DCC裝置原料優(yōu)化摸索分析

郭巧霞，陳 亮

（中海石油寧波大榭石化有限公司，浙江 寧波 315000）

中海石油寧波大榭石化有限公司220萬噸/年催化裂解裝置（以下簡稱DCC裝置）反應部分采用中國石化股份有限公司石油化工科學研究院開發(fā)的以常壓渣油和加氫尾油為原料、以丙烯、乙烯為主要目的產(chǎn)品、副產(chǎn)輕芳烴的催化裂解（簡稱DCC）技術，催化劑為與DCC工藝配套設計的專用分子篩催化劑[1-2]。

DCC裝置開工以后，目標產(chǎn)品乙烯、丙烯收率一直與設計值偏差較大（乙烯、丙烯設計收率分布為4.5%、19.5%，實際收率分別為2.5%～3.0%、15.5%～16.0%），為摸索常壓渣油、加氫尾油等DCC裝置原料的配比對DCC裝置產(chǎn)品分布的影響，對DCC裝置進行了原料優(yōu)化摸索。原料優(yōu)化期間，將DCC裝置的原料配比先后調(diào)整為：m（常渣） /m（尾油） =85/115、105/105、115/95，綜合分析各原料配比下的產(chǎn)品分布情況。

1 原料優(yōu)化過程

1.1 原料優(yōu)化期間主要工藝參數(shù)

DCC裝置原料優(yōu)化期間，主要工藝參數(shù)控制如表1所示。

原料優(yōu)化摸索過程，以常渣/尾油為85/115、碳四回煉0t/h、三反藏量50t（其余工藝參數(shù)與原料優(yōu)化期間相同）的工況為基準工況，考察常渣/尾油配比、碳四回煉、三反藏量變化對產(chǎn)品分布的影響。

表1 原料優(yōu)化期間主要工藝參數(shù)控制情況

1.2 原料優(yōu)化過程及結果

原料優(yōu)化期間，將DCC裝置的原料配比先后調(diào)整為：m（常渣）/m（尾油） =85/115（工況1）、105/105（工況2）、115/95（工況3），綜合分析各原料配比下的產(chǎn)品分布情況，發(fā)現(xiàn)在m（常渣）/m（尾油）為105/105時工況最優(yōu)。該原料配比下，丙烯、乙烯收率達到峰值、異丁烯收率達三種原料配比中的最高值，目標產(chǎn)品收率最高。

2 產(chǎn)品分布分析

2.1 干氣、乙烯收率

從圖1看出，回煉碳四、提高三反藏量后，干氣收率上升，干氣中乙烯含量下降，但干氣中乙烯對原料收率呈上升趨勢，可見回煉碳四、提高三反藏量對增產(chǎn)乙烯有益。

圖1 干氣、乙烯收率變化

干氣中乙烯含量隨著常壓渣油在原料中比例的增大而下降；干氣收率和乙烯對原料收率在工況2[m（常渣）/m（尾油） =105/105]時達到最大值（12%、3.75%），隨著常壓渣油比例繼續(xù)增大，二者收率均下降。

2.2 液態(tài)烴、丙烯收率

回煉碳四、提高三反藏量后，雖然液態(tài)烴收率有所波動，但是丙烯收率相比碳四未回煉前明顯提高，可見回煉碳四、提高三反藏量對增產(chǎn)丙烯有益。

在原料三個比例中，當m（常壓渣油）/m（加氫尾油） =105/105時，液態(tài)烴收率及丙烯收率均達到最大值（41.11%、17.87%），見圖2。

圖2 液態(tài)烴、丙烯收率

2.3 異丁烯收率

碳四回煉量為零時，液化氣中異丁烯含量高，下游MTBE裝置MTBE產(chǎn)量高。碳四回煉后因丁烯繼續(xù)裂化成乙烯、丙烯，導致液態(tài)烴中異丁烯含量下降，MTBE產(chǎn)量降低。當碳四回煉穩(wěn)定后，工況2[m（常渣）/m（尾油） =105/105）]的異丁烯收率較高（3.47%），MTBE產(chǎn)量較高，見圖3。

圖3 異丁烯收率

2.4 其他參數(shù)變化

從圖4看出，在各主要操作參數(shù)不變的情況下，在工況3[m（常渣）/m（尾油） =115/95]，外取熱產(chǎn)汽量達到滿負荷51t/h，兩器熱負荷達到最大值，受熱負荷限制，此時裝置加工負荷的提升空間較小。

圖4 外取熱器發(fā)汽量變化

4 結論

當前催化劑活性下，DCC裝置原料配比以m（常壓渣油） /m（加氫尾油） 為1∶1工況最優(yōu)，相關分析結論如下：

1）回煉碳四、提高三反藏量對增產(chǎn)乙烯、丙烯有益，但同時會降低異丁烯收率；2）在原料三個配比中，當m（常壓渣油）/m（加氫尾油） =105/105時，乙烯、丙烯及異丁烯收率均達最大值，分別為3.75%、17.87%、3.47%；3）當原料中m（常壓渣油）/m（加氫尾油）=115/95時，兩器熱負荷達最大值，裝置加工負荷提升空間較小；4）在裝置工藝參數(shù)保持穩(wěn)定的情況下，考慮到目標產(chǎn)品收率及裝置操作余量等，建議按m（常壓渣油） /m（加氫尾油） =105/105即1∶1為DCC裝置提供原料，且常壓渣油量不宜超過110t/h。