催化裂化装置提高汽油收率的措施

2017-06-23孔令平中国石化青岛石油化工有限责任公司山东青岛266000

化工管理 2017年14期

孔令平(中国石化青岛石油化工有限责任公司,山东青岛 266000)

催化裂化装置提高汽油收率的措施

孔令平(中国石化青岛石油化工有限责任公司,山东青岛 266000)

催化裂化技术作为采炼油企业提升采油收率的重要手段，对企业的经济效益和生态效益的提升具有极其重要的作用。特别是在当前市场竞争如此激烈的形势下，炼油企业要想在残酷的市场竞争中占据有利位置，实现自身的进一步发展，就必须优化催化裂化技术，加强创新，不断改进不足之处，实现经济效益和生态效益的双丰收。本文中，笔者首先介绍了催化裂化装置的基本概念，然后重点探讨了提高催化裂化装置汽油收率的对策，最后简单地分析了催化裂化装置提高汽油收率的效果，从而了解到了催化裂化装置在提高汽油收率中的作用，希望通过本次研究能够为今后相关内容的研究提供一定的参考依据。

催化裂化装置；汽油收率；措施

催化裂化技术是当前炼油工艺中极其重要的一种技术，对炼油产量的提升具有举足轻重的地位，已经广泛地应用于炼油企业的炼油中，是炼油企业提升经济效益的重要手段。近些年来，随着社会经济的快速发展，炼油企业也获得长足的发展，在当前我国提倡绿色发展的背景下，炼油企业要想进一步提升自己的经济效益，就必须对催化裂化技术加以改进，从而实现经济效益和生态效益的双丰收。

1 催化裂化的基本内容

1.1 催化裂化的基本概念

何为催化裂化？所谓催化裂化指的是通过对热和催化剂的利用，使得重质油发生相应的裂化反应，从而形成汽油、柴油、裂化气等过程。催化裂化技术应用过程中，各种物质之间会发生诸多反应，比较典型的如分解反应和异构化反应，这些反应是促进催化裂化作用的重要机制。催化裂化和热裂化相比，它具有非常民明显的优势，如轻质油产率高、柴油安定性好、汽油辛烷值高等。

1.2 催化裂化装置的类型及特点

催化裂化的装置类型多种多样，结合当前石油生产的现状来看，催化裂化装置的划分主要是按照反应器和再生器布置的相对位置进行。催化裂化装置可以分为两大类：反应器和再生器分布布置的并列式和反应器和再生器架叠在一起的同轴式。需要注意的是，并列式催化裂化装置又有同高并列式和高低并列式之分。下面，笔者将对各种催化裂化装置的特点进行阐述，具体如下：

首先，同高并列式的特点可以概括为三个方面：第一，U型管密相输送催化剂；第二，反应器和再生器间的催化剂循环主要靠调节U型管两端的催化剂密度来实现；第三，通过反应器输送到再生器的催化剂，可以直接由密相提升管送入分布板上的流化床可以减少分布板的腐蚀。

其次，高低并列式，该装置类型的最主要特点是缩短了反应的时间，二次反应的次数变少，操作起来较为灵活，并且催化剂循环采用滑阀控制。

再有，同轴式催化裂化装置的特点：第一，塞阀控制反应器与再生器之间催化剂的输送；第二，催化裂化装置的材料为喷嘴喷入提升管。

1.3 催化裂化的工艺流程

通常而言，催化裂化的工艺流程主要由四部分构成，分别是再生系统、分馏系统、吸收稳定系统以及再生烟气能量回收系统。需要注意的是，再生烟气能量回收系统在特殊情况下才会存在，如装置的处理量大、反应压力又高。

首先，再生系统。新加入的原料经过热换之后与回炼油混合在一起，在加热炉的作用下，对其进行加温处理，直到温度在180度至320度范围内至催化裂化提升管反应器下部的喷嘴，原料油经过蒸汽雾化后喷入提升管内，同再生器的高温催化器产生接触并发生气化反应。

其次，分馏系统。反应产物，即汽油从底部逐渐进到分馏塔，汽油被分割成塔顶、侧线和塔底几个中间产品，塔顶为汽油，侧线主要是轻柴油、重柴油，塔底则是油浆。无论是轻柴油还是重柴油，分别经汽提后、换热以及冷却后出装置。

再次，稳定系统。吸收—稳定系统主要由吸收塔、再吸收塔、解吸塔及稳定塔组成。那么，稳定系统具有什么样的作用呢？通过使用吸收和精馏方法对富气和粗汽油进行分离，从而得到干气、液化气和蒸气压均合格的稳定汽油。催化裂化装置的分馏系统及吸收—定系统在各催化裂化装界中一般并无很大差别。

2 影响催化裂化装置汽油收率的因素

炼油企业催化裂化装置用于提升汽油收率，会受到很多因素的影响，所以在利用催化裂化技术之前，必须对影响催化裂化装置汽油收率的因素进行分析。笔者基于当前催化裂化装置的具体应用情况，在参考相关文献资料的基础上，结合自身的实践经验，简单地分析催化裂化装置汽油收率会受到哪些因素的影响，具体内容如下：

