催化裂化装置操作优化

催化裂化装置补充吸收剂流量操作优化及其控制实现

利用ＡｐｎＤｎｍｃ搭建了催化裂化装置吸收稳定ｓｅｙａｉｓ
定Ｉ塔｝．１
系统的动态模型，针对解吸塔塔底再沸量以及压缩富气的冷凝量等操作条件变化后吸收塔塔压的平稳
控制和安全性进行了有益的探讨。目前还没有关于
稳定汽油
冷凝器
ｌｔｌ＿
研究与应用
化动及表，０，７）２７工自化仪２１３５：～７０（７
ＣｏｔｌａｄＩｓｕｎｓｉｈｍｉａｎｕｔｙｎｒｎｎｔｍｅｔｎＣｅｃｌｄｓｒｏｒＩ
催化裂化装置补充吸收剂流量操作优化及其控制实现
加补充吸收剂提高液气比的办法。实际上，在影
响吸收效果的众多因素中，补充吸收剂流量对ｃ组
分的吸收效果比系统压力、补充吸收剂中ｃ质量分
率、系统温度都要小，同时补充吸收剂使吸收稳定
吸收剂流量进行稳态优化，并将这个优化的结果在
动态模型上用控制的手段予以实现。控制系统分别采用单回路ＰＤ控制和多变量预测控制，Ｉ并对控制
作优化。利用动态模型作为虚拟装置并用控制的手段将操作优化的结果予以实现，通过实验对比分析，应该以产
品质量指标作为被控变量才能保证优化实现的过程中质量不超标，时多变量预测控制的效果要比单回路控制同效果好，是将补充吸收剂流量分多次加载，以改善单回路控制的控制效果。但可关键词：催化裂化；收稳定；充吸收剂；吸补流程模拟；作优化；化实现操优

