MCC工艺详解.docx

MCC(联产芳烃的催化裂化技术)的一点介绍（50万吨/年规模）1.概述作为以最大量生产轻烯烃（以丙烯为主）和轻芳烃为目的的MCC工艺，是一种以重油为原料，生产化工原料的工艺，其产品为目前市场极为紧缺的丙烯、苯、甲苯、二甲苯、乙苯等化工原料，不生产油品，具有极高的效益。该工艺方法为上海鲁易石油化工科技有限公司开发，但其中的工程技术皆为成熟的技术。MCC工艺实际上是上海鲁易石油化工科技有限公司MSR工艺的气体方案，为了能更方便推广应用单独列出并命名为MCC工艺。MSR工艺现在已经成功在工业上应用8套装置，都取得了很好的工业效果。1.1 名称和研发单位缓和裂解：缓和条件下的深度催化裂化，重油制化工原料工艺MCC：mitigatoryconversion cracking开发者：上海鲁易石油化工科技有限公司知识产权：专利公开号为CN14903831.2 MCC工艺简介重油制化工原料工艺简称MCC工艺，是在较缓和的反应条件下以重油为原料实现最大限度的生产轻烯烃和轻芳烃的工艺，其液化气产率最大可到60%，液化气中约有80%是丙烯和丁烯。所生产的芳烃视原料有所变化，原料轻可以最大限度的生产轻芳烃，重的可以同时生产中芳烃和重芳烃。轻芳烃中富含甲苯、乙苯和二甲苯，含量分别高达22%、8%、32%。根据具体情况，液化气产率可在15%60%之间调整。MCC工艺装置由反应系统、再生系统、分离系统组成。1.3MCC工艺的工业意义当前，不论国外还是国内，以乙烯为龙头的化工链的发展已经十分充分，乙烯的生产能力正迅速扩张，以乙烯为原料源的后续化工产品的市场能力也已非常强大。又由于生产乙烯的成本较高，乙烯分离难度和成本、聚乙烯的难度和成本都是很高的，加之其市场前景并不是十分乐观，所以向乙烯投资已非易于决断的事情。目前，以丙烯为龙头的化工链正在发展过程中，以丙烯为原料源的后续化工产品市场能力也已得到了长足的发展，特别是以丙烯为原料源的新产品层出不穷，其产品市场利益非常丰厚，所以以丙烯为原料源的化工链的发展方兴未艾，前景十分广阔。但是，由于丙烯的生产方法都是以催化裂化工艺等装置的副产物为原料分离得来的，产量十分有限，大大限制了以丙烯为原料源的化工链的发展。以丁烯为龙头和以轻芳烃为龙头的化工链也有与以丙烯为原料源的化工链相似的地方，都是因为没有充足的丁烯和芳烃而限制了发展。MCC工艺的开发成功，因其丙烯、丁烯、芳烃的高产率，使其成为了名副其实的化工龙头工艺。由于该工艺投资低廉，易于常周期运行和操作，原料易得且廉价，所以成为了确有保障的化工原料源。MCC工艺必将为转产企业、新建化工企业和炼油厂新增盈利点的首选工艺技术。2.主要产品MCC工艺主体装置的产物为液化气、轻芳烃、中芳烃或重芳烃，副产物为干气和焦炭。除焦炭外，其他产物都可以进一步分离为化工原料，如液化气可以分离为丙烯、丁烯、丙烷和丁烷，丁烯和丁烷还可以进一步分离正丁烯和异丁烯、正丁烷和异丁烷，也可以直接利用碳4混和组分来生产烷基化油和甲基叔丁基醚。分离出的纯态产物可以作为化工原料，也可以作为产品，如丙烯既可以作为丙烯酸、聚丙烯等化工装置的原料，也可以作为产品出售。经分离后的产物情况MCC工艺液化气、轻芳烃、重芳烃、干气液化气分离丙烯、丙烷、烷基化油、甲基叔丁基醚或正丁烯、异丁烯、正丁烷、异丁烷轻芳烃分离甲苯、乙苯、二甲苯、苯、其他芳烃经进一步加工还可以得到许多化工产品丙烯经加工丙烯酸、聚丙烯等丁烯经加工聚丁烯、烷基化油、甲基叔丁基醚等芳烃经加工苯甲酸、苯乙烯、聚酯、填充剂等重芳烃经加工碳纤维、优质焦炭、填充剂等3. 