《催化裂化工艺技术》PPT课件.ppt

催化裂化工艺技术新进展催化裂化工艺技术新进展 催化剂齐鲁分公司技术交流会 满洲里2012 1 1 内内 容容 |前言 |生产清洁汽油催化裂化技术新进展 |生产低碳烯烃催化裂解技术新进展 |催化裂化烟气脱硫脱氮技术新进展 |结束语 2 2 FCCFCC概况概况 l 催化裂化现在以及未来一段时间内都是我国炼油工业的核 心装置，是汽油、柴油和丙烯的主力生产装置； l 我国催化裂化装置装置总套数超过160套，总处理能力超 过160Mt/a； l FCC工艺技术水平不断发展和提高，以满足原料重质化、 劣质化、产品多样化和质量升级的要求； l 提升管循环流化技术诞生以来，FCC工艺技术至今没有发 生本质变化，FCC装置的核心仍是反应再生系统，因此 FCC工艺技术的进步主要还是围绕这一核心而展开。 3 3 FCCFCC工艺技术现状工艺技术现状 l FCC装置油剂接触、油剂快分、反应和再生技术等方面 都有长足发展和改进，降低了装置投资和加工成本，实 现了装置长满优运行； l 成功开发了生产清洁汽油组分的MIP及MIP-CGP技术并 得到广泛地工业应用，加快了我国汽油产品质量的升级 以及提高了装置的经济效益； l 以DCC技术为核心的多产丙烯催化裂化家族技术的成功 工业化，实现了催化裂化技术的差异化发展，成为炼油 与化工之间的纽带，促进了炼油化工的一体化； l 借鉴FCC流态化技术的S-ZORB催化裂化汽油吸附脱硫以 及RESN催化裂化烟气脱硫脱氮技术正形成具有中石化特 色的环境友好技术。 4 4 FCCFCC工艺技术发展趋势工艺技术发展趋势 l 尽可能加工更重的、更劣质的原料油； l 加工纯加氢蜡油； l 提高产品选择性和质量，如降低汽油烯烃含量和硫含量、 提高汽油辛烷值、提高丙烯浓度等； l 向石油化工延伸，多产烯烃和芳烃； l 减少FCC装置排放、特别是CO2排放； l 催化裂化装置加工非常规原料，如含氧化合物、植物油、 页岩油以及F-T合成油等。 5 5 内内 容容 |前言 |生产清洁汽油催化裂化技术新进展 |生产低碳烯烃催化裂解技术新进展 |催化裂化烟气脱硫脱氮技术新进展 |结束语 6 6 MIPMIP技术技术 串联式提升管+快速床 反应器 第一反应区采用短停留 时间、较高的反应温度 第二反应区通过扩径延 长停留时间，通过注入 冷激介质降低反应温度 7 7 环保压力及市场需求加速了MIP/MIP-CGP技术广泛应用 MIPMIP及及MIP-CGPMIP-CGP工业装置统计工业装置统计 8 8 MIPMIP技术的进展技术的进展 l MIP装置降低汽油硫含量 l MIP增产高辛烷值汽油技术 MIP-LTG技术 l MIP降低干气和焦炭技术MIP-DCR技术 9 9 产品分布灵活调变产品分布灵活调变 MIPCGPMIPMIPMIP 原料密度0.91410.91450.91480.90010.9034 原料残碳5.535.894.504.013.93 主要产物, % LPG17.8923.2519.1517.9416.59 汽油41.7238.5042.7246.0841.66 柴油19.1617.5019.8918.8824.93 汽油性质 RON91.39391.591.2- 烯烃 , v%333427.126.135.3 1010 公司高桥锦西安庆 FCCMIPFCCMIPFCCMIP 原料硫，g/g166019002500240083005800 汽油硫，g/g173110250122840414 硫传递系数10.45.810.05.0810.127.14 MIPMIP工艺降硫效果工艺降硫效果 1111 公司镇海九江 FCCMIP-CGPFCCMIP-CGP 原料硫，g/g4230730042003700 汽油硫，g/g420370400270 硫传递系数9.935.079.527.30 MIP-CGPMIP-CGP工艺降硫效果工艺降硫效果 1212 项项目镇镇海柴油轻馏轻馏 分镇镇海柴油重馏馏分镇镇海柴油全馏馏分 密度,kg/m3908.0975.2950.9 质谱质质谱质 量组组成/% 链烷烃链烷烃13.110.311.1 总环烷烃总环烷烃4.64.84.0 总总芳烃烃82.383.984.9 总单环总单环 芳烃烃42.612.222.9 总总双环环芳烃烃38.959.953.9 总质总质 量100.0100.0100.0 馏馏程, 初馏馏点169246161 50%233303277 95%277368363 与全馏馏分相比，轻馏轻馏 分中单环单环 芳烃烃增加19.7个百分点，增加幅度达86.03% MIP-LTGMIP-LTG技术技术 中型试验原料 1313 MIP-LTGMIP-LTG技术技术 