先进控制与实时优化技术在催化裂化装置上的应用

!!收稿日期!*&&’+&$+*)作者简介!王!强"#($’e #$男$#(((年毕业于沈阳大学计算机系计算机应用专业$工学学士学位$目前就读于大连理工大学电信学院$攻读控制工程工程硕士$工作于中国石油大连石化公司信息中心$负责该公司的实时库与先进控制系统$所写论文%大连石化公司%)&吨&年重油催化裂化装置先进控制与实时优化系统’被评为*&&)年度大连石化公司优秀论文(先进控制与实时优化技术在催化裂化装置上的应用王!强$刘!勇$刘俊峰"中国石油天然气股份有限公司大连石化分公司信息中心$辽宁大连!##’&%*#!!摘要!介绍了先进控制与实时优化系统及其在催化裂化装置上的应用(先进控制与实时优化系统以常规S ?K 控制为基础$通过与K !@的无缝链接$实施软测量系统)多变量模型预测控制器和反应深度实时优化器$实现减轻操作员工作强度)改善控制性能)实时计算产品质量指标)提高高价值产品收率等目标(实践证明$系统的实施取得了显著经济效益(!!关键词!催化裂化*先进控制*实时优化*软测量!!中图分类号!B S *$%!!!文献标识码!=!!!文章编号!#&&$+$%*<"*&&’#&’+&&*%+&),!;*##)(B ’"(9:9?*=C ’:B ;=1>9B ;<<39:">9)F 2;’)%"(&;-#"(&(V ’"(9:,;B !:9)9D Q 9:U 33+‘047b P 047$T P XF 247$T P X_X 4Y ;47"S ;8M 2!6P 40!23]04LT P 3P 8;1K 0N P 04S ;8M 2!6;3P /0N!23]04L ?4Y 2M 308P 24!;48;M $K 0N P 04$##’&%*$!6P 40#*G <">’B "!"1Z 04/;1]M 2/;::/248M 2NaM ;0N +8P 3;2]8P 3P 508P 24:L :8;3""S !a U G S B #041P 8:0]]N P /08P 24P 4Q !!HP :P 48M 21X /;1.G 486;V 0:P :2Y :;03N ;::/20N ;:/;4/;-P 86K !@041S ?KN 22]:$"S !a U G S B :L :8;3/24:P :8:2Y :2Y 8+:;4:2M :$3X N 8P +Z 0M P 0V N ;321;N ]M ;1P /8P Z ;/248M 2N N ;M :041M ;0/8P 24+:;Z ;M P 8L2]8P 3P +5;M .!24:P 1;M 0V N ;V ;4;Y P 8:0M ;0/6P ;Z ;1-P 86P 8:0]]N P /08P 24$-6P /6M ;30M 90V N L 0N N ;Z P 08;:86;-2M 9P 48;4:P +8L 2Y 2];M 082M :$P 3]M 2Z ;:86;/248M 2N ];M Y 2M 304/;$/0N /X N 08;:86;M ;0N +8P 3;]M 21X /8:];/P Y P /08P 24$041P 4+/M ;0:;:86;L P ;N 12Y Z 0N X 0V N ;]M 21X /8:.S ;Q E 9>=<!Q !!H *01Z 04/;1]M 2/;::/248M 2N *M ;0N +8P 3;2]8P 3P 508P 24*:2Y 8+:;4:2M !!重油催化裂化装置"U Q !!H #是现代炼油工业中将重质油转化成轻质油的主要技术之一(由于其原料适应性广)转化深度高)操作压力等级低以及产品利用价值高等特点$它已成为中国炼油企业加工渣油的主要手段(U Q !!H 生产过程的工艺机理复杂$操作条件苛刻$工艺参数强烈耦合$各单元操作是否协调和平稳$直接影响产品的收率)质量)能耗和运转周期$甚至危及安全(因此$如何实现U Q !!H 的先进控制和过程优化是过程控制领域中极具挑战性的工作(在石化企业的重要装置尤其是催化裂化装置上实施先进控制与实时优化$是提高装置控制水平$挖潜增效的重要手段$也是国际上优化技术)自控技术和信息技术发展应用的趋势(本文着重论述先进控制技术的特点及其在中国石油天然气股份有限公司大连石化分公司第四重油催化裂化装置"%D )>8&0#上的应用(该装置是目前亚洲最大的重油催化裂化装置$由中国石化集团洛阳石化工程公司设计(装置于*&&*年##月#,日一次性开车成功(装置的提升管反应器和再生器为并列式$再生系统采用完全再生式)两段再生$再生器外挂*个外取热器(该装置采用美国E 24;L -;N N 公司的B S @控制系统$常规S ?K 控制回路控制效果良好$为先进控制投用奠定了物质基础(!!先进控制与实时优化技术结合该装置的现状$设计了%个先进控制器与一个实时优化器$分别为反应+再生系统)主分馏系统)吸收稳定系统先进控制器和反应深度优化器(其中反应+再生系统和主分馏系统的先进控制器采用的是中国石油大学"北京#袁璞教授的S "!U G @先进控制与实时优化系统软件包"控制器模型为基控制系统!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!石!油!化!工!自!动!化$*&&’$’f *%"H B G>"B ?G A?AS C B U G +!E C >?!"T?A K H @B U F于机理的状态空间模型!#$*"#吸收稳定系统采用":];4B ;/6公司的K >!]N X :先进控制器$控制器模型为基于测试数据的输入输出模型%&先进控制与实时优化系统控制层次如图#所示&图#!先进控制与实时优化系统控制层次#.#!S "!U G @先进控制与实时优化软件包S "!U G @$S M 2/;::"1Z 04/;1!248M 2N 041U ;+0N +B P 3;G ]8P 3P 508P 24@2N X 8P 24%先进控制软件包#采用北京利华益公司$T ;01E P 76%袁璞教授的专利技术#可用于不同生产装置的先进控制与实时优化#已经在国内数套生产装置上得到了成功的应用&S "!U G @软件包括在线控制器’实时优化器’在线软测量’离线设计软件’过程仿真系统’K !@通讯接口等几部分&其中在线部分以它自己的实时数据库$U B K =%为核心#过程数据采集与数据处理软件K 080?G 的任务是以G S !!N P ;48的身份访问K !@的"S S 节点即G S !@;M Z ;M #实时数据库实时地与"S S 节点’先控控制器’优化器’软测量等程序交换数据&S "!U G @软件的服务器端安装有B !S@;M Z ;M 程序#支持以B !S (?S 协议访问的客户端软件$工艺工程师所用的H S !C R ]N 2M ;M #U B K S N 288;M 等软件%&另外#U B K =能够定期存档#存档数据用于离线查询与设计&S "!U G @软件的控制器称为变结构通用模型预估协调控制器O @H S !!!%"$O 0M P ;1@8M X /8X M ;H +4P Y P ;1S M ;1P /8P Z ;!22M 1P 408;1!248M 2N N ;M %&其主要特点为通用’变结构’状态反馈’单值预估’协调等#分别说明如下&通用$H 4P Y P ;1%&O @H S !!可用各种动态数学模型)输入输出模型#如卷积模型$脉冲响应或者阶跃响应模型%*时间序列模型$!"U >"%*传递函数模型*状态空间模型&变结构$O 0M P ;1@8M X /8X M ;%&变结构是O @H S !!的一个主要特点#它根据被控过程结构的变化#在线实时自组织与之相适应的控制器&由于操作条件$如操作变量阀门全开或全关或超限而失去操作能力%和操作环境$如原料处理量’原料性质’产品需求%不断变化#需要控制的被控变量和调节手段的维也不断发生变化#这样就呈现出变结构特性&变结构主要有以下三种情况)胖过程#被控变量,8维数小于操作变量%8维数*方过程#被控变量,8维数等于操作变量%8维数*瘦过程#被控变量,8维数大于操作变量%8维数&预估控制$S M ;1P /8P Z ;!248M 2N %&预估控制就是利用模型预估,8的变化#并据此计算出控制律#O @H S !!在模型预估控制中采用单值预估控制算法)即在控制时刻只对被控变量在未来某一时刻的偏差进行预估&由于不像一般预估控制对未来多个时刻的值进行预估#使计算和调整大为简化#控制周期大为缩短#提高抑制干扰的能力&协调控制$!22M 1P 408;1!248M 2N %&O @H S !!为面向多变量过程的控制器#其控制规律包含了%8之间的协调和,8之间的协调等&对多个被控变量协调控制规则如下&#%对多个被控变量设置不同的优先级#对优先级高者#应有较好的控制性能$响应快’抑制干扰能力强%#主要体现在系统设计与组态时的设定)对优先级高的,8优先选用+最好,的操作变量和相应的预估时域&如主分馏塔顶粗汽油干点和塔顶温度的控制#粗汽油干点的关键性高于塔顶温度#正常情况下粗汽油干点采用给定点控制#塔顶温度采用浮动区域控制#当粗汽油干点因为某种原因不能被控制时#塔顶温度自动升级为给定点控制&*%对于操作变量少于被控变量的+瘦,过程协调策略#以反应+再生部分反应热与反应温度为例说明&当反应温度处于浮动区域内#且与上下限距离较远时#只对反应热进行控制*若反应温度与上下限距离较近时#则按偏离中心值的程度对反应温度加权*当反应温度超出浮动区域时#只对反应温度进行控制#使其回到设定区域内#操作手段是改变再生阀开度$通过改变反应热的给定%#反应热也随之变化&可测状态变量反馈$>;0:X M ;1@808;Q ;;1+V 0/9%&在输入输出模型中#实时信息只是输出反馈*而基于机理的状态空间模型中#可测状态变量反馈提供了较输出反馈更为丰富’及时的过程信息#因此O @S H !!预估控制利用了这些可测状态信息极大地改善了控制质量#同时也提高了系统的抗干扰性&S "!U G @控制器结构如图*所示&#.*!K>!]N X :先进控制器!!该套先进控制系统吸收稳定控制器采用K>+!]N X :#K >!]N X :是":];4B ;/6公司推出的多变量约束预测控制器#它是结合动态矩阵预估控制技术$K>!%和@;8]2P 48的图形界面技术于一体的新一代先进控制软件产品#目前已在世界各地许多装置<*石油化工自动化!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!*&&’年上得以成功的应用!K>!]N X:将离线分析"设计系统与在线控制系统有机地结合起来!离线部分由K>!]N X:>21;N#K>!]N X:=X P N1和K>!]N X: @P3X N08;组成!K>!]N X:>21;N是图形化的建模工具#既有数据处理与分析功能#更有强大的基于仿真误差分析的模型验证工具!K>!]N X:=X P N1与>21;N相结合#是图形化的控制器组态工具!K>!]N X:@P3X N08;是图形化的交互式离线控制器仿真软件#用于控制器测试和评价!在线部分由K>!]N X:!248M2N N;M和K>!]N X:!244;/8组成! K>!]N X:!248M2N N;M具有全新的可选的客户服务器结构的O P;-工程工具#使控制器的远程监视和维护变得更加容易#并且显示画面是由控制器组态自动产生的#不需要人工绘制!图*!S"!U G@控制器结构!!K>!]N X:先进控制器的特点如下!#$K>!+ ]N X:控制器是一个多变量控制器!*$K>!]N X:控制器是一个预测控制器!它利用线性动态模型%单位阶跃响应曲线$预测被控变量的未来变化#同时利用当前测量值进行实时反馈修正#把预测结果作为稳态优化和动态控制的依据&%$K>!]N X:控制器是一个约束控制器!由于被控过程的影响# K>!]N X:控制器中的每个变量都存在一些约束#如操作变量存在上限"下限和变化量限的约束#被控变量也存在上限"下限的约束#K>!]N X:控制器在控制运算的过程中将综合考虑这些约束的影响! <$K>!]N X:控制器是一个优化控制器!它在使被控过程动态特性达到优化的条件下使被控过程的操作点也达到最优点#使操作达到安全"平稳"最优的要求!K>!]N X:控制器的优化分为两部分’一方面是稳态优化#用线性规划的方法寻找稳态的优化操作点#使消耗最小"收益最大#实现(卡边)操作&另一方面是动态控制#用二次性指标最优控制的方法优化被控过程的动态性能#使被控变量预测值和目标值的偏差最小化#并且使操作变量的变化量最小化!K>!]N X:控制器结构如图%所示! $!先进控制与实时优化系统控制案*.#!反应再生系统先进控制与实时优化以宏观反应热%进料在裂化反应时所需的热量#9_*97$衡量反应深度#以在线实时计算的反应热为被控指标#从而实现反应深度控制!宏观反应热综合了影响反应深度的各种因素#包括剂油比%再生催化剂流量与反应器进料比值$"反应温度"原料预热温度"再生催化剂温度"反应压力"催化剂活性等!因此#维持反应热平稳#可以使得反应深度平稳#从而使整个装置操作较平稳!图%!K>!]N X:控制器结构在常规S?K控制中#往往是维持反应温度恒定#但是反应温度恒定不能维持裂化反应深度一定!如再生器温度升高时#为维持反应温度恒定#再生滑阀开度减小#催化剂循环量和剂油比下降#此时反应温度可以保持平稳#但反应深度却因剂油比下降而发生变化!该系统采用反应温度浮动控制策略#对反应热控制#即维持反应深度平稳#反应温度则随其他影响反应深度因素的变化而有所变)*第’期!!!!!!!!!!!!!王!强等D先进控制与实时优化技术在催化裂化装置上的应用化!因此!允许反应温度在给定的上下限内浮动是一种合理的控制策略"反应温度#其上下限$应随反应深度给定值的升降而浮动!也应随其他影响反应深度的主要因素#如再生催化剂温度$的变化而浮动"实施方法%将反应温度的给定值作为浮动区域的中心值!中心值加减允许波动的范围#例如%h$形成浮动区域"改变给定值!浮动区域也随之浮动"但浮动区域的最高值不高出给定的上限#)#)h$!浮动区域的最低值不低于给定的下限#)&&h$"该控制系统会自动升降浮动区域#其中心值$&必要时!操作员也可调整区域中心值#给定值$"由常规反应温度控制切换为该系统控制时!反应热的给定值为切换前瞬间的反应热!反应温度上下限的中心值为切换前瞬间的反应温度"另外!当反应温度处于浮动区域内!且与上下限距离较远时!只对反应热进行控制&若反应温度与上下限距离较近时!则按偏离中心值的程度对反应温度加权"当反应温度超出浮动区域时!只对反应温度进行控制!使其回到设定区域内!操作手段是通过改变反应热的给定改变再生阀开度!反应热也随之变化"反应深度器优化则根据操作人员设定的目标产品加权系数!实时算出最佳反应热!自动调节被控变量反应热的给定值!以达目标产品收率最大化"其寻优采用的是周期性调优!即根据目标和调优变量#此处为反应热给定值$在前*个周期内的变化!确定当前时刻的调优方向"以目标值最高为优化目标!前*个周期目标变化与调优变量变化方向一致时!当前时刻应增大与调优变量!否则!应减小调优变量"这一逻辑的一个突出特点是%调优依据的是相对变化!不要求目标和调优变量绝对准确!因而对有关生产过程测量仪表的准确性要求也不高!可更好地适应生产过程的实际情况"再生部分以再生温度’烟气氧含量为控制对象!其调节手段有汽提蒸汽’原料油流量’再生外取热滑阀开度"另外!回炼油与反应深度和反应温度相关联!因此反应再生部分的控制还包括回炼油控制"考虑回炼油流量’回炼油罐液位和塔底液位’塔底温度平稳的同时!也要使外甩油浆流量达到调度要求!调节手段为回炼油流量和回炼油返塔流量"*.*!主分馏系统先进控制器主分馏部分控制目标是保证产品#粗汽油’柴油$质量!实现卡边控制!协调稳定全塔操作"主分馏塔塔顶主要以粗汽油干点’塔顶温度’柴油闪点为被控制对象"其中以在线计算的粗汽油干点为主要被控变量!实现汽油干点的直接控制!同时!将塔顶温度控制在给定的浮动区域内"在控制汽油干点的同时!也要控制柴油闪点不超限!主要是不低于下限"操作变量为塔顶温度和塔顶循流量"主分馏塔中部主要以柴油凝固点’柴油抽出温度为被控制对象"以在线计算的柴油凝固点为主要被控变量!实现柴油凝固点的直接控制"同时!将柴油抽出温度控制在给定浮动区域内!将柴油闪点控制在上下限内"操作变量为柴油抽出层温度’一中流量和二中流量"主分馏塔塔底主要以人字挡板上方温度’塔底温度’塔底液位’塔底液位速率为被控制对象"维持人字挡板上方气相温度平稳!是使全塔平稳的重要因素"先进控制将此气相温度作为被控变量!通过调整返塔流量的给定!维持塔底进入塔上部的温度平稳!使全塔操作易于平稳"操作变量为油浆上返塔流量’油浆下返塔流量’油浆外甩量"*.%!吸收稳定系统先进控制器!<"吸收稳定部分控制目标是控制稳定汽油’液化气’干气的质量"吸收塔部分主要控制吸收剂比值!提高吸收效果!操作手段是补吸收剂流量&解吸塔部分主要控制干气!%以上含量’液化气!*含量!操作手段是解吸塔底再沸返塔温度&稳定塔主要控制稳定汽油#&j点和液化气!)含量!调节手段是稳定塔底再沸返塔温度和稳定塔顶冷回流&另外!凝缩油罐液位要求在一定的范围内平缓变化的同时!确保凝缩油罐的流出量平稳变化!从而保证下游的平稳操作!操作手段是凝缩油罐流出量"%!先进控制与实时优化系统的软硬件结构该装置使用E24;L-;N NB S@系统!K!@控制器与A?>模块构成H!A网&A?>与I H@操作站’"S S#"]]N P/08P24S M2/;::P47S N08Y2M3$站’E>#历史模件$构成T!A网"先进控制系统硬件包括#台先进控制系统的服务器!#台先进控制系统工程师站!K!@自带的"S S站!三者通过EH=连成星形网""S S站采用双以太网卡!用其中一个网卡连接到先进控制的星形网!同时通过另外一个网卡连到公司的局域网!上传K!@数据到公司的实时数据库"系统的软硬件结构如图<所示" &!先进控制与实时优化系统投用分析先进控制在该装置上投用后!系统运行平稳’产品质量平稳卡边’提高了高价值产品收率!带来了可观的经济效益"<.#!软测量由于篇幅有限!本文仅以汽油干点为例进行说明!汽油干点软测量对比如图)所示"其中有效点#&&个!偏差在*h范围内的点占有效点(<j&偏差在<h范围内的点占有效点(,j&偏差大于<h点占有效点*j"软’*石油化工自动化!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!*&&’年测量曲线对比和统计结果表明!软测量比较准确!满足先进控制和指导操作员操作的要求"图<!先进控制与实时优化系统软硬件结构图)!汽油干点软测量对比曲线<.*!先进控制与常规控制对比以主分馏塔几个关键被控变量作以说明!图’是*<6内关键被控变量历史趋势图"其中后#*6切下先进控制!改为常规S?K控制"图’中!纵坐标对应的是当前被选中的被控变量#塔底液位$!而非通用的坐标值"图’!先进控制与常规控制对比曲线!!从图’明显可以看出!投用先进控制以后!产品质量实现了卡边控制%系统平稳性明显增强"以汽油和柴油质量控制为例!先进控制和常规S?K控制效果数据统计对比如表#所列"表!!先进控制和常规/0.控制效果对比!!!!项!!目平均值最大值最小值极差均差方差汽油干点投用先进控前#(*.,<$’#(<.$$<#(#.&&,%.$’’&.’#,%%<&.)(,(#)投用先进控后#(%.))$%#(<.’,*#(*.<%**.*)&.*,##’<&.#*’’’&柴油凝固点投用先进控前*.&),(<(<.(*’&.&’’<.,’&.$’(#)$&.,’#<$)投用先进控后*.(($#$*<.&%*.&<(#.(,#&.**#,*,&.&$,%%* <.%!效益分析先进控制与实时优化系统投用后!以提高液收&汽油d柴油d液态烃’为优化目标"*&&)年#*月#%日!中国石油股份公司专家组测试人员对该装置先进控制系统进行了现场测试%标定结果表明液收提高了&.$j以上!同时考虑到生产方案%设备仪表%价格核算等因素!综合效益约为*<&&万元(年""!结论!!先进控制与实时优化技术在该装置上的成功实施!已经取得显著效果)提高了系统的可靠性%平稳性!降低了操作员的工作强度!实现了产品质量指标卡边控制!提高了高价值产品收率!取得了显著的经济效益"该套装置的先进控制是该公司第#套先进控制系统!它的成功实施!为该公司其他装置实施先进控制系统开了一个好局!并积累了大量的技术和管理经验!培养了一支技术队伍!为以后其他装置先进控制系统的成功实施打下坚实的基础"参考文献!#!王树青!金晓明.先进控制技术应用实例.北京)化学工业出版社!*&&).’#$,<*!郑远扬!高少立!袁璞.催化裂化装置的动态模型)%提升管反应器的动态模型和动力学参数的估计.石油炼制!#(,’!*&*’)*%$%&%!郑远扬!高少立.催化裂化装置的动态模型"%提升管反应器的集中参数模型!石油炼制!#(,’!#<&<’)’$$$#<!王野!李军.催化装置先进控制系统技术改造.化工自动化及仪表!*&&<!&’’)*($%%)!王传斌!夏茂森.K>!]N X:先进控制技术在吸收稳定单元上的应用.石油化工自动化!*&&*!&)’)<%$<’$*第’期!!!!!!!!!!!!!王!强等D先进控制与实时优化技术在催化裂化装置上的应用。

