LPEC-北海催化裂化装置介绍(2011-11-21)

1、 MIP催化裂化装置介绍二O一一年十一月二十一日 MIP催化裂化装置介绍 撰稿人：中国石化集团洛阳石油化工工程公司撰稿人：中国石化集团洛阳石油化工工程公司 刘昱刘昱 电电 话：话邮邮 箱：箱： 提示：本文件含有提示：本文件含有FCC技术秘密，未经书面许技术秘密，未经书面许可，不得复制、扩散或作其它用途。可，不得复制、扩散或作其它用途。 目目 录录q 快速床快速床- -湍流床再生提升管反应装置湍流床再生提升管反应装置q MIP-(CGP)MIP-(CGP)工艺工艺q 开工应注意的问题开工应注意的问题提示：本文件含有提示：本文件含有MTO技术秘密，未经书面许技术秘密，

2、未经书面许可，不得复制、扩散或作其它用途。可，不得复制、扩散或作其它用途。快速床快速床- -湍流床再生提升管反应装置湍流床再生提升管反应装置快速床快速床- -湍流床再生提升管反应装置湍流床再生提升管反应装置Min1100076001230014004200127007500150 100009500800200010031001501400042001001001501001007000700100110015011001001100 3000100001300025005000140004000装置特点装置特点内构件少，事故率更低内构件少，事故率更低 两器高度低两器高度低,提升管油气管线短提

3、升管油气管线短 外取热配置简单外取热配置简单,能耗少能耗少事故恢复快事故恢复快,不易跑剂不易跑剂能耗低能耗低(气压机气压机,增压机增压机)全滑阀控制全滑阀控制,维护量小维护量小 待生待生,再生推动力都很大再生推动力都很大 快速床快速床- -湍流床再生提升管反应装置湍流床再生提升管反应装置技术特点技术特点可操作性好；可操作性好；定风量运行，不考虑过剩氧，主风机组、再生器、定风量运行，不考虑过剩氧，主风机组、再生器、烟气均处于稳定工况；烟气均处于稳定工况；.除再生温度外，均可投入自动控制；催化剂循环除再生温度外，均可投入自动控制；催化剂循环量调节不受限，不受床层膨胀的影响；量调节不受限，不受床层膨

4、胀的影响；催化剂藏量在快速床与湍流床之间平衡；催化剂藏量在快速床与湍流床之间平衡；外取热器调节全量程无级调节，增压风量小，增外取热器调节全量程无级调节，增压风量小，增压小；压小；下部快速床下部快速床 催化剂为分散相，高烧焦效率；催化剂为分散相，高烧焦效率；快速床快速床- -湍流床再生提升管反应装置湍流床再生提升管反应装置技术特点技术特点外取热器调节全量程无级调节，增压风量小，外取热器调节全量程无级调节，增压风量小，增压小；增压小；下部快速床下部快速床 催化剂为分散相，高烧焦效率；催化剂为分散相，高烧焦效率；中部低压降大孔分布板；中部低压降大孔分布板；上部湍流床，较高的烧焦效率。上部湍流床，较高

5、的烧焦效率。快速床快速床- -湍流床再生提升管反应装置湍流床再生提升管反应装置技术指标技术指标 反应温度自动控制在反应温度自动控制在1之间；之间； 烧焦好，烧焦好，CRC 0.05w%； 效率高效率高CBI约约 130kg焦焦/t催化剂催化剂.h； 流化均匀：径向温差流化均匀：径向温差5； 催化剂藏量催化剂藏量 0.04 0.05t/(t/d) ；快速床快速床- -湍流床再生提升管反应装置湍流床再生提升管反应装置快速床快速床- -湍流床再生提升管反应装置湍流床再生提升管反应装置用户用户规模规模开工时间开工时间大连分公司大连分公司3.5Mt/a重油催化重油催化2002.11镇海炼化镇海炼化3.0

6、Mt/a 蜡油催化蜡油催化1999.11吉林石化吉林石化1.4Mt/a 重油催化重油催化2002.07长庆长庆1.4Mt/a 重油催化重油催化2005.07湛江湛江0.5Mt/a 重油催化重油催化2005.03抚顺二厂抚顺二厂1.0Mt/a 重油催化重油催化2005.09阿尔及利亚阿尔及利亚0.3Mt/a重油催化重油催化2007中海油惠州石化公司中海油惠州石化公司1.4Mt/a重油催化重油催化2009湛江东兴湛江东兴1.4Mt/a重油催化重油催化2009长岭长岭2.8Mt/a重油催化重油催化2010延长榆林延长榆林1.8Mt/a重油催化重油催化2011用户用户规模规模中国石化金陵分公司中国石化

