1-催化裂解工艺技术(DCC)1

1、催化裂解技术（DCC中国石化石油化工科学研究院1前言丙烯是仅次于乙烯的重要化工原料，目前全球对丙烯的需求快速增长，甚至超过了对乙 烯需求的增长速度。作为蒸汽裂解副产物的丙烯已经不能满足市场需求，因而石化/炼油行业正积极研发增产丙烯的方法。中石化开发的DCC术突破了常规催化裂化（FC。的工艺限制，可成倍地增加丙烯产率，已引起国际石化/炼油行业的广泛关注。2工艺描述DCB重质原料油的催化裂解技术，它的原料包括减压瓦斯油（ VGO、减压渣油（VTB）、 脱沥青油（DAO等，它的产品包括可作为化工原料的轻烯燃、液化气（LPG）、汽油、中微分油等。它的主要目标是最大量生产丙烯（DCO I）或最大量生产异

2、构烯烧（DCOII）。该技术突破了常规催化裂化（FC。的工艺限制，丙烯产率为常规FCC的23倍。其工艺流程与FCC基本相似，包括反应-再生系统、分储系统以及吸收稳定系统。原料油经蒸汽雾化后送入 提升管加流化床（DCC-I型）或提升管（DCC-II）反应器中，与热的再生催化剂接触，发生催化 裂解反应。反应产物经分储 /吸收系统，实现分离、回收。沉积了焦炭的待生催化剂经蒸汽汽 提后送入再生器中，用空气烧焦再生。热的再生催化剂以适宜的循环速率返回反应器循环使用， 并提供反应所需热量，实现反应-再生系统热平衡操作。反再系统的原则流程示于图1。图1 DCC技术反应点提藤气原料油-再生系统工艺流程3技术特

3、点表1 DCC和常规FCC的对比图2 DCC装置及其联合体的流程简图3.1四龙甲超叔丁效噬逑置 Q*乙睛M收去辛油圈合Q工场E乙端厂O埔M *什禺气岛聒1N国怖牌代僖牝察/反应翳及,科工麻技术优势及特点 DCCt置的反应系统有流化床（DCC-I型，最大量丙烯操作模式）或提升管（DCC-II ,最大量异构烯煌操作模式）两种型式，可以加工多种重质原料，并特别适宜加工石蜡基原料，丙烯产率可达20wt%。所产汽油可作高辛烷值汽油组分，中储分油可作燃料油组分。 使用配套的、有专利权的催化剂，反应温度高于常规FCC但远低于蒸汽裂解。 操作灵活，可通过改变操作参数转变DCC1行模式。 该工艺过程虽有大量气体

4、产物，但仍可采用分储/吸收系统，实现产品的分离，回收，而不需用蒸汽裂解制乙烯工艺中所使用的深冷分离。 烯燃产品中的杂质含量低，不需要加氢精制。DCC主要设备和工艺参数的特点及与FCC的比较列于表1, DC嚎置的配置见图2。工艺名称常规FCCDCC原料油重油重油，最好是石蜡基重油催化剂各种类型的Y型分子筛催化剂改性五兀环沸石催化剂装置反应器提升管提升管和/或床层再生器基准相同主分储塔基准高气/液比稳定塔/吸收塔基准较大压缩机基准较大操作条件反应温度基准基准 +3050 c再生温度基准相同剂油比基准1.52 倍停留时间基准较长油气分压基准较低雾化蒸汽量基准较多3.2性能指标裂解反应中的一个重要参数

5、是反应温度。DCC采用配套的专用催化剂，可降低裂解反应所需要的能量，故所需反应温度比蒸汽裂解低得多。DCC勺反应温度随原料的裂化性能和所需产品分布而变化，一般适宜的温度为520580C,其中DCC-I模式取高限，DCC-n模式取低限。原料的裂化性能对反应参数和产品产率有显著影响，高K值和高氢含量原料的低碳烯燃产率较高。几种典型原料按DCC-I和DCC-n模式运行的烯煌产率分别列于表2和3。表2不同原料DCC-I的低碳烯煌产率编号1234原料石蜡基VGO石蜡基VGO箱油中间基VGO+ DAO环烷基VGO密度，g/cm30.84490.86210.90850.9249K值12.712.612.01