流程模拟技术优化Ⅱ套催化装置分稳系统操作

７０Ｎｈ易出现带液现象；００ｍ／，稳定系统、尤其是
稳定塔负荷超过设计能力。装置设有与催化裂化装置相配套的产品精制系统。
收稿日期：０８—０２。２０９— ０作者简介：向阳，。９４年生，朱男１７助理工程师。１９９４年毕业于广东石油学校石油炼制专业，现就职于九江分公司催化车问，从事工艺管理工作。
Ｐｍ模型，ｕｐ油气分离器采用Ｆｓｌｈａ２模型，气压机
３２稳定部分．
本区流程模拟中吸收塔、解吸塔、再吸收塔、
ｔ
稳定塔均采用Ｒｄｒｃ模型，气分离器采用ａＦａ油
Ｆｓｌｈａ２模型，热器采用Ｈａｒ型，采用换ｅｔ模ｅ泵
Ｐｍｕｐ模型，此外还用到了Ｓｌ模型。其中吸收ｐｉｔ
器，生器二段再生的结构。１９再９７年９月投人运行，９９年进行ＭＧ１９Ｄ技术改造，新增汽油回炼。２００４年又进行ＭＩＰ—ＣＰ技术改造，Ｇ改造为外提
升管、二段反应。改造后，液化气产率有较大幅度
的增加，装置主要存在问题有：气流量超过但干
年应用的基础上进行更接近生产实际的模拟，以
找出装置瓶颈。
１装置概况
九江分公司 Ⅱ催装置是洛阳院设计、理能处力为１／Ｍｔａ的重油催化裂化装置，采用反应一再
生高低并列式布置的两器形式，设内提升管反应