7、金陵分公司3.5Mt/a MIP中国石油四川公司中国石油四川公司2.5 MM TPY MIP-CGP中海炼化海南中海炼化海南1.2 MM TPY DCC中国石化扬子分公司中国石化扬子分公司2.2 MM TPY MIP中国石油云南中国石油云南3.5 MM TPY FCC正在设计和建设的装置（正在设计和建设的装置（1.0Mt/a)1.0Mt/a)合计加工能力合计加工能力27.7Mt/a 27.7Mt/a Total Capacity: 27.7 MM TPY快速床快速床- -湍流床再生提升管反应装置湍流床再生提升管反应装置MIP-CGPMIP-CGP工艺工艺各工艺技术各工艺技术多产丙烯降烯烃并兼顾

8、柴油技术多产丙烯降烯烃并兼顾柴油技术汽油降烯烃汽油降烯烃汽油降烯烃并多产丙烯汽油降烯烃并多产丙烯2、MIP系列技术工程开发 q MIP工艺是中国石化石油化工科学研究院工艺是中国石化石油化工科学研究院(以下简称以下简称RIPP)针对针对2003年年1月月1日起实施的国家标准日起实施的国家标准车用无铅汽油标车用无铅汽油标准准(GB17930-1999)开发的一种催化裂化工艺。开发的一种催化裂化工艺。q 该工艺通过在提升管设置第二反应区，补充待生催化剂以该工艺通过在提升管设置第二反应区，补充待生催化剂以降低二反空速，采用缓和的反应条件，强化异构化反应，降低二反空速，采用缓和的反应条件，强化异构化反应

9、，最终可将催化汽油产品中的烯烃含量降至最终可将催化汽油产品中的烯烃含量降至35v%。于。于2002年在高桥年在高桥3#催化完成工业试验，取得了令人满意的效果。催化完成工业试验，取得了令人满意的效果。 MIP MIP 实施方案实施方案沉降器 第二反应区第一反应区再生器沉降器 再生器汽提段MIP系列技术工程开发q 为迎接北京为迎接北京2008奥运会，国家规定在奥运会，国家规定在2005年在北京等大年在北京等大城市使用符合欧城市使用符合欧排放标准的汽油，其烯烃含量要求低于排放标准的汽油，其烯烃含量要求低于18v%。q 为满足欧为满足欧汽油排放标准并增产丙烯，汽油排放标准并增产丙烯，RIPP在在MIP

10、工艺基工艺基础上开发了础上开发了MIP-CGP工艺，提高了反应温度，调整了催工艺，提高了反应温度，调整了催化剂配方，强化了异构化反应、芳构化反应等二次反应。化剂配方，强化了异构化反应、芳构化反应等二次反应。可以将汽油中的烯烃含量降低至可以将汽油中的烯烃含量降低至18v%，相对原料的丙烯，相对原料的丙烯产率可提高到产率可提高到810w%。q 该技术分别于该技术分别于2004年年4月、月、7月在镇海月在镇海1#催化及九江催化及九江2#催化催化装置上完成工业试验。装置上完成工业试验。MIP-CGPMIP-CGP沉降器 第二反应区第一反应区第二再生器第一再生器MIP系列技术工程开发特点q 为提升二反床

11、层密度，专门开发了二反入口介质分配器，为提升二反床层密度，专门开发了二反入口介质分配器，实践证明该结构可有效降低二反空速，以减少循环催化剂实践证明该结构可有效降低二反空速，以减少循环催化剂反应活性的影响。反应活性的影响。q 开发了提升管开发了提升管Y型段的预提升结构，可将有效缩短预提升型段的预提升结构，可将有效缩短预提升段高度，仍然具备非常好的预提升效果，可大大缩短竖向段高度，仍然具备非常好的预提升效果，可大大缩短竖向高度，同时有利于反再压力平衡。高度，同时有利于反再压力平衡。主要技术特点3.1 MIP(-CGP)需要的反应条件需要的反应条件q MIP(-CGP)工艺反应深度深，需配合较低的重