50万吨年MCC工艺装置及其化工厂方案万吨/年工艺装置及其化工厂方案3.1化工厂构成该化工原料型化工厂的主要装置一期工程为MCC工艺装置、气分装置、球罐及运输系统、原料罐区、产品罐区、配电等系统构成。二期工程可以上轻烯烃和轻芳烃的深加工装置。3.2原料、产品及产品分布以M100为原料，其氢含量应接近13。同时可以掺加部分轻质原料作为调节手段。主要产品为（一期工程）：丙烯、丙烷、碳4组分、轻芳烃组分、重芳烃组分辅助产品为：干气其中轻芳烃组分既可以当做产品出售給炼油厂，也可以寻找其他炼油厂代加工，分离出甲苯、二甲苯、苯、乙苯等产品，同时该组分也可以简单充作高品质汽油添加剂（低硫、低烯烃、高辛烷值添加组分）。碳4组分既可以作为液化气出售，也可以作为烷基化或甲基叔丁基醚工艺的原料出售，因为MCC工艺的碳4组分异构烷烃和异构烯烃含量高出很多。重芳烃组分可以作为优质燃料油（低硫、低粘度）出售，也可以作为化工原料出售，如碳纤维原料等。产品分布数据见表1。方案拟采用较高交通产率操作，多生成的焦炭通过多产蒸汽取出热量，使得装置的自产蒸汽够全厂使用。表1.MCC装置物料平衡表项目mm原料M100M100产品干气5.35液化石油气4848丙烯2222丁烯15.215.2丁烷5.885.88丙烷4.924.92轻芳烃1918重芳烃1519焦炭12.29.5损失0.50.5合计100100注：，低重芳烃产率；，高重芳烃产率。4.投资效益由于操作费用数据还不清楚，以下给出产品和原料差值。按加工M100原料50万吨/年计算，则该差值为：当产品当做化工原料出售时为22.3亿元/年，当重芳烃作为优质燃料油、轻芳烃作为优质汽油添加剂、碳4组分和丙烷作为液化气出售时，为14.2亿元/年。投资半年甚至于几个月即可收回。5.MCC联合装置投资估计加工50万吨/年M100原料的MCC工艺装置界内投资约需2.5亿元；加工能力2025万吨/年气分装置约需投资5千万元；界内投资约3亿元。6.典型MCC工艺的产品分布和产品组成MCC工艺的产品分布视所加工的原料而定，一般加工蜡油液化气产率可高达60%，加工常压渣油可高达50%左右。在以蜡油为原料时，主要产物为液化气、轻芳烃、中芳烃。在以常压渣油为原料时，根据原料的含氢量的多少，也可能要出少量重芳烃。在以蜡油为原料并大量掺炼石脑油组分时，液化气产率将超过60%，并且产品主要集中在液化气和轻芳烃。6.1蜡油原料的产品分布以蜡油为原料时典型的产品分布见表2，表2中的数据是在没有回炼非芳烃组分时的产品分布，表2的数据是回炼非芳烃组分时的产品分布。表2.MCC装置物料平衡表项目mm蜡油产品干气5.26液化石油气4960丙烯2430丁烯15.218丁烷5.887.2丙烷3.924.8轻芳烃22.4（粗）16中芳烃13（粗）8焦炭9.89.5损失0.60.5合计100100注：，MCC未回炼非芳烃组分；，MCC回炼非芳烃组分。6.2部分产物的组成液化气的组成见表3，轻芳烃的组成见表4，中芳烃的组成见表5，这些组成会因原料组成的不同有所变化。表3.液化气的组成项目液化气丙烯50丁烯30丙烷8丁烷12表4.粗轻芳烃组成项目粗轻芳烃轻芳烃80甲苯22二甲苯32乙苯8苯4其它芳烃14非芳烃组分20表5.粗中芳烃组成项目粗中芳烃中芳烃78烷基苯（单环芳烃）18萘系芳烃24双环芳烃33三环芳烃3非芳烃组分227.MCC工艺的适用范围略8. MCC工艺和已有生产气体工艺的比较目前国内以最大量生产气体产物的工艺主要有催化裂解（DCC）、重油制乙烯（HCC）以多生产液化气和汽油为目的的工艺有MGG工艺和ARGG工艺。