石油化工催化裂化工艺技术优化

技术与检测Һ㊀石油化工催化裂化工艺技术优化泥吉磊ꎬ许文明摘㊀要:通过催化裂化技术的应用ꎬ提高了原油的加工深度ꎬ并获得了合格的轻质油品ꎬ能够满足石油炼制生产工艺的技术要求ꎮ增加了精炼产品的种类ꎬ不断提高产品质量ꎬ并为石油化工企业创造了最佳的经济效益ꎮ文章探讨了石油化工催化裂化工艺技术ꎬ并提出了相应的优化措施ꎬ以促进石油化工企业的可持续发展ꎮ关键词:石油化工ꎻ催化裂化ꎻ工艺技术ꎻ优化一㊁石油化工催化裂化工艺技术综述催化裂化工艺技术在石油化工中的应用时间较长ꎬ其应用设备多为固定床㊁移动床以及提升管等ꎮ而其工作原理是采用分子筛催化剂ꎬ应用以上反应设备ꎬ依照特定工艺条件及催化裂化运行参数ꎬ将重油进行催化裂化继而得到合格汽油以及轻质柴油的过程ꎮ鉴于不同工艺技术的特点与优势ꎬ以及渣油炼制的具体过程ꎬ对现有催化裂化工艺采取最佳优化措施ꎬ以期实现以最少生产投入ꎬ获得最佳经济效益的目的ꎮ例如ꎬ选择最佳工艺参数ꎬ对获得高辛烷值汽油㊁提高轻质油收率㊁生产高十六烷值柴油都有促进作用ꎬ同时由渣油的催化裂化过程中还可产生液化气及丙烯类原料ꎮ该工艺使用的原材料为减压馏分油或渣油ꎬ也可使用经过优化处理后提纯出高质量的重质油ꎬ符合相关行业执行标准ꎮ二㊁石油化工催化裂化工艺技术优化(一)催化裂化工艺技术的生产流程优化现阶段的石油化工进行催化裂化生产过程包含五个主要组成部分ꎬ分别是反应再生组成部分㊁原油分馏组成部分㊁吸收稳定组成部分㊁产品的脱硫精制组成部分以及烟气能量回收组成部分ꎮ只有这五大组成部分统一协调ꎬ才能更高效的进行重质油的催化裂化反应ꎮ在催化裂化过程中ꎬ可以节约现有催化剂的使用比例ꎬ尽快让焦炭得到充分的燃烧ꎬ然后参与催化裂化的催化剂会进行反应再生组成部分中ꎬ经过一系列的反应再恢复催化剂的催化活性ꎬ确保催化剂可以进行二次催化利用ꎮ催化裂化的反应结果会得到更多的汽油㊁柴油以及裂解气等石油化工产品ꎬ可以满足现有已制订的重质油催化裂化的产品技术质量标准ꎬ为石油化工企业创造大量的经济效益ꎮ反应再生组成部分是进行催化裂化反应的关键要素ꎬ通过催化裂化反应生产小分子产品ꎬ同时也发生缩合反应生产出焦炭由于焦炭对催化裂化工艺产生不利的影响ꎬ因此ꎬ通过再生组成部分ꎬ将焦炭燃烧掉ꎬ恢复催化剂的活性ꎬ继续完成催化裂化的反应ꎬ得到更多的合格产品ꎮ分馏组成部分实现催化裂化后产品的分离处理ꎬ剩余的热能高ꎬ分离的精确程度很容易满足生产的需要ꎬ实现多路循环回流效果ꎬ塔顶循环回流ꎬ达到设计的分离状态ꎮ通过吸收稳定组成部分的作用ꎬ得到稳定的汽油产品和液化气ꎮ(二)催化裂化工艺中使用的催化剂进行优化在石油化工催化裂化工艺中ꎬ使用固体催化剂ꎬ油品可以很快离开催化剂ꎬ焦炭能够沉积在催化剂的表面ꎬ使催化剂的活性下降ꎬ通过再生系统的作用ꎬ应用空气烧掉催化剂表面的焦炭ꎬ恢复催化剂的活性ꎬ加快催化裂化反应的速度ꎬ提高产品的收率ꎬ达到石油化工催化裂化的技术标准ꎮ不断研制新的催化剂体系ꎬ使其满足渣油催化裂化反应的需要ꎬ节约催化剂的用量ꎬ降低催化裂化反应的成本ꎬ才能达到预期的生产目标ꎮ对石油炼制体系的催化剂进行试验研究ꎬ减少催化剂表面烃类的含量ꎬ进而减少焦炭的形成ꎬ防止催化剂失效ꎬ提高渣油炼制的效率ꎬ达到预期的生产效率ꎮ(三)针对催化裂化工艺管理进行优化为了增加石油化工的催化裂化效率ꎬ提升石化企业的经济效益ꎬ除了对石油化工催化裂化的流程和催化剂选择上进行优化ꎬ还可以针对生产工艺的管理进行优化ꎬ提升催化裂化工艺管理的科学合理性ꎬ对于催化裂化装置的运行参数进行优选ꎬ有效控制石油化工催化裂化工艺技术的反应进程速率ꎬ选择最佳的反应进程速率ꎬ以此让催化裂化装置的反应达到最好的效果ꎮ要勇于革新现有的石油化工催化裂化工艺技术ꎬ可以针对两段提升管催化裂化技术进行深入研究ꎬ借此来改良石油化工的催化裂化反应过程ꎬ增加重质油的催化裂化深度ꎬ增加汽油的辛烷值以及柴油的十六烷值的比例ꎬ提高所获得的轻质油的品质ꎬ不断更新石油化工催化裂化工艺技术标准ꎬ让石油化工的催化裂化技术工艺走向更高的境界ꎮ对反应器的出口系统进行革新改造ꎬ应用封闭式耦合旋分器ꎬ使催化剂和裂化产物快速分离ꎬ借此来增加重质油催化裂化反应过程的时效性ꎮ改善进料喷嘴ꎬ防止喷嘴结焦ꎬ提高喷嘴的使用寿命ꎬ使其更好地为催化裂化生产提供支持ꎮ应用先进的分段汽提装置ꎬ除去催化剂上面携带的烃类ꎬ有效地防止结焦现象的发生ꎬ综合提升了重质油的催化裂化生产工艺的效率ꎮ三㊁结语总而言之ꎬ对于现有的石油化工催化裂化工艺进行技术优化可以有效提升重质油的催化裂化效果ꎬ完成石油化工企业预期的计划生产目标ꎬ产生更多的品质优良的轻质油ꎬ为化工企业创造更大的经济效益ꎬ也极大地推动了我国的石油化工催化裂化工艺技术的发展ꎬ为我国的社会经济发展增添助力ꎮ参考文献:[１]潘晓帆.石油化工催化裂化工艺技术优化[Ｊ].石化技术ꎬ２０１８ꎬ２５(１２):４１.[２]张金庆.石油化工催化裂化工艺技术的优化措施探析[Ｊ].石化技术ꎬ２０１８ꎬ２５(１１):７８.[３]韩贺ꎬ马晓梦.石油化工重油催化裂化工艺技术[Ｊ].石化技术ꎬ２０１８ꎬ２５(１):７６.作者简介:泥吉磊ꎬ许文明ꎬ山东海普安全环保技术股份有限公司ꎮ９５１。

