丁海中，栗文波，張洪軍，倪勝發(fā)

（中國石油大慶煉化分公司，大慶163411）

1 前 言

中國石油大慶煉化分公司（簡稱大慶煉化分公司）1.8Mt/a ARGG裝置于1999年10月建成投產(chǎn)。裝置采用中國石化石油化工科學(xué)研究院開發(fā)的ARGG專利技術(shù)，反應(yīng)－再生系統(tǒng)高低并列布置，主要以大慶原油的常壓重油、減壓蠟油和減壓渣油為原料，生產(chǎn)富含丙烯的液化氣，并生產(chǎn)高辛烷值汽油。隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格，ARGG汽油烯烴含量高成為影響出廠汽油烯烴含量的重要因素。另外，1.8Mt/a ARGG裝置能耗相對偏高，還存在著再生器燒焦管燒焦效果差、主風(fēng)－再生－煙氣系統(tǒng)壓降大、煙機(jī)回收功率低等問題。針對上述問題，提出對1.8Mt/a ARGG裝置實(shí)施多產(chǎn)丙烯的MIP技術(shù)改造。多產(chǎn)丙烯的MIP技術(shù)［1－3］是中國石化石油化工科學(xué)研究院在多產(chǎn)異構(gòu)烷烴的催化裂化技術(shù)基礎(chǔ)上開發(fā)的一種生產(chǎn)汽油組成滿足歐Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)并增產(chǎn)丙烯的催化裂化工藝。該工藝技術(shù)以重質(zhì)油為原料，采用由串聯(lián)提升管反應(yīng)器構(gòu)成的新型反應(yīng)系統(tǒng)，在不同的反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)計(jì)與烴類反應(yīng)相適應(yīng)的工藝條件并充分利用專用催化劑結(jié)構(gòu)和活性組元。烴類在新型反應(yīng)區(qū)內(nèi)可選擇性地轉(zhuǎn)化，生成富含異構(gòu)烷烴的汽油和丙烯，在生產(chǎn)清潔汽油的同時為石油化工裝置提供更多的丙烯原料。

2 裝置改造內(nèi)容

2009年8月19日—9月28日裝置檢修期間完成了MIP技術(shù)改造并順利開工。MIP技術(shù)改造主要內(nèi)容有：①反應(yīng)器設(shè)兩個反應(yīng)區(qū)，第一反應(yīng)區(qū)（一反）采用提升管反應(yīng)器，第二反應(yīng)區(qū)（二反）采用擴(kuò)徑提升管反應(yīng)器；②在汽提段下部設(shè)置待生劑循環(huán)斜管引待生劑進(jìn)入第二反應(yīng)區(qū)下部，以增加催化劑的循環(huán)通量；③將燒焦管多段供風(fēng)分布環(huán)移至燒焦管外，降低主風(fēng)機(jī)至煙機(jī)線路壓降10kPa；④吸收穩(wěn)定部分將吸收塔、再吸收塔塔盤更換為微分浮閥塔盤，解析塔由雙溢流設(shè)計(jì)改為四溢流設(shè)計(jì)，更換降液管、收液盤和塔板。

3 裝置運(yùn)行情況分析

2009年9月使用LCC－2催化劑開工，11月4—5日進(jìn)行了改造后初步階段標(biāo)定。標(biāo)定結(jié)果：改造后干氣產(chǎn)率下降1百分點(diǎn)，在沒有投用待生循環(huán)滑閥的情況下穩(wěn)定汽油烯烴體積分?jǐn)?shù)較改造前下降約10百分點(diǎn)，維持在40%～42%，汽油RON達(dá)到93以上。為繼續(xù)降低穩(wěn)定汽油烯烴含量，2009年12月18日裝置由使用LCC－2催化劑改為使用多產(chǎn)丙烯MIP技術(shù)專用催化劑。2010年1—8月，裝置穩(wěn)定汽油烯烴體積分?jǐn)?shù)為36%～40%，汽油RON為92.6～93.6。1.8Mt/a ARGG裝置實(shí)施多產(chǎn)丙烯MIP技術(shù)改造后穩(wěn)定汽油烯烴體積分?jǐn)?shù)降低10百分點(diǎn)以上，為大慶煉化分公司出廠汽油質(zhì)量在2010年1月1日前全部滿足國Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)提供了保障，2010年97號高標(biāo)汽油比例達(dá)到了62.7%的較好水平。