12、时空速，工艺反应深度深，需配合较低的重时空速，MIP-CGP工艺还需要有较高的反应温度和催化剂活性；工艺还需要有较高的反应温度和催化剂活性；q 低空速的实现可通过二反扩径提高二反密度，并适量补充低空速的实现可通过二反扩径提高二反密度，并适量补充待生循环催化剂提高二反的藏量来实现，待生循环催化剂提高二反的藏量来实现，MIP反应空速控反应空速控制在制在2030h-1，MIP-CGP反应空速控制在反应空速控制在1525 h-1；q 催化剂需具备较高的裂化活性和氢转移活性，需提高催化催化剂需具备较高的裂化活性和氢转移活性，需提高催化剂的置换率以维持其活性，同时不宜过度外补待生循环催剂的置换率以维持其活

13、性，同时不宜过度外补待生循环催化剂；化剂；3.2 二反分布器设计的重要性二反分布器设计的重要性q 在二反底部设置的分布器应有效地分配未完成反应的油气在二反底部设置的分布器应有效地分配未完成反应的油气及催化剂，合理设计分布器显得尤为重要。对保证二反的及催化剂，合理设计分布器显得尤为重要。对保证二反的藏量并提供足够的活性至关重要，藏量并提供足够的活性至关重要，LPEC在高桥在高桥3#催化催化MIP改造开工后已发现原分布器型式在二反应用有一些问改造开工后已发现原分布器型式在二反应用有一些问题，不足以保证二反的反应效果，故开发了专利异型分布题，不足以保证二反的反应效果，故开发了专利异型分布器，在第三套

14、投用的器，在第三套投用的MIP装置上成功使用，之后一直沿用装置上成功使用，之后一直沿用至今。至今。3.3 MIP-CGP工艺对产品收率的影响工艺对产品收率的影响q 当液化气产率和丙烯产率大幅度增加时，干气产率变化不当液化气产率和丙烯产率大幅度增加时，干气产率变化不大；大；q 液化气中具备较高的丙烯浓度，液化气中具备较高的丙烯浓度，35w%；q 液化气产率提高的趋势和汽油烯烃降低趋势相吻合；液化气产率提高的趋势和汽油烯烃降低趋势相吻合；q 油浆产率下降的程度大于焦炭产率的上升，总液体收率有油浆产率下降的程度大于焦炭产率的上升，总液体收率有所增加；所增加；q 柴油的收率将下降较多；柴油的收率将下降

15、较多；3.4MIP-CGP工艺对产品质量的影响工艺对产品质量的影响q 汽油产品中烯烃含量可降低至汽油产品中烯烃含量可降低至18 v%；q 由于强化了芳构化反应，汽油辛烷值由于强化了芳构化反应，汽油辛烷值RON及及MON均有所均有所增加，增加，(RON)可提高可提高1个单位；个单位；q 液化气中的可作为烷基化原料的组分比例有所增加，汽油液化气中的可作为烷基化原料的组分比例有所增加，汽油的潜含量增加；的潜含量增加；q 柴油质量有所下降，柴油十六烷值将降低柴油质量有所下降，柴油十六烷值将降低35个单位；个单位；q 油浆固含量会有小幅度的上升；油浆固含量会有小幅度的上升；q 油浆比重将增加至油浆比重将

16、增加至1.051.1，分馏塔底温度需控制在，分馏塔底温度需控制在330340，油浆不宜回炼；，油浆不宜回炼；q 回炼油比重也有所增加，回炼比小于回炼油比重也有所增加，回炼比小于10w%；3.5 对能耗的影响对能耗的影响q MIP工艺与常规工艺与常规FCC工艺相比能耗相当，采用工艺相比能耗相当，采用MIP-CGP工工艺原则上能耗略增。艺原则上能耗略增。3.6 反应热的影响反应热的影响q MIP工艺相对常规催化；工艺相对常规催化；MIP-CGP工艺相对多产气体的催工艺相对多产气体的催化工艺，其反应温度有均一定程度的降低。而二反中的放化工艺，其反应温度有均一定程度的降低。而二反中的放热反应造成反应热