等。另外，增产丙烯的催化剂也是一种选择。根据催化裂化反应特性，最大量生产液化石油气及丙烯需要苛刻的反应条件，如高剂油比、高催化剂活性、高反应温度、长反应时间等。8.1 DCC工艺DCC是一种最大量生产气体的工艺，其反应器由输送床反应器（提升管反应器）和返混床反应器（床层反应器）构成，原料油先在提升管中进行裂化，所生成的油气进入床层进一步进行裂化。其反应温度为550，催化剂为专有高活性催化剂，液化石油气产率39%40%。由于床层反应器是返混床，床层中催化剂就是待生催化剂，催化剂活性较低、选择性较差，直接结果是干气、焦炭产率增加和液化石油气中的丙烯含量较低。反应温度过高热裂化程度增加，同样也会导致干气、焦炭产率提高。更重要是反应、分馏系统各部位在高温下结焦倾向增加，严重影响装置安全操作和长周期运行。另外其干气和焦炭产率太高，特别是干气产率高达10%以上，严重浪费了氢资源。其副产物柴油组分质量很差，难以处理。8.2 HCC工艺HCC工艺主要是生产乙烯的技术，原料为常压渣油，催化剂为专用催化剂。也生产一定量的丙烯和丁烯，其反应温度高达700，长周期运行难以保证。大量干气和焦炭使得资源不能得到充分的利用。从宏观上看，生产乙烯用轻质原油的石脑油似乎更经济和简单。8.3 MGG工艺和ARGG工艺MGG工艺是以蜡油为原料多生产液化气和汽油的工艺，其液化气产率在30%35%之间；ARGG工艺是以常压渣油为原料多生产液化气和汽油的工艺，其液化石油气产率一般在2028之间，丙烯含量也较低，一般在30%40%之间，难以单独满足化工原料源的需要。两个工艺也都是利用专用高活性催化剂。其副产物柴油组分，质量很差，不好处理。8.4 催化剂和助剂目前利用增产丙烯的催化剂或助剂增产丙烯数量有限，一般只能增加12个百分点，难以单独满足需要，且产品分布受到了不同程度的影响。8.5 MCC工艺由上海鲁易石油化工科技有限公司开发的最大量生产液化气和芳烃的工艺技术MCC工艺（缓和条件下深度转化裂解）可以在比较缓和的操作条件如低反应温度下，实现液化石油气产率高达60%左右，丙烯含量高达45%55%，同时还可生产高浓度的轻芳烃和中芳烃，是一种名副其实的化工原料源工艺。利用MCC联合装置则可以获得更好的效益。同时也为企业的进一步发展开辟了广阔的空间。由于MCC工艺的反应温度比较低，一般为510左右，所以可以避免装置结焦，实现长周期安全生产。MCC工艺的所有产品既可以作为产品出售，也可以作为后续化工装置的原料，因此都是高品质的石油化工原料或产品，加工利益丰厚。MCC工艺在现有催化裂化装置上进行简单的改造即可实现，所以老厂可以选择MCC工艺来实现炼油厂转产的需要，并为今后的大发展奠定了基础。MCC工艺装置与催化裂化装置相近，所以改造量较少。MCC工艺的技术有以下特点：MCC工艺的反应器是由串并联的两个反应器构成，每个反应器采用输送床反应器+快速床反应器，不采用返混床反应器。快速床反应器中催化剂从下部进入，从上部引出，反应器中催化剂平均活性高、选择性较高，剂油比很高，反应时间较长，反应温度较低，原料所产生的油气在这里进行二次反应（裂解反应和转化反应）。相比返混床反应器，催化剂活性在和油气一起上升中随着裂化和转化反应的深入进行逐步降低活性，同时反应温度也递次降低。所以快速床反应器的催化裂化程度提高，从而丙烯产率提高，热裂化程度降低，干气、焦炭产率降低。