催化裂化降烯烃MIP工艺

催化裂化降烯烃MIP工艺

张国伟

（辽宁石油化工大学抚顺 113001）

摘要：本文介绍了催化裂化降烯烃MIP工艺的原理，通过MIP工艺技术在大庆石化公司和中国石油化工股份有限公司天津分公司等厂重油催化裂化装置上的改造，阐述了其工艺流程影响因素和工艺效果，并提出继续发展催化裂化降烯烃MIP工艺的建议。

关键字：MIP 催化裂化工艺流程原理

abstract:This article describes the principle of MIP, and explain process factors and process efficiency through the MIP technology to achieve good Corp inTianjin Branch,factory and Daqing petrification company. Presentingthe the crecommendations of continuing development of MIP. Keywords: MIP catalytic cracking process theory

1前言：

随着我国汽车工业的迅速发展,车用燃料的消耗量与日俱增,汽车尾气中污染物的排放量越来越大,汽车尾气中污染物已经成为大中城市中心地带空气的主要污染物来源。为了贯彻和落实科学发展观,实现石油化工产业可持续发展,我国车用汽油质量升级步伐在不断加快,从2005 年7 月1 日起,我国全面实施车用汽油(国Ⅱ) 的质量指标,2009 年12 月31 日前我国将全面实施车用汽油(国Ⅲ) 的质量指标。车用汽油(国Ⅲ) 的质量指标要求汽油烯烃体积分数不大于30 % ,芳烃体积分数不大于40 % ,苯体积分数不大于1. 0 % ,硫质量分数不大于150μg/ g。汽油质量持续升级对以生产汽油为主的催化裂化技术的存在和发展提出了严峻考验。石油化工科学研究院成功开发了多产异构烷烃和化工生产原料丙烯的流化催化裂化技术(简称MIP) 和生产汽油组成满足欧Ⅲ排放标准并增产丙烯的催化裂化工艺(简称MIP-CGP) 。目前,已有25 套催化裂化工业装置采用MIP 系列技术进行改造并处于运行中,另有多套装置处于设计或建设中,总加工能力达到45 Mt/ a 以上,约占全国催化裂化装置总加工量的45 %。从已运行的MIP 工业装置标定结果来看,MIP 技术不仅能够大幅度降低汽油中的烯烃含量、苯含量和硫含量,而且还可提高汽油辛烷值,尤其是马达法辛烷值。并能多产丙烯，提高经济效益[1]。

2工艺技术原理及特点

MIP技术是北京石油化工科学研究院开发的多产异构烷烃的催化裂化工艺技术。该技术在反应提升管设2个反应区，以烯烃为界，生成烯烃为第1反应区，烯烃反应为第2反应区，见图1

第1反应区主要作用是，烃类混合物快速彻底地裂化生成烯烃，故该区操作方式类似目前催化裂化方式，即高反应温度、短接触时间和高剂油比，该区反应苛刻度应高于目前催化裂化的反应苛刻度，这样可以达到在短时间内较重的原料油裂化生成烯烃，而烯烃不能进一步裂化，保留较大分子的烯烃，同时高反应苛刻度可以减少汽油组成中的低辛烷值组分正构烷烃和环烷烃的生成，对提高汽油辛烷值非常有利；第二反应区主要作用是，由于烯烃生成

异构烷烃既有平行反应又有串联反应，且反应温度低对其生成有利，故该区操作方式不同于目的催化裂化操作方式，即低反应温度和长反应时间。这样既保证烯烃的生成，又有利于生成异构烷烃或异构烷烃和芳烃［2］。