催化裂化装置优化技术分析-收率与能耗

中国石油大庆石化公司炼油厂
一、催化裂化装置能耗分析
影响的催化裂化装置能耗的第二大因素是装置蒸汽输出量。由于重油催化裂化装置原料较重，生焦率高，焦炭在再生器中燃烧释放出的热量除提供裂化反应热外，还有大量的剩余，如何合理利用装置的高温位余热发生蒸汽，以蒸汽为介质回收热量、提高装置利用热能的能力是降低装置能耗的有效手段。
中国石油大庆石化公司炼油厂
二、催化裂化装置节能措施
2.7催化与气分装置进行热联合因此，催化装置低温热能的综合利用，对装置能耗有
很大的影响。锦西石化公司1.0Mt/a重油催化裂化装置分馏系统与气分装置进行热联合，其中，催化顶循环油引至气分脱丙烷塔底作源；两外把高温热水由P311A/B抽出后去催化，分别和分馏塔顶油气、轻柴油、一中循环油、产品油浆换热，把油品冷却到合适温度，把高温热水加热到105℃左右送到了气分装置，作为气分装置的热源。
中国石油大庆石化公司炼油厂
一、催化裂化装置能耗分析
项目焦炭新鲜水循环水除盐水电耗 3.6MPa 蒸汽 1.0MPa 蒸汽 3.6+1.0 蒸汽 0.3MPa 蒸汽低温输出热总加工原料量合计能耗
表-1 某催化裂化装置近四年能耗构成
能耗系数 950 0.18 0.1 2.3
0.2338 88 76
题目：催化裂化装置优化技术分析 ——收率与能耗
王文清
中国石油大庆石化公司炼油厂
目录
催化裂化装置能耗分析催化裂化装置节能措施优化工艺提高催化装置产品收率其他提高产品收率及降低能耗的措施炼油厂能耗计算与评价方法
中国石油大庆石化公司炼油厂
一、催化裂化装置能耗分析
催化裂化装置是我国炼油行业的主要二次加工装置，也是占炼油厂能耗比例最大的装置之一，催化装置能耗一般占炼油厂全厂能耗的30%～50%。随着原油价格的不断攀升以及催化裂化原料的日益重质化，催化裂化节能降耗问题成为了提高催化裂化装置经济效益的关键问题，装置节能降耗的重要性尤为突出。表-1为某催化裂化装置近四年来的能耗分析数据。

催化裂化装置的节能优化

１．前言图１原料油缓冲罐的液位控制（优化后）我国炼油厂的炼油能耗从１９７８年的１０５．４ｋｇＥＯ／ｔ原油左右降低到换热网络按照 “ 温度对口，梯级利１９８８年的６９．３ｋｇＥＯ／ｔ，降低了３４．３％＿１ｊ。其中常压蒸馏装置从２８ｋｇＥＯ／ｔ用” 的科学用能原则重新匹配优化。降低到了１３ｋｇＥＯ／ｔ左右。２００１年，在二次加工比例有所增大情况下，全ａ）停二中循环，二中的热量主要通过油浆循环取出。国炼油能耗为８５．９ｋｇＥＯ／ｔ，￣Ｌ１９８８年增加了２４％。ｂ）用一中（２８９ ℃）先作为稳定塔底再沸器的热源，然后再作为解２，装置简介吸塔底再沸器的热源，经换热器（Ｅ３１４）和稳定汽油换热后直接作为回催化装置＃２于１９９５年建成投产，原设计处理能力为０．６Ｍｔ／ａ。采流返分馏塔。用同轴式两段再生工艺。２００５年装置进行改造，改造后装置处理能力达Ｃ）柴油（２２８ ℃）先作为预分馏塔底再沸器（Ｅ８０３）的热源，然
２００９年装置ａｎｔ量为１．０Ｍｔ／ａ，装置能耗为５１．７５ｋｇＥＯ／ｔ。（Ｅ２０３／１，２）。２００８年中石化催化裂化装置的能耗平均值为５８．２５ｋｇＥＯ／ｔ，先进４）油浆高温位的热量先与初底油换热，然后与催化原料换热，之值为３９．９６ｋｇＥＯ／ｔ口Ｊ。后再发生蒸汽。油浆和外取热发生３．５ＭＰａ蒸汽，停中压蒸汽减压到

加氢裂化装置优化运行生产航煤技术攻关

加氢裂化装置优化运行生产航煤技术攻关为了提高航煤的品质，同时降低其生产成本，加氢裂化装置的优化运行成为了一项具有重要意义的技术攻关。

针对这一问题，本文将从以下三个方面进行探讨：加氢裂化装置的工艺原理和流程；装置优化运行的必要性和挑战；装置优化运行中的关键技术和应用方法。

一、加氢裂化装置的工艺原理和流程加氢裂化是利用催化剂和氢气使长链烃分子在高温下断裂成短链分子的工艺。

加氢裂化装置的主要部件包括加氢反应器、分馏塔、冷却器等。

其工艺流程如下图所示：[插入图片]在这一工艺中，原料油进入加氢反应器后，在氢气的存在下，经过高温高压的加氢反应，长链烃分子被断裂成短链烃分子。

随着反应的进行，反应器中不断有新的短链分子生成，同时也有短链分子进一步加氢，生成更短的分子。

这时，分馏塔将反应产物分为轻质和重质两部分，轻质部分包含甲烷、乙烷、丙烷等气态产品，重质部分则包含乙烯、丙烯、苯等液态产品。

最后，这些产品经过冷却器冷却，通过分选装置分离出不同产品。

二、装置优化运行的必要性和挑战加氢裂化装置的优化运行主要是为了提高产品的催化裂化效率和产品品质，同时降低生产成本。

具体来说，装置优化运行的必要性体现在以下几个方面：1.提高产品的品质。

通过优化反应的温度、压力、质量比等因素，可以使产物中不同组分的含量得到有效控制，从而提高产品的品质和附加值。

2.降低生产成本。

装置优化运行可以帮助企业在提高产品品质的同时，尽可能降低生产成本，提高经济效益和市场竞争力。

3.优化反应系统的安全性。

优化加氢裂化装置的运行参数，可以有效减少一些不必要的反应失控和事故风险，保证生产过程的稳定性和安全性。

然而，装置优化运行所面临的挑战也不容忽视。

首先，加氢裂化反应机理较为复杂，其反应产物不仅涉及到烃类气体和液体，还可能出现其他非烃类物质，例如硫化物、酸性物等。

其次，不同反应物质的加工条件和要求也不尽相同，因此在不同的工作状态下对不同反应物质进行加工还需要进行针对性的优化。

重油催化裂化装置吸收稳定系统流程改进及操作优化

１７
图２改造后吸收稳定系统工艺流程
流程改进后，富吸收油冷却后进入凝缩油罐，与压缩富气和解吸气？，液相分离后分别进入昆合气吸收塔和解吸塔，当于多了一次平衡过程，相降低了带入解析塔的气体量，降低了塔底重沸器负荷。另外，程改进后，充吸收剂冷却介质由循环水流补
效的目的。
关键词：催化裂化吸收稳定系统改造节能优化
１前言
定系统进行了流程改造和优化，以降低能耗。
２工艺流程改造
催化裂化装置吸收稳定系统是处理分馏塔顶
油气分离器的粗汽油和富气，离出干气，回 ①将富吸收油直接进解吸塔流程改为富吸收油与压缩富气混合后进入冷
改为分馏塔一中循环物流； ⑤补充吸收剂冷却介质
由循环水改为深冷水（即冷媒水）。
却器冷却，进入凝缩油罐；凝缩油进解吸塔改再 ②
吸塔第３２层塔盘处；将解吸塔底重沸器热源由 ③ 分馏塔一中循环物流改为１０ＭＰ．ａ低压蒸汽；
事设备管理工作，发表论文２篇。已
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第１２期
张可伟．重油催化裂化装置吸收稳定系统流程改进及操作优化
水，离出的气体进入吸收塔，离的凝缩油与稳分分

石油化工催化裂化技术的工艺优化分析

石油化工催化裂化技术的工艺优化分析发布时间：2023-03-03T08:56:47.868Z 来源：《科技新时代》2022年第20期作者：王中亮杨立志[导读] “三油并轨”政策的实施和车用柴油标准的升级将进一步减少污染物的排放王中亮杨立志中国石油哈尔滨石化公司第二联合车间 150056摘要：“三油并轨”政策的实施和车用柴油标准的升级将进一步减少污染物的排放，保护环境，并推动发动机企业技术进步和炼油企业转型升级。

例如，车用柴油国Ⅵ质量标准要求大幅降低柴油的硫含量和多环芳烃含量，这将使催化裂化柴油（ＬＣＯ）占比较高的炼油企业面临巨大技术经济挑战。

这是因为ＬＣＯ的总芳烃质量分数为５０％～７０％，且双环芳烃占比很大，为总芳烃的４０％～６０％；同时ＬＣＯ的硫、氮等杂质含量高、十六烷值低，难以直接作为柴油馏分，必须进一步深入加工才能满足国Ⅵ柴油质量标准的要求。