中型试验结果 镇镇海柴油轻馏轻馏 分镇镇海柴油重馏馏分镇镇海柴油全馏馏分 催化剂剂CGP-HNCGP-HNCGP-HN 反应应温度/510/490510/490510/490 剂剂油质质量比555 产产物分布/% 干气2.672.89 2.83 液化气10.689.04 9.25 汽油39.3014.13 22.75 柴油38.7646.67 45.30 重油3.3018.30 12.37 焦炭5.308.96 7.51 总计总计100.00100.00100.00 转转化率/%57.9435.0242.33 总总液体收率/%88.7469.8477.30 1414 MIP-LTGMIP-LTG技术技术 中型试验汽油性质 试验编试验编 号镇镇海柴油轻馏轻馏 分 密度,kg/cm3847.0 诱导诱导 期,min1000 元素分析,% C89.2 H10.48 组组成（GC）,% 正构烷烃烷烃2.53 异构烷烃烷烃10.71 烯烃烯烃10.86 环烷烃环烷烃1.85 芳烃烃74.05 苯0.42 MON（台架）90.5 RON（台架）101.6 1515 项项目 空白标标定 新鲜鲜原料 柴油轻馏轻馏 分再裂化 新鲜鲜原料 柴油轻馏轻馏 分再裂化 柴油轻馏轻馏 分原料 密度, kg/m3895.3895.3908.5 残炭, % 4.84.5 - 族组组成, % 饱饱和烃烃63.262.6- 芳烃烃21.822.3- 胶质质13.814.1- 沥沥青质质1.21.0- 氢氢含量, % 12.812.7 10.4 馏馏程, 初馏馏点250244160 50%437442236 95%-334 MIP-LTGMIP-LTG技术技术 工业试验原料 1616 工艺类艺类 型空白标标定柴油轻馏轻馏 分再裂化 柴油轻馏轻馏 分进进料量，% 0.003.41(占新鲜原料) 产产品分布，% 干气3.183.24 液化气28.8928.42 汽油42.5244.03 柴油12.6711.74 油浆浆+焦炭12.3212.15 损损失0.420.42 合计计100.00100.00 轻质轻质 油产产率/%55.1955.77 总总液体产产率/%84.0884.19 工业试验产品分布 MIP-LTGMIP-LTG技术技术 1717 工艺类艺类 型空白标标定柴油轻馏轻馏 分再裂化 密度, kg/m3708.5706.5 苯含量, v%0.490.50 族组组成, % 饱饱和烃烃55.254.0 烯烃烯烃28.228.7 芳烃烃16.617.3 馏馏程, 初馏馏点2625 50%6866 终馏终馏 点190192 RON94.294.5 MON82.382.8 工业试验汽油性质 MIP-LTGMIP-LTG技术技术 1818 MIP-DCRMIP-DCR技术技术 1919 与原料接触的再生催化剂温度从常规的680-720降低至 640-680； 原料预热温度从常规的170-240提高至240-360，模拟 计算表明对于常压渣油，预热温度从240增加至360将 增加催化剂和原料的雾化接触面积30%以上，原料油和催化 剂接触时的温度差大幅度降低可以避免原料油的局部过热 ，最终实现干气和焦炭产率的降低； 预提升混合器的设置有利于温度较低的冷再生剂和高温热 再生剂的混合均匀，从而实现混合再生剂在与原料油接触 前温度均一 扩大了操作模式的选择，如在相同反应温度下，可以选择 高活性、低剂油比或者低活性、高剂油比。 MIP-DCRMIP-DCR技术技术 2020 再生催化剂剂 温度增量 转转化率 增量 干气焦炭干气与 焦炭选选 择择性之 和/%基准/ 基准(83） % 产率增量 /% 选择性 /% 产率增量 /% 选择性 /% +300.320.0515.60.2990.6106.2 +601.050.2221.00.9185.7106.7 +1401.060.3835.81.82171.7207.5 再生催化剂温度对转化率及干气产率和焦炭产率的影响 MIP-DCRMIP-DCR技术技术 中型试验 2121 剂剂油比 增量 转转化率 增量 干气焦炭干气与 焦炭选选 择择性之 和，%基准（5） 基准(83) /% 产率增量 /% 选择性 /% 产率增量 /% 选择性 /% +0.5+0.91+0.066.66+0.4145.0551.71 +1.0+1.64+0.116.70+0.5936.042.70 +2.0+3.02+0.247.95+1.5150.057.95 剂油比对转化率及干气产率和焦炭产率的影响 MIP-DCRMIP-DCR技术技术 中型试验 2222 项项目 空白标标定 新鲜鲜原料 MIP-DCR 新鲜鲜原料 密度, kg/m3920.5925.6 残炭, %1.401.58 