MIP工艺有以下特点：采用新型串联提升管反应器,反应器分为2 个反应区(图2)[3] 。

图2 MIP 技术2 段反应器示意图

在第一反应区中,仍采用高温、短接触时间和高剂油比,满足裂化反应,裂解较重的原料油并生成较多的烯烃,保证一定的转化率,第一反应区以一次裂化反应为主,反应油气和催化剂经较短的停留时间(1～1. 3 s) 后进入扩径的第二反应区,在第二反应区内,通过向第一反应区出口打入急冷汽油、急冷水等冷却介质,控制较低的反应温度和较长的停留时间,同时通过将沉降器内部分待生催化剂引出至提升管第二反应区内, 提高该区藏量,降低油气和催化剂的流速及该区的反应温度,以抑制二次裂化反应,促进氢转移反应和异构化反应,使汽油中的烯烃含量降低,异构烷烃和芳烃含量增加,从而达到新的汽油质量标准。

3装置MIP改造主要改造内容

3.1反应系统

拆除原来旧的提升管, 移位另新建提升管反应器, 底部为预提升段利旧的UOP和Optimix喷嘴, 设原料喷嘴新鲜原料和回炼油和油浆回炼喷嘴申联提升管分为第一反应区和第二反应区在第二反应区下部设有低压降分布板, 上部扩径为预汽提段。在第一反应区出口处新增组急冷汽油喷嘴。

在提升管出口设快速分离设施（VQS）, 分离出的待生催化剂经预汽提段汽提后, 一部分经待生催化剂循环管返回至第二反应区下部, 另一部分经待生催化剂中间管进人沉降器汽提段[4]。

图3改造前反应一再生系统流程示意

提升管出口分离的油气和催化剂从顶部进人沉降器, 经旋风分离器再分离, 取消原有快速旋分设施, 旋风分离器人口方式改为切向进人。新增设再生滑阀、待生滑阀、待生中间滑阀待生循环滑阀利旧。再生滑阀和待生滑阀流通面积加大。改造后的反应一再生系统结构示意见图4.

图4改造后反应一再生系统结构示意

3.2分馏系统

MIP改造后分馏塔上部取热量增多, 塔顶油气冷凝冷却器的取热负荷增加。由于原有塔顶油气冷凝冷却器能力不足, 改造中, 将分馏塔顶油气水冷器上下循环水管线扩径, 增加循环水量, 保证冷却效果。

3.3主风机系统

工艺采用的串联提升管反应器加上天津分公司催化装置特有的结构特点, 将使提升管

总压降上升。为保证压力平衡, 在保留原有轴流风机系统的基础上, 将原主风机的转子、动静叶片、叶片承缸、调节缸等进行了改造, 轴流压缩机级数从级升到级, 在主风机出口风量保持不变的情况下, 将出口压力提高了0.03～0.05MPa。

4.重油催化裂化降烯烃MIP工艺催化剂[5]

为了更大限度的挖掘催化裂化MIP工艺的技术潜力，RIPP相继开发了与其相匹配的RMI 专用催化剂。RMI专用催化剂在开发思路上兼顾了MIP工艺两个反应区的反应特点，进一步强化了个反应区催化裂化反应的作用，加工石蜡基原油是RMI专用催化剂与常规催化剂相比具有进一步降低汽油烯烃含量，同时保持辛烷值的特点。为了进一步降烯烃，并且加工中间及原料，同时增产丙烯同时不降低汽油辛烷值RIPP又进行了MIP工艺专用催化剂RMI-Ⅱ的开发，并取得了较好结果。

5. 重油催化裂化降烯烃MIP工艺操作影响因素

按照MIP 的设计理念，应采用高反应温度、低催化剂活性的操作。根据专家的建议要求，反应系统的操作条件调整情况如下：

(1)第一反应区出口温度由500～515 ℃提高到515～520 ℃。

(2)停止加入新鲜催化剂，降低催化剂活性。

(3)外补循环塞阀开度由10 %缓慢降为6 %。

(4)停用8 t/h 急冷水。

对于高桥石化3#催化装置MIP 技术使用后，催化剂活性控制在58～62，反应温度控制在520～528 ℃，二反藏量控制在2～3 t，密度在40～50 kg/m3，回炼比为零。如锦西石化MIP 工艺调整工艺条件[6]在表1中列出