ＬＣＯ深加工技术主要有加氢精制、加氢改质等技术。

通过加氢，可以脱除ＬＣＯ中的硫和氮元素，但ＬＣＯ加氢过程需要高苛刻度的工况条件，氢耗高、操作成本高、经济效益差。

同时，随着消费柴汽比的不断下降，炼油企业间的竞争不断加剧，为ＬＣＯ加工路线的选择带来巨大挑战。

因此，探寻最优ＬＣＯ加工路径，实现低成本提升ＬＣＯ经济价值成为研究热点。

关键词：催化裂化；低辛烷值汽油；辛烷值引言我国FCC汽油为商品汽油的主要组分，其在商品汽油中的比例达70%以上，无论目前还是可预见的未来，FCC汽油在炼油厂中的重要地位不容置疑。

FCC汽油性质明显优于热裂化汽油，而且，稳定性要比热裂化汽油高得多，各种烃类在FCC汽油中大致分为正构烷烃约5%，异构烷烃在25%~33%之间，环烷烃在6%~12%之间，烯烃在33%~46之间，芳烃在16%~22%之间。

高辛烷值汽油能够提高发动机的功率和热效率，提高汽油辛烷值已经成为各汽油生产单位的主要努力方向。

粗汽油作为终止剂在催化裂化装置上进行工业应用已经取得了不错的效果，能够抑制氢转移二次反应和减少热裂化反应，提高重油催化裂化的轻质油和液化气收率，降低干气和焦炭产率。

催化裂化装置稳定塔的操作分析及优化

法，分析各操作变量的影响程度。
１优化目标函数及操作变量的选定
重点考虑不同操作条件对稳定塔经济效益的影响，以假所定原料价格、产品价格、设备折旧等费用在优化前后不变，定稳塔的总效益可按下式计算：总效益＝定汽油价格 ×稳定汽油产量＋稳液化气产量 × 液化气价格一操作费用
（１上海戊正工程技术有限公司，上海
勇，吴罗刚
２０２；０１０２广东寰球广业工程有限公司，广东广州５０６）１６５
摘要：以某厂催化装置稳定塔为例，通过流程模拟软件，在保证产品质量一致的情况下，以经济效益最大化为目标，分析各个
ｎｍｉｅｅｔａｈａｇｔｆｎｔｎ，ｔｅｉｆｕｎｅｆａｈｖｒｂｅｏｐｒｔｎｗｅｅａａｙｅ．Ａｒｈｔｏｓｐｏｏｃｂｎｆｓｓｔｅｔｒｅｕｃｉｉｏｈｎｅｃｓｏｃａｉｌｆｏｅａｉｒｎｌｚｄｌｅａｏｉｔｇｍｅｈｄｗａｒ —
催化裂化装置稳定塔负责分离液化气和稳定汽油，液化气中Ｃ含量和稳定汽油蒸汽压是质量指标。主要操作变量有：塔
为５０５０兀／。ｌ
（）２稳定塔塔底热源一般利用装置余热，一中段油或者二如
顶压力、进料温度、回流比和进料位置等。对于新建或改造的装置，塔板数的选择也影响塔的经济效益。
ｔｎｃｎｏｔｉｎｒｙｓｖｎｆｃｂｔｒｉａｂａｎｅｅｇａｉｇｅｆｔｅｔ．ｏｅｅ

催化裂化装置(FCC)能量优化途径和方法

催化裂化(FCC)装置能量优化途径和方法
[摘要] 介绍催化裂化装置(FCC)能量优化特点、优化思路、优化方法。

一、催化裂化装置特点；
二、催化裂化装置节能优化；
一、催化裂化装置特点
催化裂化装置(FCC)是炼厂内最重要二次加工装置之一，它的工艺过程特点决定了过程用能特点。

催化剂再生烧焦产生的热量在反应器和再生器之间的热传递是其用能的最大特点，这也决定了该装置能效的优化策略和优化节能思路及方法。

催化裂化反应-再生系统（反再系统）传递的热量由焦炭燃烧所产生。

在再生器内产生的热量的60%~70%被催化剂带入到提升反应系统中，其余的热量由燃烧产生的烟气带走。

通过催化剂在再生器与反应器之间的循环，热量就在反再系统中完成转移。

在反应器中，进料与携带热量的再生催化剂混合接触，催化剂携带的热量提供进料升温所需的显热、进料汽化热、反应热和其他用能及反应器的热损失。

反应产生的流出物在提升管末端实现与催化剂分离，产生的流出气体物流以过热的气相状态进入分馏系统，同时带入了大量由烧焦提供的能量进入分。

催化裂化装置的一种实时优化方法及其应用

１相关积分法原理
上述公式中，（）Ｊｔ分别为调优变量和目标 “ ｔ，（）
相关积分法在线优化控制系统的基本原理：在流程型生产装置的在线优化控制系统中，应用相关
函数的测量值。可见ＫＫ能够通过调优变量和目标函数的观测值计算得到，于是根据公式：
积分法以实时测量的变量值计算优化变量与目标变量的互相关积分，并求出目标函数的梯度，而计算进出调优变量的新给定值。由装置的基本控制器实施调节。从而使目标函数在满足约束条件下达到最大，
实现对生产装置的实时优化控制。相关积分法在线优化控制系统的关键技术是相关积分理论。相关积分是一种与随机过程有关的运算。在相关积分法理论中，目标函数、干扰、化变优
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过程控制
化动及表２７３１：～０工自化仪，０，４）７４０（３
ＣｏｔｏｎｎｔｕｅｔｎＣｈｅｃｌＩｄｔｙｎｒｌａｄＩｓｒｍｎｓｉｍｉａｎｕｓｒ
催化裂化装置的一种实时优化方法及其应用
Байду номын сангаас
第３４卷
可通过工程师界面随时修改和输入。这五组优化控制器都以反应温度、中止剂流量、预提升蒸汽（或预提升干气，可切换）流量、汽油回炼比、原料油换热温度、掺渣比、回炼油比、新催化剂加入量等８个变量为调优变量，在线优化这些变量，通过调整催化裂化的主要操作条件，高主产品的收率或装置的经济提效益。这五组优化控制器通过操作界面上的五个方案选择，系统自动进入切换程序，完成切换之后，自动根据所选的方案进行优化操作。为了使优化控制能在装置的正常工作范围内进行，要对优化变量需有上下界的约束，８个优化变量共有１６个约束条件。这些约束条件可以由操作工人在线依据当时的装置情况进行设置。为了控制各种优化控制方案中的主要产品的分布，每个优化方案中对产品分布也有约束条件，中液态烃和汽油方案为柴油收率下其限约束，柴油方案为液态烃收率下限约束。此外还有再生温度的上限和下限约束。优化控制计算拟采用强自适应的相关积分法，由于该方法不需要对过程建模，利用操作时的自然脉动工作，对操作的干扰小，而且抗外界不确定因素能力大。优化控制软件安装在ＤＳ的操作站上，Ｃ软件采用ＤＩｐｉｉｒｘｒｓｆＣ。该软件是成熟的ＣｔｚｐｅｓｏＦＣＯｍｅＥｒ商用相关积分控制软件，入ＤＳ内，须另外增嵌Ｃ无加新的硬件，有很高的可靠性。（）１分馏塔液位一优化协调先进控制系统。为了保证优化过程中分馏塔底液位在正常范围内变化，系统中还对油浆回炼比和新催化剂加入量这两个直接影响分馏塔底液位的变量加入了液位一优化协调先进控制。控制器按照一定规则，协调分馏塔底液位、回流油罐液位与优化控制器之间的关系，尽

