2.2Mt/a催化裂解裝置的降本增效措施分析

郭巧霞，陳 亮

（中海石油寧波大榭石化有限公司，浙江寧波 315812）

1 概述

中海石油寧波大榭石化有限公司2.2Mt/a 催化裂解（DCC）裝置采用中國石化股份有限公司石油化工科學(xué)研究院（RIPP）開發(fā)的以常壓渣油及加氫尾油為原料，以乙烯、丙烯為主要目的產(chǎn)品的催化裂解技術(shù)，催化劑為與DCC 工藝配套設(shè)計(jì)的專用分子篩催化劑，該裝置是目前國內(nèi)規(guī)模最大的催化裂解工業(yè)裝置。DCC 裝置作為大榭石化三期餾分油項(xiàng)目的重要裝置，是大榭石化的主要效益點(diǎn)所在，因此，在DCC 裝置推行并落實(shí)降本增效措施對(duì)增加企業(yè)效益有著重要意義。

2 降本增效實(shí)施方案及效果分析

2.1 增產(chǎn)乙烯、丙烯

DCC 裝置自2016年6月9日首次投料開工成功后，2016年乙烯收率3.42wt%、丙烯收率17.08wt%，與設(shè)計(jì)收率4.5wt%、19.5wt%有較大差距，導(dǎo)致公司乙苯、苯乙烯裝置低負(fù)荷運(yùn)行，丙烯產(chǎn)量低，公司整體效益受影響。為提高乙烯、丙烯收率，增加公司效益，從原料篩選、催化劑優(yōu)選及工藝條件優(yōu)化等方面著手，探索DCC 裝置增產(chǎn)乙烯、丙烯收率的方法。

2.1.1 增產(chǎn)乙烯、丙烯措施

2.1.1.1 原料篩選

DCC 裝置原料由常壓渣油和加氫尾油組成，其中加氫尾油性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，常壓渣油質(zhì)量變化對(duì)DCC 裝置影響較大。大榭石化750kt/a 瀝青裝置（簡(jiǎn)稱“Ⅰ常”）生產(chǎn)的常壓渣油為DCC 裝置供料。

原油品種篩選：通過原料篩選得出，WZ、XJ、BN、JZ、PY、LF 六種原料生產(chǎn)的常壓渣油適合作為DCC 裝置原料，由Ⅰ常裝置加工。

常壓渣油殘?zhí)靠刂疲簽楸３殖涸蜌執(zhí)肯鄬?duì)穩(wěn)定，Ⅰ常加工的六種原料根據(jù)庫存等情況綜合考慮采用XJ/BN、WZ/XJ、JZ/LF、JZ/BN 混煉的方式進(jìn)行生產(chǎn)。

DCC 裝置混合原料控制：DCC 裝置反應(yīng)再生系統(tǒng)熱平衡的需要，控制常壓渣油進(jìn)料量為95～130t/h。

2.1.1.2 催化劑優(yōu)選

與石科院、催化劑廠共同分析，確定對(duì)催化劑配方進(jìn)行調(diào)整，優(yōu)化催化劑的裂解選擇性能，改善乙烯和丙烯的選擇性，減少C5烷烴組分的方向調(diào)整，優(yōu)化后的催化劑向系統(tǒng)中補(bǔ)充。根據(jù)平衡催化劑的日常分析結(jié)果及時(shí)調(diào)整新鮮催化劑的加入量，控制系統(tǒng)平衡催化劑活性58～62。

2.1.1.3 工藝條件優(yōu)化

DCC 裝置對(duì)影響乙烯、丙烯收率的工藝操作參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，并確定了較優(yōu)控制值，如表1所示。

