4、保留外取热器。经过2年多的运行发现，外取热工况不稳，产汽下降，经常波动，同时汽油提升管作为平衡再生器剩余热量的手段到后期也受到限制，且装置到后期生焦率明显上升，再生器过剩热量增加，装置处理能力及掺渣能力降低；同时改造后能耗很高，达到86.53kg标油/t[4]，虽然经历次改造后能耗指标已有显著改善，但与国外同类装置相比，还有很大潜力可挖。为了解决以上问题，拟对催还装置进行技术改造。FDFCC工艺流程图见图1。2010年10月2010年湖南科技论坛——低碳绿色化工技术论文集193图1灵活双效催化裂化（FDFCC

5、）工艺流程示意图Fig.1.1TheflowdiagramofFDFCC2改造内容2.1提高汽油提升管进料温度2.1.1技术方案从图1可以看出，现有粗汽油的流程是：来自主分馏塔塔顶分液罐40℃的液相粗汽油在经泵升压后，不经预热直接进入辅助提升管反应器，与来自再生器的高温催化剂直接接触，通过催化反应，完成降烯烃等改质过程。从工艺流程分析，液相粗汽油40℃进料与高达690℃左右催化剂直接接触，必然导致粗汽油在催化剂表面的不均匀分布和延长油剂接触时间，加剧缩合和裂解反应，生成焦炭和干气，从而提高装置能耗和降低汽油收

6、率。与此同时，低温粗汽油和高温再生催化剂直接混合将产生巨大的混合火用损，严重降低反再系统能量利用品质。造成辅助提升管系统过程火用损大的主要原因除了高温再生催化剂与低温粗汽油混合传热火用损耗之外，辅助分馏塔系统回流热的利用不合理也是过程火用损大的原因之一。所以，利用辅助分馏系统的热量加热粗汽油，并优化其换热流程，是降低回收环节过程火用损的有效途径。与此同时，提高粗汽油的进料温度，减少辅助提升管内油剂接触温差，又是降低利用环节火用损的关键。因此，提高粗汽油的进料温度，降低油剂接触温差，可以改善反应产品分布，减少焦

7、炭和干气生成量，同时达到降低能耗的目的。基于以上论述，拟将汽油提升管冷进料改为热进料。图2改造流程示意图2010年10月2010年湖南科技论坛——低碳绿色化工技术论文集193粗汽油的加热温度受以下因素的影响：（1）现有喷嘴结构的影响：粗汽油随着温度的升高，密度逐渐降低，尤其至110℃左右时，开始气化，喷嘴气速增加明显。若进料喷嘴不做相应优化，则会导致气速过高，容易造成催化剂磨损，细小的催化剂颗粒被油气带走，降低剂油比，同时过高的气速对提升管器壁冲蚀严重。（2）分馏系统热源的影响：分馏系统主要热源为各中段回流取

8、热，其中，高温位热量(循环油浆)通常作为原料加热和发生中压蒸汽热源，热量利用比较合理；中高温位热量(一中、二中回流)通常供应高温位热阱(解吸塔塔和稳定塔底再沸器)，其热量基本平衡；中低温位热量(轻柴油、顶循、塔顶油气、稳定汽油等)，主要用于加热本装置内低温工艺物流以及供应气分装置用热需求，其热量过剩较多，多于热量常发生热水或夏季通常由冷却水取走。对于FDFCC工艺，多余的中低温位热量可用于预热粗汽油