不采用过高的反应温度，采用分段裂化方法，科学配置反应时间，采用催化剂接力，提高装置的催化裂解能力，降低装置的热裂解能力，达到多产液化石油气及丙烯的目的，同时生产高浓度的芳烃组分，并可实现装置的安全长周期运行。8.6 技术指标对比表6主要操作条件项目单位MCC数据HCCDCC数据再生器顶压力MPa（A）0.350.35沉降器顶压力MPa（A）0.30.280.3再生温度700860700主提升管进料温度320320主反应温度510750546550次反应温度510表7产品收率对比项目MCCmHCCmDCCmDCCm(中试)原料蜡油蜡油蜡油蜡油产品干气637.110.4112.06液化气6022.940.1739.47丙烯3010.9519.0118.39丁烯184.1514.6814.06丙烷丁烷126.866.487.02轻芳烃16（96%）19.8（90%）22.72（50%）24.77（50%）芳烃8（95%）11.4（90%）16.1（70%）15.08（70%）焦炭9.58.810.68.1损失0.50.100.52合计100.00100100100注1：DCC数据选自催化裂化协作组1991年会论文集P86；表6，7相同。注2：MCC工艺技术数据为试验数据。表6，7相同。表7各工艺芳烃组成项目MCCHCCDCC轻芳烃产率16（96%）19.8（90%）40.98（38%）苯4.838.82.1甲苯26.429.37.7二甲苯38.411.710.6乙苯9.62.41.7其他芳烃16.87.815.9中芳烃8（95%）11.4（90%）16（77）烷基苯（单环芳烃）21.94.424.2双环芳烃（萘系芳烃）69.4（28.3）-8348（36.3）三环芳烃3.72.64.8注：HCC的芳烃含量是以常压渣油为原料时的芳烃含量，数据来自催化裂化协作组第五届年会报告论文集。DCC的芳烃含量数据来自催化裂化协作组第六届年会报告论文集8.7 MCC工艺技术的优点采用较低的反应温度和经优化的分段反应时间、分段剂油比，可获得很高的液化石油气及丙烯产率，装置结焦倾向小，可安全长周期运行。采用串并联反应器，使得油气在主快速床反应器的裂化在某一部位得到由次快速床反应器进入的催化剂的接力，从而使原料油的油气得到进一步的裂解和转化。由于次反应器中的进料生焦率较低，所以其出口的催化剂活性较高，是一种较合适主快速床反应器油气裂解和转化的催化剂活性同时温度适宜（在主快速床反应器中上部进入再生催化剂虽然也可以实现催化剂接力的目的，但是再生催化剂温度太高，活性太高，进入此处会大大增加干气和焦炭产率）。采用快速床反应器，而不采用返混床反应器，有利于降低装置的干气、焦炭产率，提高催化裂化程度从而提高丙烯产率。同时由于具有较长的反应时间和较低反应温度，其转化能力也较强，所以由芳构化所导致的芳烃产率增加。采用分段优化技术，可以使得不同的反应都在其所需的条件下完成，避免不希望的反应如热裂化反应进行或减轻其危害。具有更大操作灵活性，液化石油气及丙烯的产率可在很大范围调节，满足用户多种需要。可对外来粗汽油、直馏汽油、焦化汽油等劣质汽油进行改质并增产丙烯。也可加工其他石脑油组分以增加液化气和轻芳烃产率。所生产轻芳烃含量高达96以上，甲苯大于26，二甲苯38，苯、甲苯、乙苯、二甲苯的含量比催化重整工艺的含量要高得多。所生产的中芳烃含量接近95（萘系芳烃大于28，烷基苯大于22%）在获得纯度很高的芳烃产品的同时，并把分离出的非芳烃回炼，从而获得高达60%的液化气收率。