催化裂化及操作要素分析

催化裂化及操作要素分析

石科院

2012/10/18

内容

催化裂化的地位与作用

国内外几大公司的反再结构 催化裂化的关注要素

结焦分析与防结焦措施

催化剂跑损分析诊断

催化裂化概念

以重油为原料，通常为大于350C的重质油，包括VGO、CGO、DAO、AR、VR和经过加氢处理的相应馏分

采用酸性催化剂和流化反应器

实现催化裂化反应

生产汽油、柴油和液化气等产物的工艺过程 装置主要包括反应再生、分馏和吸收稳定系统

国外典型炼厂流程-1

国外典型炼厂流程-2

中国炼厂流程特点-1

序号装置万吨/年1常压800

2重整120

3渣油加氢处理310

4催化裂化280

5加氢裂化120

6柴油加氢209

7煤油加氢30

8气分/聚丙60/20

中国炼厂流程特点-2

序号装置万吨/年1常减压1000 2焦化250

3重整150

4蜡油加氢320

5催化裂化290

6柴油加氢410

7煤油加氢60

8气分/聚丙60/20 9MTBE12

世界主要国家炼油能力概况Source: OGJ 2011（中国除外），unit: mt/a

美国西欧日本印度中国世界常压8946902372005044120 FCC286/32%113/16%49/21%25/13%155/31%795/19%焦化114186884274重整1775842332488加氢裂化84619830236乙烯27.524.77.3 2.514.2

催化裂化基本概况—地位

重质油轻质化的核心装置

--提供汽油池~70％和柴油~30％

重质油生产化工原料的桥梁装置

--提供丙烯市场~40%

二次加工能力最大的装置，占原油~30%加工渣油的主要装置

炼油板块效益最好的装置

催化裂化基本概况—状况

加工能力>150Mt/a(石油＋石化～110Mt/a)

二次加工能力最大的工艺

平均掺渣比例～36％

工业装置总数～160 套

石油＋石化～100套

单套最大能力350 万吨/年

最小～10 万吨/年

催化剂用量～15 万吨/年

催化裂化基本概况—产物分布统计

年份199820022004200620072008200920102011干气 5.00 4.63 4.45 4.49 4.25 4.00 3.89 3.81 3.81液化气12.6215.3216.5417.8618.7419.0218.3618.2518.21汽油43.9139.3638.6638.4738.0139.2441.7542.1242.22柴油27.8927.4226.7225.4725.0324.4523.7123.5223.33油浆 4.60 5.05 5.44 5.59 5.58 5.23 5.02 5.07 5.02焦炭 6.727.517.287.257.397.18 6.91 6.82 6.88

汽油池中标号的构成

90#17.92%

92#1.14%

93#65.56%

95#1.26%

97#13.11%

98#1.02%

国内外汽油池的构成差异

催化重整烷基化异构化MTBE丁烷其他中国70.2 16.0 0.4 -- 2.9 --10.5 美国36.0 34.0 12.0 5.0 2.0 5.0 6.0 欧盟27.047.0 4.0 5.0 2.0--15.0

国内外几大公司反再结构

Kellogg反再结构

Kellogg同轴式FCC的特点

反应沉降器置于再生器之上，待生剂在器内直接输送。

再生器压力比反应器高0.2～0.6kg/cm2，有利于再生烧焦、烟气能量回收和反应要求的低烃分压。

两器同轴，结构紧奏，占地少，土建投资省，但标高较高。

外提升管有利于进料位置的合理布置。

汽提段在器内不宜过大，否则影响再生器旋分器布置。

两器衔接部位出现破裂时，不易察觉。

UOP反再结构特点

UOP并列式FCC的特点

两器并列，催化剂用斜管输送，滑阀控制。 两器压力相近，一般差0.2kg/cm2。

装置总标高较低。

汽提段设计灵活，不受再生器结构尺寸限制。 两器并列，需要两个基础框架。

EXXON反再结构特点

SHELL反再结构特点

Texaco反再结构特点

S&W反再结构特点

LPEC的两器结构特点

沉降器

再生器

烧焦罐

SEI的两器结构特点

MIP反应器

塔102

塔103塔101

塔104

反应沉降器

第一再生器

第二再生器

脱气罐

双提升管催化裂化技术

两段提升管催化裂化技术

催化裂化操作的影响因素

催化裂化操作的影响因素

原料油性质

催化剂性质

操作参数

✓反应温度

✓反应压力

✓反应时间

✓预热温度

✓回炼操作

影响因素—原料性质

密度或API度，相近的馏程，密度越大裂化难度越大

馏程，相近的密度，馏程越低越难裂化

烃族组成，富含链烷烃、环烷烃和单环芳烃的原料易裂化

残炭，表示生焦倾向性，与原料的裂化性关系不大 …>>>>> … 特性因素K～T1/3D-1

表征原料的裂化性能

分类石蜡基中间基环烷基

K>12.211.5-12.2<11.5

易难