催化裂化装置吸收稳定系统节能优化改进方案对比研究

石节能
油Hale Waihona Puke 炼制与化
］二
ＰＥＴＲ０ＬＥＵＭＰＲ０ＣＥＳＳＩＧＮＤＮＡＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬＳ
２１０１年３月第４２卷第３期
催化裂化装置吸收稳定系统节能优化改进方案对比研究
田涛，王北星，杨帆
指标和控制参量，稳定塔再沸器负荷的影响也对
型计算气液平衡数据和热力学性质。
４１解吸塔进料状态对吸收稳定系统的影响．
不同进料状态对吸收稳定系统各指标的影响见表６其中工况Ｉ为冷进料，料温度４ ℃ ，，进Ｏ进料位置为第１塔板；况 Ⅱ为双股进料，、分块工上下
（国石化集团公司经济技术研究院，北京１０２）中００９
摘
要：应用Ｐｏ Ⅱ流程模拟软件，某炼油厂催化裂化装置吸收稳定系统的节能优化改进方案进行对比ｒ／对
研究，出最优改进思路。研究各操作参数对过程工艺及能耗指标的影响，出流程操作优化的具体措施。模提提
为２．６ｔ。８９／ｈ
４模拟结果与讨论
应用以上模拟条件、量控制指标和调节方质法，立吸收稳定系统模型，用ＢＫ１建采０热力学模

催化裂化装置分馏塔顶及冷却系统腐蚀分析与优化

的NH 3含量，因此在对污水进行检测的过程中，其呈现的pH 值会在8.4左右，但是在对分馏塔顶系统进行分析的过程中，其形成的腐蚀情况主要是以HCl 酸性腐蚀为主，其发生腐蚀的主要位置在塔顶的挥发线以及冷却器的部位。

之后在对其进行腐蚀反应的详细分析之后，发现是HCl 同H 2S 在水环境中的溶解度以及平衡分压不同的原因。

例如在温度为110℃以下的时候，当出现冷凝液就会让HCl 充分的溶解到冷凝液当中，这样便使得冷凝液的pH 值降低，并且这个过程中氨的含量正在不断的升高，但是始终保持在露点的范围之中，因此使得没有在水中充分的溶解，而且对于H 2S 来说，只有在温度降低到77摄氏度以下的时候才会发生溶解。

为此，氨气无法对该区域中的冷凝中存在的酸性物质进行中和，进而使得对相关设备以及管线发生腐蚀反应。

在这种腐蚀条件下，会由于加工原材料的区别，使得腐蚀介质的含量也有所不同，同时对于腐蚀的实际表现也并不相同。

在发生腐蚀的过程中，其实际的特征主要不仅会造成设备厚度的减薄，同时还会造成局部位置的穿孔，同时在特别的位置上还会出现一定程度的鼓泡开裂以及各种氢脆化的破坏现象，加强硫化物的应力腐蚀效果。

同时，在有着CN-存在的情况下，其H 2S 与铁元素反应而产生的硫化亚铁，这两种元素会对形成的硫化铁的保护层产生腐蚀的效果，为此会产生络合离子，这样的反应会进一步加剧腐蚀的效果，而产生的络合离子还会同铁离子继续发生反应，从而生产白色的物质。

为此，在反应过程中存在着氰化物或者氯化物的时候，其拥有着较多的活性离子，在该系统加工过程中会有着较为严重的腐蚀现象。

2.2 分馏塔的结盐腐蚀现象在系统当中发生结盐或者发生腐蚀反应，都会对设备发生严重的侵蚀效果，这样便对设备的使用周期造成严重的影响。

一般来说，在催化装置发生结盐的位置主要发生在分馏塔顶循系统以及挥发线空冷系统当中，同时在发生结盐的分馏塔顶循系统的塔盘当中，经常性的发生结盐，就会严重的影响塔顶的正常运行。

催化裂化装置吸收稳定系统流程优化

２０１３年第４３卷第８期
炼油技术与工程ＰＥＴＲ０ＬＥＵＭＲＥＦＥＲＹＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
催化裂化装置吸收稳定系统流程优化
刘旭晓，张聚越，陈振江
（中石化洛阳工程有限公司，河南省洛阳市４７１００３）
后进入解吸塔中部。
（４）解吸塔中间重沸器换热流程：凝缩油直接进入解吸塔顶部，解吸塔中部设置一个利用稳定汽油热源的中间重沸器。表１ — ２是吸收稳定系统模拟结果。从表１可以看出，解吸塔采用热进料的方式，解吸塔顶气流量、进入吸收塔顶气体流量、进入压缩富气后冷器的介质流量、稳定塔顶气体流量、补充吸收剂流
品精制装置。稳定汽油自稳定塔底抽出，经一系
列换热、冷却至４０℃ 后一部分用作补充吸收剂，另一部分作为产品至产品精制装置。
２解吸塔流程优化
２．１解吸塔进料方式解吸塔按进料方式可分为以下４种：
（１）热进料方式：从气压机油气分离器分离
— —
７
——
第４３卷第８期
术与应用，２００５，２３（４）：３０６－３０９
刘旭晓等．催化裂化装置吸收稳定系统流程优化
１９９２：２０－２８

催化裂化装置安全环保操作规程

催化裂化装置安全环保操作规程催化裂化是炼油工业中一项关键的重要工艺，通过该工艺能够将重油转化为轻质燃料，如汽油和柴油，具有重要的经济和社会意义。

然而，催化裂化工艺需要操作人员高度的技术知识和严格的操作规程才能确保安全运行和环保效果。

本文将介绍催化裂化装置的安全环保操作规程，旨在保证催化裂化装置的安全运行和环境保护。

1. 前期准备催化裂化装置操作前，操作人员应进行以下准备工作：- 检查设备状态：检查催化裂化装置的设备状态，确保各个设备处于正常工作状态，如阀门、泵、压力容器等。

- 提前设备预热：对于长时间停用的设备，需要提前进行预热，以免在操作过程中发生温度冲击。

- 取样检测：对原料油进行取样检测，确保原料油符合生产要求。

2. 操作规程2.1 开车操作催化裂化装置启动前的开车操作需要按照以下步骤进行：- 检查设备：检查各个设备的运转情况，确保设备处于正常工作状态。

- 开启冷却水：确保冷却水系统正常运行，防止设备过热。

- 开启循环油泵：通过开启循环油泵，确保催化剂能够循环运行。

- 启动风机：启动催化裂化装置的风机，确保催化剂正常流动。

- 点火操作：进行点火操作，将点火剂引燃，使催化裂化装置开始正常工作。

2.2 正常操作在催化裂化装置正常运行期间，操作人员需要遵守以下操作规程：- 监测参数：持续监测催化裂化装置的关键参数，如温度、压力、流量等，及时发现异常情况。

- 调节操作：根据监测到的参数，进行相应的调节操作，保持催化裂化装置的正常运行状态。

- 催化剂管理：定期对催化剂进行检查、更换和再生操作，确保催化剂的活性和稳定性。

- 溢流处理：针对可能的溢流情况，应及时采取措施，将溢流物料转移至安全容器进行处理。

2.3 停车操作催化裂化装置停车前的操作需要按照以下步骤进行：- 停产通知：在停车前，需及时向相关部门发出停产通知，确保停车操作不会对其他工艺产生影响。

- 净化处理：首先，关闭料线，停止原料进料。

然后，将催化剂床内的烃类物质尽量燃烧或清除，确保安全停车。

催化裂化装置提高丙烯收率的操作优化

催化裂化装置提高丙烯收率的操作优化摘要：丙烯是一种重要的石油化工产品，广泛用于聚合物制造、化学合成和其他工业应用。

催化裂化装置是生产丙烯的主要工艺单元之一。

提高丙烯收率对于降低生产成本、提高利润至关重要。

因此，本文主要就如何提高催化裂化装置丙烯收率进行探讨，并提出一系列操作优化策略，旨在实现更高的丙烯产量。

关键词：催化裂化装置；反应条件；丙烯收率；操作优化前言催化裂化装置是石油炼制工业中的重要组成部分，其主要功能是将重负荷的石油馏分分解成更有价值的产品，其中包括丙烯这一关键化学品。

