重油催化裂化装置大负荷运行下的反再系统的操作

1、重油催化裂化装置大负荷运行下反再系统的操作中国石化集团青岛石油化工有限责任公司曹仁亮word 文档 可自由复制编辑重油催化裂化装置大负荷运行下的反再系统的操作摘要： 在 100 万吨 / 年重油催化裂化装置上实现120 万吨 / 年的实际加工量，其主要操作思路和操作方法是高剂油比，适宜反应温度的低回炼比操作。改善原料雾化及油剂接触状况，降低二次裂化。以一定催化剂置换量保证系统内平衡剂的活性。实际加工量达到设计加工量的 120，并取得较好的产品分布。主题词： 催化裂化装置回炼比 大负荷 剂油比 再生系统我单位的重油催化裂化装置（ RFCCU）是利用中国自己的 ROCC-V型专利技术设计的第一套

2、1.0Mt/ 年催化裂化装置。自投产以来，该装置加工了不同种类的原料油。产品分布较好。由于生产上的需要，要求这套加工能力为 1.0Mt/ 年的催化裂化装置应当达到 1.2Mt/ 年的实际处理量。1RFCCU大负荷运行的条件选择该 RFCCU一直选择一直选择比较低的单程转化率，较高的回炼比和尽可能少的油浆外甩的生产方案汽柴油方案。其目的是得到较高的轻质油收率以满足柴汽比指标。11 常压处理量的提高改变操作思路2004年一季度以来，常减压装置每月原油加工量达到0.21Mt，FCC原料油每月至少0.11Mt。为满足公司加工流程，RFCCU每月加工量必须达到设计能力的125左右。根据该套 RFCCU工

3、艺特点和原料油的性质，选择了高剂油比、适度的反应温度和低回炼比的操作方案。自超稳沸石催化剂广泛应用于FCCU以来，众多的实践者摸索了一套适合该类催化剂特点的操作方法，其核心就是大剂油比才能提高单位原料的活性中心总数，以满足原料油裂化的需要。与此同时，在原料油性质比较好的情况下，由于催化剂循环量增加，焦炭燃烧热满足大处理量原料汽化热和反应热的需要。热平衡状况得到改善，外取热器蒸汽发生量 （ 3.5Mpa）由 17t/h减少到 12t/h左右。反再系统趋于良好的热平衡状况，表1 数据就说明这一点。表 1 操作调整前后RFCCU部分数据项目调整前调整后加工量， t/d29283552反应温度 ,50

4、8515回炼油 ,t/d408120一再床温 ,690678二再床温 ,710700外取热器产汽量 ,t/h1712产品分布，液态烃13.2614.66汽油41.0442.42柴油26.8823.63油浆5.537.71干气4.734.26焦炭8.16.9损失0.460.42剂油比6.88.2原料性质相对密度 ,d4200.90060.9037残炭。5.035.32S,%0.560.43Ni,ug/g10.911.2V,ug/g6.16.55word 文档 可自由复制编辑可以看出，大回炼比的目的产品（LPG汽油轻柴油）的收率为81.18 ，略高于低回炼比的目的产品80.71 。但是调整后汽油收

5、率高于调整前1.38 个百分点， LPG收率高出 1.4 个百分点。同时增加LPG也给后续二次加工装置提供了充足原料。更为重要的是在原料性质接近的情况下装置新鲜原料处理能力提高了21以上， 满足了总体加工流程度需要。剂油比的提高时整个产品分布变化和大负荷操作运行的关键。为了提高剂油比对操作方面作以下调整。提高反应温度是提高剂油比的主要条件。反应温度的提高在该套装置意味着催化剂循环量的提高。因为一再外取热器投用后，基本上可以保证二再床温低于710，实际操作中剂油比可达 8.2，加工量达到设计能力的120，目的产品增加，油浆外甩量适中。更重要的是生焦量由调整前的8.1下降到6.9。与此同时提高反应