17、有大幅的降低，剂油比随之变小，所以热反应造成反应热有大幅的降低，剂油比随之变小，所以对于再生温度的控制相对其他工艺显得重要。对于再生温度的控制相对其他工艺显得重要。 3.7 合理的降烯烃目标合理的降烯烃目标q 从从MIP-CGP装置运行情况得出，汽油烯烃虽可降低至装置运行情况得出，汽油烯烃虽可降低至18v%以下，但该工况下，以下，但该工况下，H的利用使得生焦趋势上升、的利用使得生焦趋势上升、柴油质量下降，技术经济指标变差。特别是从汽油烯烃从柴油质量下降，技术经济指标变差。特别是从汽油烯烃从21v%降至降至18v%时，这一趋势尤为明显。在有些装置上还时，这一趋势尤为明显。在有些装置上还出现了受到

18、主风机或取热器能力的限制，处理量较改造前出现了受到主风机或取热器能力的限制，处理量较改造前有所降低的情况。所以根据技术经济评价确定降烯烃目标有所降低的情况。所以根据技术经济评价确定降烯烃目标非常重要，合理的降烯烃目标应确定在非常重要，合理的降烯烃目标应确定在25v%左右左右。3.8 适合应用适合应用MIP(-CGP)工艺的装置工艺的装置q 装置若存在增产丙烯、汽油产品升级的需求，装置若存在增产丙烯、汽油产品升级的需求，MIP(-CGP)工艺为最佳方案；工艺为最佳方案；q 对于气体分馏装置存在余量，催化柴油占全厂柴油比例小对于气体分馏装置存在余量，催化柴油占全厂柴油比例小的炼厂尤为适合；的炼厂尤

19、为适合；q 若存在多产柴油的需求，若存在多产柴油的需求，MIP(-CGP)工艺不适合。工艺不适合。在设计中的在设计中的MIP(-CGP)MIP(-CGP)装置装置再生线路压力平衡推动力再生器顶压再生器稀相静压再生器密相静压再生斜（立）管静压阻力沉降器顶压粗旋压降二反后压降再生滑阀压降推动力阻力二反压降锅型分布板压降一反压降预提升段压降.MIP两器压力平衡待生线路压力平衡阻力再生器顶压再生器稀相静压再生器二密相静压推动力沉降器顶压汽提段静压待生立管静压待生滑阀压降阻力推动力烧焦罐静压大孔分布板压降MIP两器压力平衡待生循环线路压力平衡阻力推动力沉降器顶压汽提段静压待生循环斜管静压阻力推动力沉降器

20、顶压粗旋压降二反及二反后压降待生循环滑阀压降MIP两器压力平衡外循环线路压力平衡推动力再生器顶压再生器稀相静压再生器二密相静压阻力推动力阻力外循环管静压再生器顶压再生器稀相静压再生器二密相静压大孔分布板压降烧焦罐静压外循环滑阀压降MIP两器压力平衡压力平衡计算结果压力平衡计算结果大连大连350FCC350FCC压力平衡核算结果压力平衡核算结果几点体会 对于整个过程中复杂的催化反应过程，保证反应过程中催对于整个过程中复杂的催化反应过程，保证反应过程中催化剂的活性至关重要；化剂的活性至关重要； 由于反应热降低，反应深度增大，反应温度降低等原因而由于反应热降低，反应深度增大，反应温度降低等原因而造成

21、热量转移，使取热器负荷大幅增加，取热能力要给予造成热量转移，使取热器负荷大幅增加，取热能力要给予足够的关注；足够的关注； 由于产品分布的变化，分馏塔中下部热量相对减少，在该由于产品分布的变化，分馏塔中下部热量相对减少，在该部分热能利用中要充分注意；部分热能利用中要充分注意； 反应深度增加后，油浆比重增加较多，油浆系统设计应有反应深度增加后，油浆比重增加较多，油浆系统设计应有相应的考虑；相应的考虑； 由于反应的特殊性，油浆固含量会略有上升，但并未危及由于反应的特殊性，油浆固含量会略有上升，但并未危及生产，也应引起足够的重视；生产，也应引起足够的重视； 反应后部系统结焦倾向下降，不必采用过多的防结

