第４ｌ卷第８期 ２０１ ２年８月 当 代 化 工 Ｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｖｏ１．４１．Ｎ０．８ Ａｕｇｕｓｔ，２０１ ２ 重油催化裂化开工新技术 杜三旺，刘文凤 （中化泉州石化有限公叫，福建泉州３６２１０３） 摘 要：国内第一套设计加＿厂能力达３．５ Ｍｔ／ａ的大型重油催化裂化装置，采用美国ＵＯＰ丁 艺技术设计 介绍了该装置开—ｒ过程操作要点及参数控制，以及运用开工汽油和分馏塔充瓦斯技术，减少蒸汽用量、催化剂 跑损和富气不放火炬，同时也实现无不合格产品 装置。 关键词：催化裂化；开工汽油；充瓦斯 中图分类号：ＴＥ ６２４．４ １ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１—０４６０（２０１２）０８—０８３０—０３ Ａ Ｎｅｗ Ｓｔａｒｔｕｐ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｔｈｅ ＲＦＣＣ Ｕｎｉｔ ＤＵＳａｎ—ｗａｎｇ，ＬＩＵ Ｗｅｎ－ｆｅｎｇ （Ｓｉｎｏｃｈｅｍ Ｑｕａｎｚｈｏｕ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｆｕｊｉａｎ Ｑｕａｎｚｈｏｕ ３６２１０３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｌａｒｇｅｓｔ—ｓｃａｌｅ ＲＦＣＣＵ ｗｉｔｈ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ３．５ Ｍｔ／ａ ｉｎ Ｃｈｉｎａ ａｄｏｐｔｓ Ａｍｅｒｉｃａｎ ＵＯＰ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔｓ ａｎｄ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｄｕｒｉｎｇ ｓｔａｒｔｕｐ ｏｆ ｔｈｅ ｕｎｉｔ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｇａｓ ｔｏ ｔｈｅ ｆｒａｃｔｉｏｎａｔｏｒ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ａｄｄｉｎｇ ｓｔａｒｔｕｐ ｇａｓｏｌｉｎｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｒｅｄｕｃｅ ｓｔｅａｍ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ｃａｔａｌｙｓｔ ａｎｄ ｒｉｃｈ ｇａｓ ｌｏｓｓ，ｇｕａｒａｎｔｅｅ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔ ｑｕａｌｉｔｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｃａｔａｌｙｔｉｃ ｃｒａｃｋｉｎｇ；Ｓｔａｒｔｕｐ ｇａｓｏｌｉｎｅ；Ｃｈａｒｇｉｎｇ ｇａｓ 同内首套整体引进美国ＵＯＰ 艺重油催化裂 化装置已经建成投产，主要加工苏丹重质、低硫原 油常压渣油和加氢裂化尾油。装置运行平稳，设备 先进可靠、布局科学，更为主要的是先进的设计和 操作理念。 常规开工向沉降器转剂过程中需要使用大量 的低压过热蒸汽作为流化介质从提升管下部进入， 用来提升催化剂在提升管内的正常流动，以保证催 化剂循环ｌ５ Ｊ。