6、温度使反应部分需要的热量增加，要求催化剂循环量增加来提供更多热量以满足裂化反应当需要，这样整个反再系统的操作形成良性循环，以此来保证高剂油比。控制二再床温是提高剂油比的先决条件。该套 RFCCU 一再有外取热器，使操作更有灵活性。在主风能力满足的情况下，一再尽可能多烧焦，利用外取热器控制二一再床温不大于 690，二再床温控制不高于 710。此外，一再部分燃烧，烟气中 CO/CO 2 控制在 0.5-0.7,降低焦炭总放热量，控制再生温度，从而达到提高剂油比的目的。12 改善油剂接触状况减少二次裂化反应该 RFCCU 的进料系统是我国自行开发的专利产品LPC- 型原料喷嘴。从运行情况看，雾化效果

7、较好, 但在处理量相对较低情况下，终止剂上与提升管出口温差高达 15。这说明由于原料没有充分雾化且与催化剂接触状况不好，在提升管上部裂化反应还是比较剧烈（见表 2 状况 1）。在大处理量运行时， 原料性质相对稳定， 加工量为 3552t/d,反应温度 512，原料预热温度198。终止剂上与提升官出口温差为6，其产品分布较好，焦炭收率低，油浆外甩量较少。这说明大处理量的情况下，由于原料在喷嘴出口处线速相对较高，原料雾化好，在喷嘴处与催化剂接触十分均匀，没有产生太多不利的二次裂化反应。这说明该套RFCCU装置的原料系统及预提升系统能够满足超过设计负荷运行的要求。 （见表 2 状况 2）表 2几种操

8、作状况对比项目状况 1状况 2状况 3状况 4反应温度，512512512515终止剂上温度，527518527526进料量， t/h122148142141一再床温 ,682681692679二再床温 ,702703713708外取热器产汽量 ,t/h14151816雾化蒸汽量 ,t/h6.16.26.26.2粗汽油 ,t/h39454142柴油 ,t/h31403639油浆外甩量 ,t/h8121613剂油比6.38.047.48进料性质相对密度 ,d4200.91660.92130.93320.9332残炭。3.923.975.035.03S,%0.660.720.780.78当原料变重

9、时（见表2 状况3），终止剂上与提升管出口温差增加到15，此时原料相对状况2 变重，切换原料几个小时后，再生温度上word 文档 可自由复制编辑升，二再床温 713，一再达到 692，产品分布变差。这说明原料的雾化以及喷嘴处与催化剂混合变差。同时由于催化剂循环量降低，剂油比降低，原料油没有像状况 2 那样完全与催化剂接触反应，致使反应没有在较短的时间内停止，产生二次裂化，使焦炭增加，干气量增加。针对原料变重生焦趋势增加，催化剂循环量下降，油剂接触状况变差的情况。采取了提高反应温度。增加剂油比的措施，改善了油剂回合状况，大循环量保证了足够热量提供给原料汽化和迅速反应。状况 4 中终止剂上与提升管

10、出口温差降低到 11，产品分布得到改善，外甩油浆明显减少。总之，大处理量运行时，油剂接触状况的好坏直接关系到装置能否长周期超负荷的安全运行。在催化剂性质相对稳定的情况下，反再系统操作条件应随原料性质的变化而变化。原料性质越差，反应苛刻度应愈高。只有这样才能保证足够的剂油比，改善或满足剂油接触，同时也保证反再系统的热平衡。13 适度的催化剂置换率保证系统活性该 RFCCU原料是中东原油及部分越南、非洲原油的常压重油，特点是原料中 Ni 、 V 含量高，两者之和甚至超过 20 PPm，对催化剂的污染较为严重。在正常处理量情况下平衡剂上镍含量一般控制在10000PPm，钒含量控制在4500PPm左右，基本上能满足生产需要。但随着大处理量以来，进入系统的镍和钒总量增加，反应苛刻度增加，催化剂中毒日益明显。为了维持大处理量操作，平衡剂上镍和钒含量一般控制在8000PPm和 4000PPm，微反活性保持在60 左右，催化剂置换率在 1.0kg/t，如表 3。表 3平衡催化剂性质项目正常时大处理量时微反活性6060Fe,PPm41253575Ni,PPm105508900V,PPm45754100Cu,PPm4525Sb,PPm23242210Na,PPm25502700这不仅是抗重金属中毒的需要，也是保证平衡催化剂动态活性的需要。只有这样才能保