6、1.4H, wt%14.2313.6212.5212.24烯炫产率，wt%乙烯5.83.63.53.6丙烯23.722.918.313.2丁烯17.817.414.010.6表3不同原料DCC-n的低碳烯煌产率编号1234原料石蜡基VGO石蜡基VGO+油中间基VGO+ DAO环烷基VGO密度，g/cm30.85790.89380.89830.9249K值12.412.512.011.4H, wt%13.4512.8912.6312.24烯煌产率,wt%丙烯14.311.812.57.9异丁烯6.15.34.63.5异戊烯6.85.55.84.13.3 安全环保DCO置在生产过程产生的污水、废气

7、、废渣、粉尘、噪音等与常规催化裂化装置的相当，采取的治理措施相似。4催化剂已开发出一系列 DCC配套使用的专有催化剂，以适应不同需要，如最大量丙烯生产、最 大量异构烯燃生产、最大量原料掺渣油量等，见表 4。新一代MMCS化剂系列已在多套 DCCt 置上成功应用。应用结果表明，与以前开发的催化剂相比，丙烯选择性及丙烯产率均较高。MMC-1和MMC-2催化剂的性质列于表 5。表4 DCC用催化剂系列牌号对应DCCL2工业应用时间性能特点CHP-1I1990, 11高堆比，高丙烯选择性CHP-2I1992, 9中堆比，局丙烯选择性CRP-1I1994, 6水热稳定性好CRP-SI1995, 5低活性

8、的开工剂CIP-1II1994, 6高活性，重油裂化能力强CIP-2II1998, 9高活性，重油裂化能力强，抗重金 属污染CIP-3I&II1998, 10重油裂化能力强，丙烯选择性好CIP-SII1998, 9低活性的开工剂，抗重金属污染MMC-1II2002,11高活性，重油转化能力强，丙烯选 择性好MMC-2I2002, 9局丙烯收率表5 MMC催化剂的性质项目MMC-1MMC-2孔体积，ml/g0.290.282.比表面，m/g230204堆密度，g/ml0.760.79裂解活性指数（520 C反应，800 c/4h老化），wt%7276磨损指数，wt%/h1.61.5粒径分

9、布0-40 pm v%15.615.80-149 pm v%92.290.5平均粒径，m75.675.65经济性为了评价和量化炼油装置向石油化工延伸的经济性，采用 Haverly Systems GRTMPS建立 了 一个典型的美国墨西哥海湾沿岸炼油厂的线性规划模型。基准方案是一个典型的常规FCC燃料生产模式。第二方案同基准方案的构型，但FCC按多产化学品操作，并由模型决定最获利的产品构成。第三个方案为石化操作模式，FCC按DCG I模式运行。该研究的基本模型包括典型的、与所有美国墨西哥海湾沿岸炼油厂的平均值相一致的工艺设备。单个工艺设备的 处理量按10万桶原油/天折算。模型评价结果列于表 6

10、。方案二与方案三相比，丙烯和对二甲苯产量分别增加了182.7%和15.0%,但优级和普通汽油产量分别减少了 4.5%和4.9%。经济分析表明，方案三有 94129 美元/天的收益。项目基准方案方案二方案三方案二与方案三的比较产品产率，桶/天丙烷475560057334+22.1%丁烷278538013780-0.5%优级无铅汽油1750723302225-4.5%普通无铅汽油361594501442811-4.9%喷气燃料276111471013643-7.3%柴油81901703112188-28.4%燃料油137779-乙烯，t/a-6132066065+7.7%丙烯，t/a113515124100350800+182.7%苯,t/a-6350073300+15.4%对一甲苯，t/a-99300114200+15.0%一烯，t/a-18251825-6应用业绩1990年DC限术首