丙烯是一种广泛应用于化工行业的重要原料，用于生产塑料、合成橡胶、燃料添加剂等众多产品。

因此，提高催化裂化装置丙烯的收率对于提高炼油厂的盈利能力和资源利用效率至关重要。

一、操作优化1 反应条件优化反应条件优化是提高催化裂化装置丙烯收率的关键，尤其是反应温度的控制。

催化裂化过程中主要发生裂化反应、氢转移反应、异构化反应和芳构化反应，其中裂化反应和芳构化反应是吸热反应，而氢转移反应和异构化反应是放热反应。

所以随着反应温度的升高，有利于裂化反应的发生，丙烯的产率会逐步提高。

丁烯是非稳定的二次产物，正、异丁烯间的异构反应有利于异丁烯生成，而氢转移反应不利于异丁烯保留。

反应温度较高时，氢转移反应的比重大，异丁烯转化率较高，异丁烯含量下降。

而在高温度的区间内，热裂化反应的比重大，抑制了氢转移反应的发生，异丁烯转化率较低，异丁烯含量增加，这就造成了异丁烯含量先减少后增加的现象。

当反应温度较高时以后，反丁烯－２、顺丁烯－２的生成量和消耗量达到短期平衡。

另外汽油中的烯烃和芳烃是辛烷值较高的组分，提高反应温度后，有利于裂化反应的发生，烯烃和芳烃温度对汽油成分以及辛烷值的影响的生成增加。

同时，消耗烯烃的氢转移反应为放热反应，提高反应温度相当于抑制氢转移，因此提高了裂化反应与氢转移反应比，从而，汽油中烯烃的体积分数和辛烷值都有一定程度的上升。

但是当反应温度达到某一平衡点后，芳烃的生成量不会随着温度的升高而增加，甚至有所减少。

催化裂化装置的一种实时优化方法及其应用

催化裂化装置的一种实时优化方法及其应用催化裂化装置是石化工业中常用的一种反应装置，它可以将重质石油馏分转化为轻质高附加值的产品，例如汽油和石蜡等。

由于该装置反应体系复杂，操作条件变化频繁，因此如何优化操作参数以提高反应效率和产品质量是催化裂化装置运行中需要解决的关键问题之一。

传统的催化裂化装置优化方法通常采用经验或者实验室规划方法，这种方法经验积累时间长，对于装置复杂度和操作条件的变化有限制，无法充分利用数据和建模技术来精确预测反应过程和结果。

因此，为了提高催化裂化装置的操作控制水平和反应效率，研究人员提出了多种实时优化方法。

其中一种常用的实时优化方法是基于模型预测控制技术。

这种方法基于对反应物质的动力学特性和化学反应机制进行建模，并结合实时监测数据和模拟模型来进行预测和控制。

通过预测模型的优化和反馈控制策略，可以实现催化裂化反应过程中的最优化控制，提高反应产物的选择性和产率。

在实际应用中，催化裂化装置的实时优化方法通常利用计算机自动化控制系统来完成。

该系统可以实时监测和收集反应器和生产线的各种参数，例如温度、气体流量、压力和反应产物质量等信息。

并通过数学建模和计算方法进行实时数据处理和反馈控制，最终实现反应产物的高效生成和产品质量的稳定控制。

该实时优化方法的应用，在馏分催化裂化装置中已经有了广泛的应用。

例如，研究人员将该方法应用于某个馏分催化裂化装置中，采用了基于神经网络的预测模型和优化控制方法来实现反应过程的最优化调节。

通过实时监测和预测，系统可以自动调节反应温度和反应物流量等参数，从而最大限度地提高反应的产物选择性和产率。

以另一个例子，研究人员还将该方法应用于某个石蜡催化裂化反应装置中，通过建立反应动力学模型和实时监测数据来进行预测和反馈控制。

在实际应用中，该系统可以根据生产线的实际操作条件来进行自适应调整，并通过控制最终产物中的组成和质量来实现反应过程的优化调节。

总体来说，催化裂化装置的实时优化方法可以提高设备的生产效率和产品质量，也为石化行业的发展提供了一种新的技术手段和方法。

优化工艺操作降低干气中C3含量

优化工艺操作降低干气中C3含量李强刘永宏摘要：本文主要介绍了延安炼油厂200万吨/年催化裂化装置由于加工量超负荷且掺炼外购渣油为解决干气不干的问题而对吸收稳定系统操作进行的优化调整。

经过优化工艺操作，干气质量明显改善，C3及其以上组分由单月最高21.4%(v)降低为2.5%(v)；月平均最高值由13.8%(v)、降低为3.6%(v)，基本上满足工艺指标要求。

关键词：优化操作催化裂化吸收干气 C31、装置概述延安炼油厂200万吨/年重油催化裂化装置，由中国石化工程建设公司（SEI）总承包，装置设计加工规模为200万吨/年，年加工时数以8000小时计，平均每小时加工量为250吨，以延安混合原油的常压渣油为原料，该套装置于2006年11月一次试车成功后，便成为延长石油集团的主要生产装置，特别是炼化公司在平衡三个炼油厂一、二次加工任务，全公司物料平衡时起到了决定性的作用。

由于生产任务逐年增大，并且掺炼了外购渣油，该装置的加工负荷远远超出了设计值，加工量（渣油）最高达到7200吨/天（外购渣油的掺炼量为1500t/d），导致现在的操作随加工量及原料性质的波动影响较大，特别是吸收稳定系统，干气不干的问题尤为严重，由于干气中携带C3以上组分较多，影响装置的总收率及炼厂的经济效益。

本文针对延安炼油厂200万吨/年重油催化裂化装置，经过近一年的时间对操作的调整、分析，在没有对装置进行技改的基础上，对操作进行一系列的优化调整，对改善干气不干的问题较为明显。

2、技术分析及优化调整2.1 加工量和原料性质加工量超负荷、掺炼外购渣油导致原料性质不稳定，造成200万吨/年催化裂化装置各岗位操作波动大，反再系统生焦量过大，外取热超负荷运转，再生系统严重超温，造成热裂化严重，气相负荷增大，吸收干气量明显增大，最高达到15000 Nm3/h，严重以上组分含量明显增加，影响装置总液收。

为了保证公司全年加工影响干气质量，C3任务的顺利完成，我们在无力改变客观因素的条件下，从主观因素分析，根据原料性质的变化，科学、合理的控制加工量，及时的调整操作指标，保证了目前生产正常运行以及产品质量的合格。

催化裂化装置流程模拟与优化案例分析[1]

裂化热因子
裂化热因子 =
表观裂化热理论裂化热
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8
3、数据输入及模型校正
焦中氢
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4、预测研究及模型微调
预测模式
主体预测全部预测
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9
4、预测研究及模型微调
典型独立变量
新鲜进料流率提升管出口温度原料预热温度主风量烟气O2含量再生剂定碳新鲜剂补充量平衡剂活性
5
10
15
柴油（W%）与操作条件关系
6.00 5.95 5.90 5.85 5.80 5.75
0
5
10
15
生焦量（W%）与操作条件关系
92.0
91.8
91.6
91.4
91.2
91.0
0
2
4
6
8
10
12
14
装置液收（C3+液体，W％）与操作条件关系
从以上产品收率变化趋势可以出工况5为预测工况中最好操作条件。
序号 1 2 3 4 5
解吸塔塔底温度 122℃ 123℃ 124℃ 125℃ 126℃
干气中丙烯（wt%） ? ? ? ? ?
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例：操作参数目标值筛选
序号 1 2 3 4 5
解吸塔塔底温度 122℃ 123℃ 124℃ 125℃ 126℃
干气中丙烯 1.69wt% 1.73wt% 1.80wt% 1.89wt% 2.47wt%
原料重量 — 产品重量误差 =
× 100
原料重量
误差大于 +/- 2.0% 数据需要重新核查
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2、物料平衡校验
合理的产品收率

催化裂化装置操作优化

催化裂化装置补充吸收剂流量操作优化及其控制实现

先进控制与实时优化技术在催化裂化装置上的应用

流程模拟技术优化Ⅱ套催化装置分稳系统操作

石油化工催化裂化工艺技术优化

催化裂化装置优化技术分析-收率与能耗

催化裂化装置的节能优化

加氢裂化装置优化运行生产航煤技术攻关

重油催化裂化装置吸收稳定系统流程改进及操作优化

石油化工催化裂化技术的工艺优化分析

催化裂化装置稳定塔的操作分析及优化

催化裂化装置(FCC)能量优化途径和方法

催化裂化装置的一种实时优化方法及其应用

催化裂化装置吸收稳定系统节能优化改进方案对比研究

催化裂化装置分馏塔顶及冷却系统腐蚀分析与优化

催化裂化装置吸收稳定系统流程优化

催化裂化装置安全环保操作规程

催化裂化装置提高丙烯收率的操作优化

催化裂化装置的一种实时优化方法及其应用

优化工艺操作 降低干气中C3含量

催化裂化装置流程模拟与优化案例分析[1]

优化工艺操作降低干气中C3含量