為了更好地評估裝置改造后實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行情況，對裝置改造后（2010年1—8月，簡稱MIP）與改造前（2009年1—8月，簡稱ARGG）及設(shè)計(jì)情況進(jìn)行綜合比較分析。另外為了同時討論MIP技術(shù)多產(chǎn)丙烯情況，探討了2010年1月下旬最大量生產(chǎn)丙烯時（簡稱MIP－P）該裝置的實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行情況。

3.1 原料及催化劑

ARGG和MIP的原料性質(zhì)見表1。從表1可以看出，改造后摻渣率（減壓渣油占原料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）增加了1.28百分點(diǎn)，原料殘?zhí)棵黠@增加，原料密度增加，說明改造后原料性質(zhì)變差。

表1 原料性質(zhì)

ARGG和MIP時平衡催化劑性質(zhì)見表2。從表2中催化劑實(shí)際應(yīng)用情況看，MIP時催化劑單耗較改造前催化劑單耗略低一些，降低了0.03kg/t，但系統(tǒng)催化劑活性較改造前仍提高0.8百分點(diǎn)，說明MIP專用催化劑的平衡催化劑活性略高于ARGG時催化劑活性。

表2 平衡催化劑的性質(zhì)

3.2 主要生產(chǎn)運(yùn)行條件

ARGG和MIP時主要生產(chǎn)操作條件見表3。從表3可以看出：MIP時原料處理量平均值為292t/h（設(shè)計(jì)值為250t/h），高于設(shè)計(jì)值和ARGG時的處理量，分別增加42t/h和7t/h，MIP時后處理量較設(shè)計(jì)值增加幅度為16.80%；在原料殘?zhí)可?、提升管出口溫度基本不變的情況下，回?zé)挶葴p少，說明改造后原料單程轉(zhuǎn)化率有所提高；ARGG和MIP時再生溫度控制均較高，這對提高劑油比不利，主要受加工量較設(shè)計(jì)值偏高的影響。

表3 主要操作條件

3.3 氣體產(chǎn)品性質(zhì)

ARGG和MIP時干氣體積組成見表4。從表4可以看出：ARGG時吸收穩(wěn)定系統(tǒng)存在分離效果不佳的問題，主要表現(xiàn)在干氣中有一定量的C3及C3以上組分，其體積分?jǐn)?shù)高達(dá)5.25%，其中關(guān)鍵組分丙烯的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到2.52%，使得丙烯的損失比較大；實(shí)施吸收穩(wěn)定系統(tǒng)改造后，干氣中C3及C3以上組分體積分?jǐn)?shù)下降到1.32%，降低了3.93百分點(diǎn)，降低幅度高達(dá)74.86%，其中關(guān)鍵組分丙烯的體積分?jǐn)?shù)下降到0.92%，降低了1.60百分點(diǎn)，降低幅度高達(dá)63.49%。

表4 干氣組成 φ，%

ARGG、MIP和MIP－P時液化氣體積組成見表5。從表5可以看出：液化氣中丙烯體積分?jǐn)?shù)由ARGG時的42.18%下降到MIP時的38.19%，下降了3.99百分點(diǎn)，MIP－P時丙烯體積分?jǐn)?shù)為41.36%；正丁烯和異丁烯體積分?jǐn)?shù)從ARGG時的18.31%下降到MIP時的15.81%，下降了2.50百分點(diǎn)，MIP－P時為16.24%；異丁烷從ARGG時的13.87%增加到MIP時的17.32%，MIP－P時為17.02%。

表5 液化氣組成 φ，%

從上述數(shù)據(jù)分析來看，吸收穩(wěn)定系統(tǒng)改造后，解決了分離效果不佳的問題。MIP液化氣中丙烯含量較ARGG時有所降低，在以后的操作中，在滿足汽油烯烴要求的情況下，可以通過適當(dāng)降低催化劑活性、提高反應(yīng)溫度來改善液化氣中丙烯等組分的選擇性。

3.4 液體產(chǎn)品性質(zhì)

ARGG和MIP時的穩(wěn)定汽油性質(zhì)見表6。從表6可以看出：穩(wěn)定汽油烯烴體積分?jǐn)?shù)從ARGG時的49.2%降低到MIP時的38.1%，降低了11.1百分點(diǎn)，降低幅度為22.6%；改造后穩(wěn)定汽油RON較改造前略有下降，降低了0.4個單位。