蒸汽与高温再生剂接触容易引起水热 失活，蒸汽进入分馏塔也使其中上部回流段大量带 虽然终止剂技术作为提高轻质油收率、降低干 气及焦炭产率的一项技术措施已经在较多重油催化 裂化装置使用。不论是新上装置，还是对原来老装 置进行改造，其终止剂技术使用范围越来越大［１１。 罔内典型设计就是石油化工科学研究院开发的ＭＩＰ Ｔ艺 Ｊ，在第一反应区末端设计急冷油控制反应， 水，循环泵容易抽空。增大分馏系统换热负荷，增 大酸性水量。 再生剂进入提升管容易使提升管出口超温，因 此控制再生滑阀的开度较小，较小滑阀开度容易引 起催化剂流化不正常，不稳定的催化剂流化会引起 沉降器内催化剂跑损。再者，低压过热蒸汽温度较 改善产品分布。本装置并没有设计依靠降温介质作 为终止剂，而是靠ＶＳＳ快分ｌ３】用来降低反应温度控 制二次反应，改善产品分布，提高轻质油收率。国 内设计的终止剂喷入位置都在提升管上部或者顶端 开ｆ 汽油技术的使用打破国内常规提升管喷汽 油的理念，改在进料喷嘴喷汽油和干气预提升管线 。低，沉降器稀相空间升温困难。 １．２新技术的优点 鉴于以上问题的存在以及不同的设计理念， ＵＯＰ公司在该装置设计中引入提升管底部开 汽 油流程： 开工汽油汽化和裂化反应需要吸收更多热量， Ｊ进汽油。这样更有利于有再生系统向沉降器转剂转 剂，缩短开＿Ｉ 时间，顺利产出合格产品。 能够有效降低提升管出口温度。因此，喷人开工汽 油可以增大再生剂的循环量并保持提升管出口不超 温，再生滑阀开度保持在一个较大控制调节范围。 这样就能够平稳控制反应温度和催化剂循环量，反 应温度便较早的进行自动控制。 开Ｔ汽油在提升管下部喷入与高温再生剂接 触汽化，同时发生裂化产生裂解气，对催化剂有很 ｌ 开工汽油 １．１常规开工的不足 催化装置开Ｔ过程要经历两器升温、再生器装 剂、向沉降器转剂最终实现二三器正常流化，反应温 度满足要求，提升管喷油。 收稿日期：２０１ ２－０５—０６ 作者简介： 垫； 事催化裂化生产技术与管理９ ： ，． ．Ｊ＿河南许昌人，助理工程师，硕士研究生，２００９年毕业于中国石油大学（华东）化学工艺专业，研究方向：从 工作．．Ｅ－ｍａｉｌ：ｄｓｗＯ３３５＠ｉ６３．ＣＯＭ， 第４１卷第８期 杜三旺，等：重油催化裂化开工新技术８３１ 好的提升作用，这样可以减少反应蒸汽用量，减少 喷嘴起一定的雾化作用。紧急停丁原料线没有退油， 催化剂水热失活机会。高温油气可以平稳、均匀、 短时间内恢复进料时，从预提升干气线喷入。由于 可控地对提升管、沉降器进行升温，尤其是沉降器 开Ｔ汽油在提升管出口温度仅为３３０ ｏＣ时喷人，若 从环形管喷嘴位置引入，大量原料油将被开１一汽油 稀相空间的升温。未裂化的汽油进入分馏塔上部， 有利于提高分馏塔顶温度，使分馏系统循环回流泵 顶人提升管，这部分原料油很难被汽化，引起局部 上量容易，减少带水抽空。裂化生成的气体可以保 催化剂和泥，影响催化剂流化状态。持气压机组平稳运行，减少开丁分馏塔充瓦斯量。 １．３操作过程 １．３．１喷汽油条件 理论上讲，只要提升管底部温度大于汽油在该 压力下的泡点，既可喷入开Ｔ汽油。但为使其完全 汽化，要求提升管出【＿１温度达到３３０ ｏＣ开始喷汽 油。具体装置参数如表１。 表１操作参数 Ｔａｂｌｅ １ Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ 在操作过程中，汽油喷入量由５ ｔ／ｈ每隔５ ｒａｉｎ 逐步提量，最终达到４０ ｔ／ｈ。由于ＶＳＳ快分是反应 油气与催化剂从提升管顶部经快分出口（离心臂） 进入涡流室，大大减小了催化剂沉降空间。开Ｔ转 剂操作苛刻度大大提高，在向沉降器转剂过程采用 旋分线速低于４．