2.1 原料预热温度对汽油收率的影响

在催化裂化装置中，原料预热温度可以实现对反应深度的调节，从而影响汽油收率。在预热温度高原料、催化剂循环量以及汽油收率之间存在正比例的关系，如果预热温度高原料气化所需要的热量降低，那么催化剂循环量将随之降低，意味着汽油的收率也降低降低。所以，炼油厂在利用催化裂化技术进行生产时，要想提升汽油收率，必须考虑到原料预热温度方面，避免因原料预热温度工作的不合理影响到汽油收率。

2.2 反应温度对汽油收率的影响

通常情况下，根据催化裂化的反应原理，该反应属于吸热反应。所以，如果催化裂化的反应升高，那么反应将会变得更加有利。与此同时，催化裂化装置在运行的过程中，对反应温度的控制是自动控制，一旦反应温度提升，催化剂循环量、催化剂的活性中心、反应深度都将会增加，从而提升汽油收率。因此，催化裂化装置用于汽油收率的提升，一定要控制好反应温度。

2.3 反应压力对汽油收率的影响

根据催化裂化的反应原理，它是大分子生成小分子的反应。如果降低反应压力，反应的进度将会变得更加顺利，间接地提升了汽油收率。需要注意的是，决定反应压力的因素很多，待生滑阀压降、再生滑阀压降、分馏系统操作条件等都是决定反应压力的因素。所以，反应压力的调节应是综合考虑上述因素来确定的。在380t/h进料的情况下，控制反应压力在250Kpa左右对于汽油收率的提高有很大好处。

3 催化裂化装置提高汽油收率的措施

3.1 装置介绍

为了能够更好地进行本次探究，本文以锦西石化公司重油催化裂化装置为例进行研究。锦西石化公司重油催化裂化装置的设计公司是洛阳化工工程公司，最大的加工能力为1.8Mt/ a,处理的原料主要有大庆常压渣油、辽河焦化蜡油和辽河直馏蜡油。

3.2 提高催化裂化装置汽油收率的对策

3.2.1 提高反应的深度

催化剂种类的更换和反应温度的提升具体操作内容如下：

第一，更换催化剂的种类。RICC-3催化剂由中国石化石油工科学院研制而成，该催化剂的研制基于多种技术平台，具有非常强的高液收抗重金属的能力，同时在抗Ca、Fe方面其能力也很强，主要特征有以下三个方面：

(1)分子筛具有结构优化、活性中心可接近性高的特点，这就可以间接地促进双分子反应，实现增产轻质油，降低汽油油烯烃含量的目的。

(2)基质材料丰富大孔，经过化学改性处理，具有很强的熔金属能力。

(3)通过微化学环境的设计，多种活性组分得到优化，改变了烃类反应的链长。

第二，提高反应温度。催化裂化反应并不是放热反应，它是一种比较典型的吸热反应。由于是吸热反应，因此催化裂化反应速率会受到反应温度的影响，如果温度越高，那么反应速率也就越快；反之，温度越低，则反应速率也就越慢。所以，催化裂化反应过程中合理地控制好反应温度对重油转化能力的提升以及汽油产率的提升具有非常大的作用。此外，催化裂化反应温度的提升，能够促进裂化反应和芳构化反应的进行，汽油烷值也会明显上升。

3.2.2 拓宽汽油馏程

本研究中锦西石化公司重油催化裂化装置中拓宽汽油馏程主要有两种方式，一种是提高汽油干点，另一种是提高蒸汽压，通过这两种方式来提升汽油收率。

首先，提高汽油干点。具体的操作过程中，要想提高汽油干点可以通过调节分馏塔的主要参数实现，具体情况如下表1。从表1可以看出，通常情况下，分馏顶压不进行调节，主要的调节点在分馏顶塔顶温度上，表1中分馏顶塔顶温度从106℃调整为110℃，提高了炼油组分中的重质芳烃，提高汽油的收率的同时，也明显地改善了汽油的质量。

表1 分馏塔主要操作参数

其次，提高汽油蒸汽压。适当地提高汽油的蒸汽压可以起到降低液化气中C4组分含量。而汽油蒸汽压的提高，主要通过调节稳定塔的参数实现，具体情况如下表2。通过对表2的观察，稳定塔底温度的降低，稳定塔顶压力提高，能够有效地将部分C4烃压入塔底稳定汽油馏分，提高了汽油收率和辛烷值。

表2 稳定塔的主要操作参数

3.2.3 调节原料性质

一般情况下，如果原料中烯烃、直链烷烃以及带侧链芳烃的含量越高，则说明原料的裂解性能越好。所以，调节原料性质对汽油产率有着关键作用。虽然催化裂化装置原料主要由加氢渣油构成，但是不同的炼油企业的原料油混合加工不同，配比不确定。炼油企业要想通过改善原料组成来提高汽油产率，就必须从以下几个方面着手:降低掺渣率、提高原料中蜡油的比例、改善提升管混合进料的性质，回炼轻污油等轻组分原料大大提高了催化汽油收率，这部分大部分都回到汽油组分中。