3.5 產(chǎn)品分布和能耗分析

表6 穩(wěn)定汽油性質(zhì)

ARGG和MIP時的柴油性質(zhì)見表7。從表7可以看出：ARGG時柴油密度（20℃）為910.5kg/m3，MIP時為909.7kg/m3，略有降低；ARGG時的十六烷值為28.5，MIP時的十六烷值為25.0，改造后下降了3.5個單位。

表7 柴油性質(zhì)

ARGG和MIP時的油漿性質(zhì)見表8。從表8可以看出：油漿密度較ARGG時提高幅度較大，為保證油漿系統(tǒng)的長周期運(yùn)行，避免油漿系統(tǒng)結(jié)焦，分餾塔底溫度控制在較低溫度，并適當(dāng)增大了油漿阻垢劑的加入量；2010年9月裝置檢修前，裝置沉降器系統(tǒng)存在輕微跑劑現(xiàn)象，直接體現(xiàn)為油漿固體物含量較高，2010年10月裝置檢修后開工，跑劑問題得到了解決，油漿固體物濃度降到6.0g/L以下，為裝置長時間運(yùn)行提供了保障。

表8 油漿性質(zhì)

ARGG、MIP和MIP－P時的產(chǎn)品分布和能耗見表9。從表9可以看出：應(yīng)用MIP技術(shù)后干氣產(chǎn)率有所降低，焦炭產(chǎn)率有所增加；液化氣產(chǎn)率增加較為明顯，從ARGG時的23.40%增加到MIP－P時的27.15%、MIP時的26.90%，分別增加了3.75和3.50百分點(diǎn)；丙烯產(chǎn)率從ARGG時的8.38%增加到MIP－P時的9.51%、MIP時的8.62%，分別增加了1.13和0.24百分點(diǎn)，增加幅度最高達(dá)13.48%；總液體收率從ARGG時的83.33%增加到MIP－P時的83.51%、MIP時的83.36%，分別增加了0.18和0.03百分點(diǎn)；裝置能耗從ARGG時的2 771.34MJ/t降低到MIP時的2 550.22MJ/t，降低了221.12MJ/t，降低幅度達(dá)7.98%。

表9 產(chǎn)品分布及能耗

4 結(jié)束語

（1）煉油生產(chǎn)企業(yè)在產(chǎn)品質(zhì)量升級過程中，一般均伴隨著產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變差、能耗升高等代價。應(yīng)用MIP技術(shù)后，裝置綜合能耗為2 550.22MJ/t，較ARGG時下降了221.12MJ/t，降低幅度達(dá)到7.98%；從裝置一年多的實(shí)際運(yùn)行效果來看，達(dá)到了預(yù)期改造目的，盈利能力得到提高；2010年97號高標(biāo)汽油比例達(dá)到了62.7%的較好水平。

（2）應(yīng)用MIP技術(shù)后，處理量超過設(shè)計(jì)值16.80%；在摻渣率增加、原料性質(zhì)變差的情況下，裝置產(chǎn)品分布較改造前仍得到改善，丙烯產(chǎn)率增加幅度最高達(dá)到13.48%，液體收率較改造前增加了0.18百分點(diǎn)。

（3）應(yīng)用MIP技術(shù)后汽油烯烴體積分?jǐn)?shù)在降低幅度超過22%的情況下，汽油辛烷值與改造前大致相當(dāng)，因此MIP技術(shù)在降低汽油烯烴含量并同時維持汽油辛烷值方面表現(xiàn)較好。

［1］ 許友好，張久順，徐惠，等.多產(chǎn)異構(gòu)烷烴的催化裂化工藝的工業(yè)應(yīng)用［J］.石油煉制與化工，2003，34（11）：1－6

［2］ 許友好，龔劍洪，劉憲龍，等.第二反應(yīng)區(qū)在MIP工藝過程中所起作用的研究［J］.石油煉制與化工，2006，37（12）：30－33

［3］ 許友好，張久順，馬建國，等.生產(chǎn)清潔汽油組分并增產(chǎn)丙烯的催化裂化工藝［J］.石油煉制與化工，2004，35（9）：1－4