两段提升管催化裂化工艺概述

刘鹏来

摘 要：两段提升管催化裂化（TSRFCC）新技术—TSRFCC是炼化行业的新技术，采用此技术，可提高原料的转化深度，提升加工能力;改善产品分布，其中轻油收率提高2～3个百分点，液收率提高3～4 个百分点，降低干气和焦炭产率;改善产品质量，汽油烯烃含量下降20个百分点以上，柴油密度减小、十六烷值提高，降低汽油和柴油的硫含量。

关键词：催化裂化 ;催化加氢 ;两段提升管催化裂化

1.催化裂化技术发展状况

渣油加氢处理， 它是在对加氢处理和催化裂化两种工艺过程的特点、原料产品性质及加工方案进行深入研究的基础上，经过理论分析， 实验室及工业试验后开发出的一种新的石油加工工艺———“渣油加氢处理（VRDS）一催化裂化（FCC）组合工艺”。 流化催化裂化（FCC）是现代化炼油厂用来改质重质瓦斯油和渣油的核心技术，是炼厂获取经济效益的一种重要方法。 据统计，全球原油加工能力为4015.48Mt/a， 其中催化裂化装置的加工能力为668.37 Mt/a，约占一次加工能力的16.6%，美国原油加工能力为821.13Mt/ a，催化裂化能力为271Mt/a，居界第一，催化裂化占一次加工能力的比例为33.0%。我国催化裂化能力达66.08Mt/a，约占一次加工能力的38.1%，居世界第二位。 世界RFCC装置原料中渣油的平均量为15%～20%。 从国外各大公司对原料的要求来看，残炭与金属两个指标已分别达到8%和20μg/g。而国内渣油催化裂化原料的残炭一般达到6%，金属15μg/g，与国外水平相比，尚有潜力。 中国石化集团公司FCC装置中约80%都掺炼不同比例的渣油， 平均掺渣比约为 26% ，1989-1997年， 掺炼重质油的比例从 18.52%增至 43.64%。 我国大庆石蜡基原油具有残炭低、金属含量低的特点，其减压渣油的残炭为8.95%，金属为7μg/g，所以大庆减压渣油可以直接进行催化裂化。 前郭炼油厂已进行了大庆全减压渣油催化裂化的尝试，但未见国外全减压渣油催化裂化的报道。

两段提升管催化裂化（TSRFCC）新技术———TSRFCC可大幅度提高原料的转化深度，同比加工能力增加20～30%;显著改善产品分布，轻油收率提高2～3个百分点，液收率提高3～4个百分点，干气和焦炭产率大大降低;产品质量得到明显改善，汽油烯烃含量下降20个百分点以上，柴油密度减小、十六烷值提高，汽油和柴油的硫含量都明显降低。 采用两段提升管催化裂化技术可使企业获得巨大的经济效益。

2.催化裂化工艺

2.1工艺流程

2.2反应-再生系统

原料油自常减压车间用泵送至装置内， 温度为110℃左右，经原料油-柴油换热器，原料油-中段油换热器，原料油-油浆换热器 E-205|1，2），原料油-油浆换热器（E208|1，2），炉-201换热升温到 300℃左右，然后分两路经原料油雾化喷嘴进入一段提升管反应器，在此与约700℃高温催化剂并迅速升温汽化， 并发生裂化反应，反应中生成的焦炭覆盖在催化剂表面，使其逐渐丧失活性。500℃左右的反应油气在提升管出口经粗旋风分离器分出其中的催化剂，再与二段提升管反应油气一起进入单极旋风分离器进一步取出携带的催化剂细粉，最后离开沉降器进入分馏塔。

回炼油、 回炼油浆自分馏塔低分别分两路经各自雾化喷嘴进入二段提升管反应器底部。在此与约700℃高温催化剂接触并迅速汽化，发生裂化及异构化反应，反应中生成的焦炭覆盖在催化剂表面，使其逐渐丧失活性。500℃左右的反应油气在提升管出口经粗旋风分离器分出其中的催化剂， 再与二段提升管反应油气一起进入单极旋风分离器进一步取出携带的催化剂细粉， 最后离开沉降器进入分馏塔。直馏汽油自成品罐区进入反应罐进行缓冲， 然后经升压后通过常压瓦斯油回炼线进入二段提升管反应器预提升段和二段喷嘴进入提升管底部，在此预约700度高温催化剂接触并迅速汽化，并发生裂化以及异构化反应，反应中生成的焦炭覆盖在催化剂表面，使其逐渐丧失活性。 500℃左右的反应油气在提升管出口经粗旋风分离器分出其中的催化剂， 再与二段提升管反应油氣一起进入单极旋风分离器进一步取出携带的催化剂细粉， 最后离开沉降器进入分馏塔。

催化剂经粗旋风分离器及沉降器单极旋风分离器料腿进入位于沉降器下部的汽提段， 再次与蒸汽逆流接触以置换催化剂所携带的油汽。 汽提后的催化剂沿待生立管下流，经待生塞阀进入待生套筒，经待生套筒流化风输送到套筒顶部，经待生分布器密相床上部，在700℃左右的再生温度、富氧及CO助燃剂的条件下与来自再生器底部的主风逆流接触，实现单段逆流烧焦。 再生催化剂自再生器下部的溢流口流出，经过立管及输送管单动滑阀进入输送管，输送风将催化剂提升到缓冲管。 缓冲管底部分布管通入风，可以进一步烧掉残留在催化剂内部的少量焦炭。 再生后的催化剂经一二段再生斜管及一二段再生单动滑阀进入以二段提升管底部预提升段，用蒸汽汽提后再与雾化原料油接触，完成催化剂的循环过程。

再生器烧焦所需的主风由离心式主风机提供， 输送管输送风由离心式主风机提供，待生套筒流化风为非净化压缩空气，再生器产生的烟气与缓冲罐顶部烟气分别经过各自的电液双动滑阀后合并，最后进入余热锅炉产生1.0MPa的蒸汽，从而回收烟气显热，烟气温度降到230℃左右后，经烟囱排入大气生产用催化剂由催化剂罐用非净化压缩风输送至再生器， 正常补充催化剂可用催化剂小型加料线用非净化压缩空气送至在生气。 CO助燃剂由CO助燃剂加料罐用非净化压缩空气经小型加料线输送至再生器。 为保持系统藏量， 需定期从再生器内卸出催化剂并用非净化压缩空气输送至催化剂罐。

总之，采用两段提升管催化裂化，可提高原料的转化深度，提升加工能力;改善产品分布，可提高轻油收率2～3个百分点，液收率提高3～4个百分点，降低干气和焦炭产率;改善产品质量，汽油烯烃含量下降20个百分点以上，柴油密度减小、十六烷值提高，降低汽油和柴油的硫含量。

参考文献：

[1]郁浩然，鲍浪.化工计算北京：中国石化出版，1990

[2]石化工业部炼油设计院.催化裂化工艺设计.北京：石油工业出版社，1983