22、焦措施。反应后部系统结焦倾向下降，不必采用过多的防结焦措施。开工注意事项及操作要点旋风器检查旋风器检查衬里检查衬里检查二反速度影响（未进油前）二反速度影响（未进油前）沉降器温度对结焦的影响（喷油时）沉降器温度对结焦的影响（喷油时）油浆比重将增加至油浆比重将增加至1.051.1，分馏塔底温度需控，分馏塔底温度需控制在制在小于350，油浆不宜回炼；，油浆不宜回炼；再生、待生催化剂输送管调整再生、待生催化剂输送管调整二再料位波动的原因二再料位波动的原因一再和二再藏量的关系一再和二再藏量的关系油浆固含量油浆固含量开工注意事项空速要求空速要求p 对于大型化对于大型化MIP装置，装置，RIPP对于空速对于

23、空速(WHSV）的要求比）的要求比较苛刻，在实际操作中依靠调节待生外循环滑阀开度来控较苛刻，在实际操作中依靠调节待生外循环滑阀开度来控制，工程设计上可基本满足空速达到制，工程设计上可基本满足空速达到20h-1的水平。但是的水平。但是过小的空速必然导致反应压力降低较大，所以在汽油烯烃过小的空速必然导致反应压力降低较大，所以在汽油烯烃含量满足要求时，可调整二反藏量含量满足要求时，可调整二反藏量WT1201控制的设定值，控制的设定值，从目标值从目标值10.4t适当减少，减少待生循环滑阀的开度，维适当减少，减少待生循环滑阀的开度，维持反应压力。持反应压力。操作要点大孔分布板线速的要求大孔分布板线速的要

24、求p 再生器大孔分布板将再生器分割为烧焦罐和二密相。二密再生器大孔分布板将再生器分割为烧焦罐和二密相。二密相的床层是靠烟气以一定的过孔速度通过大孔分布板，产相的床层是靠烟气以一定的过孔速度通过大孔分布板，产生一定的压降来维持，当过孔速度太低时会引起二密相的生一定的压降来维持，当过孔速度太低时会引起二密相的床层维持不住，中断催化剂循环、导致出现催化剂塌方现床层维持不住，中断催化剂循环、导致出现催化剂塌方现象。设计再生器烧焦罐的线速主机工况时为象。设计再生器烧焦罐的线速主机工况时为1.67m/s左右，左右，大孔分布板过孔速度大孔分布板过孔速度15.0m/s左右；再生器烧焦罐的线速左右；再生器烧焦罐

25、的线速备机工况时为备机工况时为1.50m/s左右，大孔分布板过孔速度左右，大孔分布板过孔速度13.1m/s左右。为了维持二密相床层，操作中应保持大孔左右。为了维持二密相床层，操作中应保持大孔分布板过孔速度大于分布板过孔速度大于12 m/s，对应主风量约，对应主风量约2214 m3n/min（主机工况）、（主机工况）、1847 m3n/min（备机工况）。（备机工况）。空速要求。空速要求。操作要点再生循环管滑阀的作用再生循环管滑阀的作用p 在二密相与再生器烧焦罐之间设有再生循环管并设置单动滑阀，其作在二密相与再生器烧焦罐之间设有再生循环管并设置单动滑阀，其作用为：用为：u a、提高再生器烧焦罐底

26、部温度、增加再生器烧焦罐中的催化剂密度即藏、提高再生器烧焦罐底部温度、增加再生器烧焦罐中的催化剂密度即藏量，增加催化剂的停留时间，降低再生催化剂定碳；量，增加催化剂的停留时间，降低再生催化剂定碳；u b、控制二密相藏量稳定。、控制二密相藏量稳定。 维持二密相床层稳定即可保证催化剂循环量稳定，对稳定操作至关重要。维持二密相床层稳定即可保证催化剂循环量稳定，对稳定操作至关重要。正常生产时，用待生外循环滑阀控制二反藏量稳定；用待生滑阀控制汽正常生产时，用待生外循环滑阀控制二反藏量稳定；用待生滑阀控制汽提段料位稳定；用再生循环管滑阀控制二密相料位稳定，一般二密相料提段料位稳定；用再生循环管滑阀控制二密