表1 DCC裝置重要工藝參數(shù)控制值優(yōu)化前后對(duì)比

2.1.2 優(yōu)化成果

經(jīng)過原料、催化劑及操作參數(shù)等一系列優(yōu)化操作后，DCC 裝置乙烯、丙烯收率如圖1所示。

圖1 優(yōu)化前后乙烯、丙烯收率變化

從圖1可以看出，2018年乙烯、丙烯收率分別由優(yōu)化前3.42wt%、17.08wt%提高至5.43wt %、21.54wt%。2019年受原油資源配置影響，乙烯、丙烯收率有所下降，乙烯、丙烯收率分別為5.29t%、20.60wt%，但均高于設(shè)計(jì)值，且每月收率較為穩(wěn)定。

2.1.3 經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估

按2019年各產(chǎn)品價(jià)格體系及2019年產(chǎn)品收率計(jì)算，增產(chǎn)一噸丙烯效益為1185元，按2019年加工量193萬噸計(jì)算，每年為企業(yè)增效約8050萬元。

2.2 增加原料品種，提高生產(chǎn)負(fù)荷

因全廠物料平衡限制，DCC 裝置加工量?jī)H能維持在230t/h 左右，為了進(jìn)一步提高DCC 裝置生產(chǎn)負(fù)荷，提高裝置盈利能力，根據(jù)碳十粗芳烴與輕質(zhì)燃料油的價(jià)格差，將輕質(zhì)燃料油部分改至DCC 裝置作為原料加工。

輕質(zhì)燃料油至DCC 裝置回?zé)捄螅际址紵N收率由10.5%上升至26.42%，乙烯、丙烯收率分別由4.42%、19.88%下降至2.81%、15.57%，且回?zé)挷裼蛯?duì)裝置熱平衡有較大影響，因此控制加氫柴油回?zé)捔?～20t/h。

由于將應(yīng)稅的輕質(zhì)燃料油輸送至DCC 裝置作為原料進(jìn)行回?zé)挘怪D(zhuǎn)化為非應(yīng)稅的氣體等產(chǎn)品，經(jīng)測(cè)算，該項(xiàng)目每年增利約6000萬元。

2.3 高附加值產(chǎn)品開發(fā)

DCC 裝置設(shè)計(jì)穩(wěn)定汽油經(jīng)輕重汽油分餾塔后，C5烯烴產(chǎn)品由塔頂餾出，產(chǎn)量為1.5t/h，側(cè)線抽出物料至反應(yīng)器回?zé)挘琢呀馐X油至石腦油加氫裝置。但DCC 裝置開工后，塔頂C5產(chǎn)品中的C5以下組分約20%，無法滿足出廠要求（≯2%）。同時(shí)由于輕重汽油分餾塔無法分離C5和裂解石腦油，導(dǎo)致裂解石腦油中C5含量過高，容易造成下游裂解石腦油加氫裝置催化劑表面結(jié)焦，增加反應(yīng)器催化劑床層壓降，影響裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行。

為此，DCC 裝置對(duì)輕重汽油分餾塔的流程進(jìn)行了優(yōu)化改造，將C5烯烴產(chǎn)品由分離塔頂餾出改為由塔的側(cè)線抽出。改造后C5產(chǎn)品產(chǎn)量可達(dá)15t/h，且可根據(jù)市場(chǎng)行情變化，靈活調(diào)整產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)出量。經(jīng)測(cè)算，該流程改造可為公司增加效益2520萬元/a。

3 結(jié)論

1）通過原料篩選、催化劑優(yōu)選以及工藝條件優(yōu)化等措施，DCC 裝置乙烯、丙烯收率分別由優(yōu)化前的3.42wt%、17.08wt%提高至5.29wt%、20.6wt%，每年為企業(yè)增效約8050萬元。

2）將應(yīng)稅的輕質(zhì)燃料油輸送至DCC 裝置作為原料進(jìn)行回?zé)挘岣哐b置生產(chǎn)負(fù)荷，并使之轉(zhuǎn)化為非應(yīng)稅的干氣、液化氣等產(chǎn)品，經(jīng)測(cè)算，該項(xiàng)目每年增利約6000萬元。

3）通過流程優(yōu)化，開發(fā)新的高附加值產(chǎn)品C5烯烴，解決生產(chǎn)瓶頸，為公司增加效益2520萬元/a。