５ ｒｎ／ｓ，因为该装置旋分器入口线速 在低于４．５ ｍ／ｓ或者１２ ｍ／ｓ以上时，效率较高ｌ６Ｊ。因 此，为满足旋分器入口线，通过减少蒸汽量，保持 ＶＳＳ线速小于最低不稳定线速。 汽油量的增加的同时反应温度也不断升高，汽 油裂化加剧，产气量增加，引起ＶＳＳ线速升高进入 不稳定区域。根据设计要求反应温度提到４６０ ｏＣ以 后，预提升蒸汽从８／ｈ增大到ｌ２ ｔ／ｈ，开工蒸汽从 ２．５ ｔ／ｈ增大到２１ ｔ／ｈ，汽提蒸汽从５ ｔ／ｈ增大到７．４ ｔ／ｈ， 蒸汽用量快速增大实现旋分器入口线速越过１２ ｍ／ｓ，以减少催化剂跑损。 １．３．２喷人位置 现场流程图如图１所示。 有两个开Ｔ汽油喷人点，对于首次开丁和原料 油线经过退油扫线以后重新开工过程，从喷嘴喷人， 原料事故返 原私｝ｎ换热器 ”Ｊ． Ｌ汕 ｍ提Ｊ１ 坝捉 蒸汽 图１开工汽油流程示意图 Ｆｉｇ．１ Ｆｌｏｗ ｃｈａｒｔ ｏｆ ｓｔａｒｔｕｐ ｇａｓｏｌｉｎｅ ２沉降器无跑剂 沉降器跑剂是催化装置运行或者开工过程中经 常遇到的问题，中石化燕山分公司二催化 Ｊ在一次紧 急停工后，恢复进料过程中，油浆同含量一直高达 ２３４ ｇ／Ｌ，经过降量处理、两器操作调整后仍达到１ ４０ ｇ／Ｌ。中石化青岛炼化催化装置运行中突然出现沉降 器跑剂，油浆固含量达２００ ｇ／Ｌ，经过调整以后一直 维持在２０～３０ ｇ／Ｌｔ引，最后均是进行停Ｔ检查处理。 旋风分离器的工作效率直接影响到沉降器内催 化剂跑剂情况，影响ＶＳＳ快分的效率的主要因素是 旋分人口线速、沉降器料位Ｌ９Ｊ。因此，开丁转剂过 程中要严格控制沉降器料位和旋分器入口线速进行 了严格控制。从油浆固含量分析结果可以看出，在 规定线速条件下进行操作，沉降器催化剂跑损合格 不大于６ ｇ／Ｌ。在不同线速条件下分析油浆固体含量 数据如图２所示。 图２不同线速条件下油浆固含量 Ｆｉｇ．２ Ｓｏｌｉｄ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｏｉｌ ｓｌｕｒｒｙ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｗｉｒｅ ｓｐｅｅｄ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ３取消开工蝶阀 开Ｔ过程分馏塔顶压力控制方案：拆除大盲板、 沉降器与分馏系统连通之后，提升管喷油之前 用分馏塔顶蝶阀控制反应压力。提升管进油后用压 缩机入ｆ１放火炬阀控制反应器压力。随着开Ｔ技术 的成熟以及环保法规的要求逐渐严格，放火炬量受 到严格控制。惠州炼油催化装置首次开工通过先开 气压机方案不放火炬，缩短了开Ｔ时间，更有利于 控制为出合格汽油做好基础。最终在喷原料油之前 使得分馏调整到可以出合格产品状态。 ４结束语 通过该装置的成功开Ｔ经验，可以看 在开】 过程中所采用的新方法能够很好的满足设计要求。 分馏塔充瓦斯、转剂过程使用开ｌＪ 汽油能够很好的 控制反应温度以及压力，早开气压机组，减少富气 损失。喷汽油过程中密切观察旋分器入口线速，通 过蒸汽量调节其在稳定线速区域，减少催化剂跑损， 油浆固含量一直维持在较低水平。通过分流系统调 整配合最终实现出装置产品全部合格。 参考文献： ｆ １］毛安嘲，常学良，顾洁对催化裂化装置使Ｈ｛终止剂技术的认识［Ｊ］ 化技术与应用，２００６，２ １（４）：２７６．２７８． ［２］杨健，谢晓东，蔡智，等ＭＩＰ—ｃＧＰ技术的ｌ 业试验【Ｊ】 油炼制 ｌ与化＿１ ，２００６，３７（８）：５４—５８ ｆ ３］王艳花，张红梅，高金森，等．