族组组成, % 饱饱和烃烃50.3653.32 芳烃烃40.5439.07 胶质质+沥沥青质质9.107.61 氢氢含量, % 12.3612.40 硫含量, %0.660.66 馏馏程, 初馏馏点263263 50%426419 95%531526 MIP-DCRMIP-DCR技术技术 工业试验原料 2323 工艺类艺类 型 空白标标定MIP-DCR 产产品分布，% 干气2.522.13 液化气14.5614.93 汽油35.2336.39 柴油36.0834.85 油浆浆4.434.78 焦炭6.596.32 酸性气0.280.28 损损失0.310.31 合计计100.00100.00 总总液体产产率/%85.8686.17 工业试验产品分布 MIP-DCRMIP-DCR技术技术 2424 l 转化率相当的情况下，干气和焦炭产率分别下降 15.5%和4.1%，总轻收增加； l 产品性质基本没有变化； l 能耗由60.9下降到55.8，下降了8.4%。 MIP-DCRMIP-DCR技术技术 工业试验总结： 2525 内内 容容 |前言 |生产清洁汽油催化裂化技术新进展 |生产低碳烯烃催化裂解技术新进展 |催化裂化烟气脱硫脱氮技术新进展 |结束语 2626 DCCDCC技术技术 采用提升管+ 密相流化床反 应器结构 对石蜡基蜡油 原料，其丙烯 产率达23 % 最大装置处理 量达4.6Mt/a 2727 DCCDCC工业业绩工业业绩 公司 处处理能力 (万吨/年) 原料 投产产 年份 中国石化安庆庆分公司65VGO1995 泰国IRPC公司90VGO+ATB1997 中国石化荆门荆门 分公司80VGO+VR1998 中国化工 沈阳蜡化公司40ATB1998 中国化工 大庆庆石化公司50ATB2006 沙特PetroRabigh公司460VGO2009 印度HMEL公司220VGO2012 印度MPRL公司220VGO2012 2828 DCCDCC在建装置在建装置 公司 处处理能力 (万吨/年) 原料 投产产 年份 陕陕西延长长石油公司150ATB2013 中海油海南精细细化工公司120ATB2013 泰国IRPC公司150ARDS2015 中国化工天津化工公司170VGO- 俄罗罗斯NHR公司110VGO - 中海油宁波大榭石化公司220ARDS- 印度BPCL公司220VGO- 2929 DCCDCC技术的进展技术的进展 l DCC装置超大型化 l DCC提高丙烯选择性技术DCC-Plus技术 l DCC降低干气和焦炭技术MCP技术 3030 PetroRabigh DCCPetroRabigh DCC装置概况装置概况 l 原料处理能力460万吨/年，是目前全球最大的DCC装置； l 2009年5月一次开车成功； l 2011年8月开始使用新开发的DMMC-1催化剂； l 2011年10月进行了为期72小时的性能考核标定，全面达到 合同指标。 3131 PetroRabigh DCCPetroRabigh DCC装置全貌装置全貌 3232 PetroRabigh DCCPetroRabigh DCC产物分布产物分布 项项目实际值实际值设计值设计值 干气10.4110.45 液化气40.5939.35 裂解石脑油24.9527.89 轻循环油14.2011.82 油浆2.762.88 焦炭7.087.61 合计100.00100.00 3333 PetroRabigh DCCPetroRabigh DCC指标完成情况指标完成情况 项项目实际值实际值保证值证值 考核结结果 新鲜原料进料量/BPSD93,00092,000通过 聚合级丙烯产量/(吨/年) 1,005,400950,000通过 聚合级丙烯性质指标 丙烯浓度/mol% 99.699.6通过 甲醇含量/(g/g) 95%，DeNOx 60% 吸附剂去向：最终返回FCCU 粉尘控制：常规方式，如旋分、过滤 利用FCC剂吸附能力；吸附剂、再生气来自FCCU M2O3 + 3SO2 = M2(SO3)3 (1) M2(SO3)3 + 2O2 + NO = M2(SO4)3 + NO2 (2) M2O3 + 3NO2 = M2(NO3)3 (3) M2（SO4）3 + 12H2 = M2O3 +3H2S + 9H2O (1) 2M(NO3)3 + 7.5H2 = M2O3 + 3N2 + 15H2O (2) 烃类 + MSO4 MCO3 + H2S +H2O + CO2 (3) 烃类 + M(NO3)3 MCO3 + N2 + H2O + CO2 (4) 干法、同时脱硫脱氮 5959 RESNRESN技术技术 RESNRESN技术的关键技术的关键 吸附部分：吸附剂性能？ 操作模式