兩段提升管催化裂化工藝概述

劉鵬來

摘 要：兩段提升管催化裂化（TSRFCC）新技術—TSRFCC是煉化行業的新技術，采用此技術，可提高原料的轉化深度，提升加工能力;改善產品分布，其中輕油收率提高2～3個百分點，液收率提高3～4 個百分點，降低干氣和焦炭產率;改善產品質量，汽油烯烴含量下降20個百分點以上，柴油密度減小、十六烷值提高，降低汽油和柴油的硫含量。

關鍵詞：催化裂化 ;催化加氫 ;兩段提升管催化裂化

1.催化裂化技術發展狀況

渣油加氫處理， 它是在對加氫處理和催化裂化兩種工藝過程的特點、原料產品性質及加工方案進行深入研究的基礎上，經過理論分析， 實驗室及工業試驗后開發出的一種新的石油加工工藝———“渣油加氫處理（VRDS）一催化裂化（FCC）組合工藝”。 流化催化裂化（FCC）是現代化煉油廠用來改質重質瓦斯油和渣油的核心技術，是煉廠獲取經濟效益的一種重要方法。 據統計，全球原油加工能力為4015.48Mt/a， 其中催化裂化裝置的加工能力為668.37 Mt/a，約占一次加工能力的16.6%，美國原油加工能力為821.13Mt/ a，催化裂化能力為271Mt/a，居界第一，催化裂化占一次加工能力的比例為33.0%。我國催化裂化能力達66.08Mt/a，約占一次加工能力的38.1%，居世界第二位。 世界RFCC裝置原料中渣油的平均量為15%～20%。 從國外各大公司對原料的要求來看，殘炭與金屬兩個指標已分別達到8%和20μg/g。而國內渣油催化裂化原料的殘炭一般達到6%，金屬15μg/g，與國外水平相比，尚有潛力。 中國石化集團公司FCC裝置中約80%都摻煉不同比例的渣油， 平均摻渣比約為 26% ，1989-1997年， 摻煉重質油的比例從 18.52%增至 43.64%。 我國大慶石蠟基原油具有殘炭低、金屬含量低的特點，其減壓渣油的殘炭為8.95%，金屬為7μg/g，所以大慶減壓渣油可以直接進行催化裂化。 前郭煉油廠已進行了大慶全減壓渣油催化裂化的嘗試，但未見國外全減壓渣油催化裂化的報道。

兩段提升管催化裂化（TSRFCC）新技術———TSRFCC可大幅度提高原料的轉化深度，同比加工能力增加20～30%;顯著改善產品分布，輕油收率提高2～3個百分點，液收率提高3～4個百分點，干氣和焦炭產率大大降低;產品質量得到明顯改善，汽油烯烴含量下降20個百分點以上，柴油密度減小、十六烷值提高，汽油和柴油的硫含量都明顯降低。 采用兩段提升管催化裂化技術可使企業獲得巨大的經濟效益。

2.催化裂化工藝

2.1工藝流程

2.2反應-再生系統

原料油自常減壓車間用泵送至裝置內， 溫度為110℃左右，經原料油-柴油換熱器，原料油-中段油換熱器，原料油-油漿換熱器 E-205|1，2），原料油-油漿換熱器（E208|1，2），爐-201換熱升溫到 300℃左右，然后分兩路經原料油霧化噴嘴進入一段提升管反應器，在此與約700℃高溫催化劑并迅速升溫汽化， 并發生裂化反應，反應中生成的焦炭覆蓋在催化劑表面，使其逐漸喪失活性。500℃左右的反應油氣在提升管出口經粗旋風分離器分出其中的催化劑，再與二段提升管反應油氣一起進入單極旋風分離器進一步取出攜帶的催化劑細粉，最后離開沉降器進入分餾塔。

回煉油、 回煉油漿自分餾塔低分別分兩路經各自霧化噴嘴進入二段提升管反應器底部。在此與約700℃高溫催化劑接觸并迅速汽化，發生裂化及異構化反應，反應中生成的焦炭覆蓋在催化劑表面，使其逐漸喪失活性。500℃左右的反應油氣在提升管出口經粗旋風分離器分出其中的催化劑， 再與二段提升管反應油氣一起進入單極旋風分離器進一步取出攜帶的催化劑細粉， 最后離開沉降器進入分餾塔。直餾汽油自成品罐區進入反應罐進行緩沖， 然后經升壓后通過常壓瓦斯油回煉線進入二段提升管反應器預提升段和二段噴嘴進入提升管底部，在此預約700度高溫催化劑接觸并迅速汽化，并發生裂化以及異構化反應，反應中生成的焦炭覆蓋在催化劑表面，使其逐漸喪失活性。 500℃左右的反應油氣在提升管出口經粗旋風分離器分出其中的催化劑， 再與二段提升管反應油氣一起進入單極旋風分離器進一步取出攜帶的催化劑細粉， 最后離開沉降器進入分餾塔。

催化劑經粗旋風分離器及沉降器單極旋風分離器料腿進入位于沉降器下部的汽提段， 再次與蒸汽逆流接觸以置換催化劑所攜帶的油汽。 汽提后的催化劑沿待生立管下流，經待生塞閥進入待生套筒，經待生套筒流化風輸送到套筒頂部，經待生分布器密相床上部，在700℃左右的再生溫度、富氧及CO助燃劑的條件下與來自再生器底部的主風逆流接觸，實現單段逆流燒焦。 再生催化劑自再生器下部的溢流口流出，經過立管及輸送管單動滑閥進入輸送管，輸送風將催化劑提升到緩沖管。 緩沖管底部分布管通入風，可以進一步燒掉殘留在催化劑內部的少量焦炭。 再生后的催化劑經一二段再生斜管及一二段再生單動滑閥進入以二段提升管底部預提升段，用蒸汽汽提后再與霧化原料油接觸，完成催化劑的循環過程。

再生器燒焦所需的主風由離心式主風機提供， 輸送管輸送風由離心式主風機提供，待生套筒流化風為非凈化壓縮空氣，再生器產生的煙氣與緩沖罐頂部煙氣分別經過各自的電液雙動滑閥后合并，最后進入余熱鍋爐產生1.0MPa的蒸汽，從而回收煙氣顯熱，煙氣溫度降到230℃左右后，經煙囪排入大氣生產用催化劑由催化劑罐用非凈化壓縮風輸送至再生器， 正常補充催化劑可用催化劑小型加料線用非凈化壓縮空氣送至在生氣。 CO助燃劑由CO助燃劑加料罐用非凈化壓縮空氣經小型加料線輸送至再生器。 為保持系統藏量， 需定期從再生器內卸出催化劑并用非凈化壓縮空氣輸送至催化劑罐。

總之，采用兩段提升管催化裂化，可提高原料的轉化深度，提升加工能力;改善產品分布，可提高輕油收率2～3個百分點，液收率提高3～4個百分點，降低干氣和焦炭產率;改善產品質量，汽油烯烴含量下降20個百分點以上，柴油密度減小、十六烷值提高，降低汽油和柴油的硫含量。

參考文獻：

[1]郁浩然，鮑浪.化工計算北京：中國石化出版，1990

[2]石化工業部煉油設計院.催化裂化工藝設計.北京：石油工業出版社，1983