ＲＦＣＣ提升管反应终止剂方案的数值 模拟ｍ．大庆石油学院报，１９９９，２３（１）：３５—３９． 节能降耗ｌｌ…。 本装置未设置分馏塔顶开１二蝶阀，开。１ 采用瓦 斯充压（瓦斯冲入位置在轻柴油汽提塔返塔线），先 开气压机方案。开１二石脑油和分馏塔充压技术可以 完全实现稳定控制沉降器压力和不放火炬的开ｌ１ 方 法 取消蝶阀不仅可以节省设备投资，还可以减少 安全隐患，例如某企业在正常生产过程中，蝶阀突 然动作全关、反应压力急剧升高，装置联锁停车。 在操作过程中开工前期，分馏塔赶空气后，分 馏塔充瓦斯，气压机组低速全反飞动操作，控制沉 降器压力。此方案的关键在于反应、气压机的协调 ［４ １王艳花，张红梅，高金森，等．重油催化裂化反应技术的新进展［Ｊ］ｌ 化技术，２００３，１０（１）：４１—４４． ［５ Ｊ刘英聚，张韩．催化裂化装置操作指南『ｒｖｌ１．北京：中闰 化 版 社．２００５：ｌ１ｌ一１１４ 配合，富气并入吸收稳定太早则反应压力降低、充 瓦斯消耗量增加，并入太晚则反应压力太高，必须 放火炬。本次开 Ｊ 过程采用喷油前５ ｍｉｎ富气并人 吸收稳定的方法，整个开Ｔ过程中仅在喷油瞬间放 火炬，减少装置放火炬量。 另外，开Ｔ汽油的的使用配合分馏系统操作， ［６］张磊，［ｊ｛文君，熊新 ：，等．）ｆ Ｉ汽油在广晴 化３．５Ｍｔ／ａ催化裂 化的应用［Ｊ１＿化１．技术 开发，２０１１，４０（１０）：２１２—２１６ 『７ Ｊ Ｊ：明哲，宋志刚，宋以常．重油催化裂化装置催化剂跑损原因及 处理ｌＪＩ．石化技术，２００５，１２（１）：１ ５一Ｉ７． ［８］孙绿波，常培廷２．９ Ｍｔ／ａ催化裂化装置沉降器跑剂分析及处理ｆＪ＿． 化Ｉ．中问体，２０１０，（５）：５４—５７． ［９ ｊ刘铁山，柳荣，李朝阳．催化裂化装置反再系统技术改造Ⅲ．炼油 设计，２０００，３０（６）：２０－２３ 使分馏塔顶温度升高到１２０℃，此时便可以启动塔 顶冷回流控制分馏塔顶温度。分馏塔顶温度的有效 ［１０】周铁辉．惠州炼油催化ＭＩＰ装置首次开ｒ不放火炬『Ｊ］．广州化『 ２０１Ｏ．３８（１）：２００．２０２． 全球首套百万吨级煤制油装置平稳运行 近Ｈ在内蒙 自治区鄂尔多斯市采访了解到，我 首条百万吨级煤直接液化制油示范牛产线建成以来，科技人员相继突 破＿ｒ一批技术瓶领，生产线的平稳运行时间连创新高，经济和环保指标也明显优于之前的预期，显示 我国具有自主知识产 权的煤直接制油技术正趋于成熟，多年来煤田变“油田”的梦想，已经可以实现。 作为 家能源战略的重要组成部分，２００４年８月，神华集团依托自主开发的煤直接液化制油成套技术，在鄂尔多斯市 境内开Ｉ 兴建伞球首条百万吨级煤直接液化制油生产线，Ｔ程总投资约１２６亿元，设计年产柴油、石脑油、液化石油气１０８ 万吨。 ２００８年建成后，神华百万吨级煤直接液化制油示范项目一次试车成功，并且从２００９年底起开始试生产。林长平说，按 照设计，生产线的年运行时间是７４４０个小时。试产 年来，生产线运行日趋平稳，其中２００９年、２０１０年各累计运行了１４６６ 个小时和５１７２个小时，２０１１年累计运行了６７２０个／ｂｒａｔ。 特别是从去年９门１０日到今年３月１４ Ｈ，生产线单次连续运行时间达到４４６４个小时，创下了纪录。神华煤制油化Ｊ 有限公ｒｄ剐总裁、总ｒ 程师舒歌平说，今年已经累计运行丫约４５００个小时，预计今年运行时间肯定能超过设计指标 日前， 牛产线每２４小时可生产油品３０００多吨，今年计划运行７７４０个小时，预计油品产量可达到９０万吨左右。以石化行业安、稳、 长、满、优的标准衡量，技术已经趋于成熟。由于积累了经验，如果新建生产线，第二年就有把握达产。