27、相料位稳定，一般二密相料位应处于再生催化剂抽出斗槽口位置，对应藏量为约位应处于再生催化剂抽出斗槽口位置，对应藏量为约56t。用再生循环管。用再生循环管滑阀来调节烧焦罐、二密相的藏量分配：减少滑阀开度则二密相料位增滑阀来调节烧焦罐、二密相的藏量分配：减少滑阀开度则二密相料位增高，烧焦罐藏量减少；增加滑阀开度，则结果相反。从而控制二密相藏高，烧焦罐藏量减少；增加滑阀开度，则结果相反。从而控制二密相藏量稳定。正常生产时，应将再生循环管单动滑阀投自动。量稳定。正常生产时，应将再生循环管单动滑阀投自动。 当需调节再生循环管单动滑阀的开度时，特别要注意缓慢调节，以免调当需调节再生循环管单动滑阀的开度时，特

28、别要注意缓慢调节，以免调节幅度太大而引起再生器烧焦罐底部催化剂堆积，堵主风，进而引起二节幅度太大而引起再生器烧焦罐底部催化剂堆积，堵主风，进而引起二密相塌方。一旦出现二密相塌方，应及时切断进料，待流化正常后重新密相塌方。一旦出现二密相塌方，应及时切断进料，待流化正常后重新进料。进料。操作要点待生催化剂循环系统待生催化剂循环系统p 为了减少结焦的可能，待生外循环管线路需要催化剂始终为了减少结焦的可能，待生外循环管线路需要催化剂始终保持一定的流动，在正常操作阶段，待生外循环滑阀由软保持一定的流动，在正常操作阶段，待生外循环滑阀由软限位保证不会全关。当待生外循环管密度限位保证不会全关。当待生外循环管

29、密度(DT1201）有指）有指示时，应稍开待生外循环滑阀示时，应稍开待生外循环滑阀(510%），使待生外循环），使待生外循环管始终处于循环流化状态，以防结焦情况的发生。管始终处于循环流化状态，以防结焦情况的发生。操作要点主风机操作要求主风机操作要求p 在再生器的操作上，应尽量在机组额定主风量在再生器的操作上，应尽量在机组额定主风量2704 m3n/min下操作，当原料变化时，对再生器仅需通过取热下操作，当原料变化时，对再生器仅需通过取热设施来调节热平衡，而不要对过剩氧进行刻意控制。该操设施来调节热平衡，而不要对过剩氧进行刻意控制。该操作的优点是主风作的优点是主风-烟气能量回收机组可长周期的平稳

30、操作。烟气能量回收机组可长周期的平稳操作。它是该再生型式的固有特点。它是该再生型式的固有特点。操作要点外取热器的操作外取热器的操作p 再生器设有一台下流式滑阀控制的外取热器，通过滑阀开度控制催化再生器设有一台下流式滑阀控制的外取热器，通过滑阀开度控制催化剂循环量，从而达到调节取热负荷的目的。实际操作中，用外取热器剂循环量，从而达到调节取热负荷的目的。实际操作中，用外取热器调节整个再生器的取热负荷。滑阀开度增大，取热量增大，反之亦然。调节整个再生器的取热负荷。滑阀开度增大，取热量增大，反之亦然。p 该取热器底部设有两个流化风环，小流化风环不调节，为最小流化风该取热器底部设有两个流化风环，小流化风

31、环不调节，为最小流化风量，风量为量，风量为20 m3n/min。一般情况下，为稳定操作，取热负荷变化。一般情况下，为稳定操作，取热负荷变化不大时，取热器最好不调。原则上是固定流化风量，调节取热器滑阀不大时，取热器最好不调。原则上是固定流化风量，调节取热器滑阀开度。开度。p 另外应注意，调节外取热器滑阀除主要调节取热量外，还对一密相温另外应注意，调节外取热器滑阀除主要调节取热量外，还对一密相温度、藏量及二密相藏量、料位有影响，原理同外循环管滑阀。度、藏量及二密相藏量、料位有影响，原理同外循环管滑阀。p 在外取热器的顶部设有烟气平衡线，设置该线的目的是减少外取热器在外取热器的顶部设有烟气平衡线，设置该线的目的是减少外取热器催化剂入口由于流化风在该处形成气阻而造成返混状态，使已换热的催化剂入口由于流化风在该处形成气阻而造成返混状态，使已换热的冷催化剂尽可能向下流动而不是在入口处与热催化剂混合，降低了外冷催化剂尽可能向下