对于已有催化裂化装置的企业，改造成MCC装置很容易且投资很少。对于新建MCC工艺装置，可以直接采用MCC型，采用蜡油为原料，使效益最大化。由于MCC工艺的产物都是高品质石油化工原料，为工厂的未来发展提供了广阔的空间。沈阳化工150万吨/年MCC催化裂解装置采用上海鲁易石油化工科技有限公司开发的最大量生产液化气和芳烃的MCC工艺（mitigatory conversion cracking）。该工艺可以在比较缓和的操作条件如低反应度下，实现液化石油气高达60左右的产率，及其中有4555的高丙烯含量，同时还可生产高浓度的轻芳烃和中芳烃，是一种重油制化工原料的理想工艺。* F B, Q3 i$ MCC工艺的产品方案为5060的富含丙烯、丁烯的液化气,以及24的轻芳烃和中芳烃的化工原料。轻芳烃抽提装置分离的芳烃组分所含的苯、甲苯、乙苯、二甲苯可进一步分离出相应的纯态产品。同时，利用干气中的乙烯，不经分离，直接和苯反应生产苯乙烯。生产附加值相对较高的化工基础原料，并为下一步企业发展精细化工产品奠定基础。从液化气中可以分离出大量的丙烯、丁烯，丙烷、丁烷；丁烯和丁烷还可以进一步分离为正丁烯和异丁烯，正丁烷和异丁烷。分离出的纯态产物既可以做为本厂发展下化工产品的原料，又可以直接作为产品出售。MCC工艺由上海鲁易石油化工科技有限公司开发，以重油和石脑油为原料，采用常规催化裂化催化剂，以丙烯和轻质芳烃为主要目的产物，同时干气产率低且不产油品，具有反应温度平稳、接触时间长、大剂油比的特点。第一套60万taMCC工业化装置在山东齐旺达石油化工有限公司于2008年12月6日一次投料成功。5 |9 N6 w; e7 5 p7 _! O5 H按技术介绍：) u N4 4 G9 ?) IMCC的关键技术是双提升管，汽油、柴油全回炼，以最大量生产芳烃为目的，但仍然会有柴油和汽油馏分，并且质量变差。6 n1 n# m4 _ s V0 A; D但本人见到的资料有限，各位高人如了解的多，请赐教。/ T) mo) k! _: r3 W0 Z沈阳化工：150万吨DCC裂解装置产50万吨芳烃 副产36万吨丙烯项目 收藏本帖 回复主题 建设主体辽中炼油厂。 注意:明日主力将有惊人举动每日涨停潜力股盘中提前发布1楼 发表时间：2009-04-08 08:35:12董秘直通车举报 | 转发 | 赞 | 回复 全部回复（1） 203.86.17.*：原料来源 改造项目以燃料油为原料，年需要量为150万吨。从国内及俄罗斯市场采购。工艺技术选择 采用上海鲁易石油化工科技有限公司开发的最大量生产液化气和芳烃的工艺技术MCC工艺（mitigatory conversion cracking）。该工艺可以在比较缓和的操作条件如低反应度下，实现液化石油气高达60左右的产率，及其中有4555的高丙烯含量，同时还可生产高浓度的轻芳烃和中芳烃，是一种重油制化工原料的理想工艺。 MCC工艺的产品方案为5060的富含丙烯、丁烯的液化气,以及24的轻芳烃和中芳烃的化工原料。轻芳烃抽提装置分离的芳烃组分所含的苯、甲苯、乙苯、二甲苯可进一步分离出相应的纯态产品。同时，利用干气中的乙烯，不经分离，直接和苯反应生产苯乙烯。生产附加值相对较高的化工基础原料，并为下一步企业发展精细化工产品奠定基础。从液化气中可以分离出大量的丙烯、丁烯，丙烷、丁烷；丁烯和丁烷还可以进一步分离为正丁烯和异丁烯，正丁烷和异丁烷。分离出的纯态产物既可以做为本厂发展下化工产品的原料，又可以直接作为产品出售。市场分析