熊敏智(長慶石化公司,陜西 咸陽 712000)
長慶石化公司140萬噸/年重油催化裂化裝置自2005開廠以來,一直運行平穩(wěn)。08年隨著加氫裂化裝置投用,09年溶劑脫瀝青裝置的投用,催化的原料性質(zhì)也發(fā)生了變化:1.摻煉渣油的比例增加;2.在原先常減渣的基礎(chǔ)上,又增添了尾油、溶脫油,原料呈現(xiàn)出性質(zhì)變重、殘?zhí)恐翟龈?,生產(chǎn)中表現(xiàn)出再生器床溫較高、油漿系統(tǒng)結(jié)焦,制約了催化裂化裝置的加工能力,導(dǎo)致了分餾塔熱源不足。
09年催化裂化大檢修期間,對催化一段反應(yīng)提升管進(jìn)行了技術(shù)改造,增添了一段待生循環(huán)立管,增大了催化劑油比,提高了反應(yīng)深度。在原料變化與工藝改造的組合工藝作用下,反應(yīng)產(chǎn)物的組成發(fā)生了變化,柴油組份收率下降,氣體和汽油組份收率上升。而分餾塔最初是以多產(chǎn)柴油的方案進(jìn)行設(shè)計的,從而表現(xiàn)出分餾塔分餾精確度不夠,柴油凝點普遍偏低,柴油餾程較寬,生產(chǎn)柴油產(chǎn)品方案單一。
1.1 生產(chǎn)中柴油出現(xiàn)的問題
長慶石化公司140萬噸/年催化裂化自2005年建成投產(chǎn)以來,裝置整體運行穩(wěn)定。隨著加氫裂化裝置、溶劑脫瀝青裝置的相繼投用,催化原料油組成與性質(zhì)的變化,這種變化也影響著催化的柴油質(zhì)量,催化柴油質(zhì)量呈現(xiàn)現(xiàn)了凝點普遍偏低的情況。平時生產(chǎn)中想要通過操作將柴油凝點靠近0℃時,往往會出現(xiàn)柴油95%點偏高的情況。柴油生產(chǎn)方案過于單一,無法生產(chǎn)0#以上的柴油。本文從以下幾方面對柴油出現(xiàn)的問題簡要分析:
1.2 催化原料對柴油質(zhì)量的影響
長慶石化公司140萬噸/年催化裂化是500萬噸常減壓裝置的配套項目,08年隨著加氫裂化裝置投用,09年溶劑脫瀝青裝置的投用,催化的原料性質(zhì)也發(fā)生了變化:1.摻煉渣油的比例增加;2.在原先常減渣的基礎(chǔ)上,又增添了尾油、溶脫油,原料的組成與性質(zhì)發(fā)生了變化,常渣的比例從70%減小到10%,減渣比例未發(fā)生變化,增添了尾油和溶脫油,其中尾油占5%,以減渣為主要成分的溶脫油占催化原料的55%。
以減渣為原料的溶脫油,去掉減渣中的瀝青質(zhì)成分,其它成分的比例未發(fā)生變化,由此可以得出現(xiàn)在的催化原料中芳烴的含量要高于以前原料中的芳烴含量,即催化原料性質(zhì)較以前有所加重。
由于催化原料性質(zhì)變重,通過反應(yīng)裂化后,其產(chǎn)品中的芳烴組份含量比例也會有所增加。由于正構(gòu)烷烴含量高,會使柴油的凝點和冷濾點增高;而芳烴含量高,會使柴油的凝點和冷濾點偏低。由此可以得出,催化原料性質(zhì)變重,是影響柴油凝點偏低的因素之一。
催化原料加工量大小也是直接影響柴油質(zhì)量的又一主要因素,當(dāng)加工量減小時,明顯表現(xiàn)為分餾塔熱源不足,分餾塔氣相負(fù)荷偏小,柴油凝點偏低。
1.3 反應(yīng)條件對柴油質(zhì)量的影響
2009年四月大檢修時候,通過對催化裂化提升管的改造,增加一段待生循環(huán)立管,一部分催化劑未經(jīng)過燒焦,直接從沉降器底部串入一段提升管底部,與再生器過來的再生催化劑混合,再次與油氣反應(yīng)。其目的是為了增加催化劑油比,催化劑油比由原先的4.6增大到了8。劑油比的增大加深了催化反應(yīng)深度,而反應(yīng)深度的增加,提高了催化的單程轉(zhuǎn)化率,汽油和氣體的產(chǎn)率增加,表現(xiàn)為催化的回?zé)挶葴p小,導(dǎo)致柴油收率下降,柴汽比降低。柴汽比的變化,改變了分餾塔的汽液相負(fù)荷。分餾塔設(shè)計之初是多產(chǎn)柴油的方案,如今柴汽比已由當(dāng)時的0.8下降到了0.5,分餾塔的產(chǎn)品比例發(fā)生變化,汽液相負(fù)荷的變化。由于柴油收率的減小,攜帶到分餾塔中部的熱量減少,導(dǎo)致分餾塔出現(xiàn)中部熱源不足,影響分餾塔的分餾精度,出現(xiàn)柴油凝點偏低。
另一方面就是由于反應(yīng)深度的增加,一部分芳烴側(cè)鏈發(fā)生斷裂,由于柴油中芳烴含有側(cè)鏈的凝點會高于不含側(cè)鏈的凝點。從而,劑油比的增大,反應(yīng)深度的加深,也是導(dǎo)致柴油凝點偏低的又一原因。
本文針對柴油產(chǎn)油產(chǎn)品出現(xiàn)的問題,探索柴油產(chǎn)生質(zhì)量問題的根源,得出以下結(jié)論:
2.1 原料的組成發(fā)生變化,導(dǎo)致柴油凝點普遍偏低。主要原因是原料中的芳烴組分增加原料變重所引起的。
2.2 催化劑油比的增加,反應(yīng)深度加深,單程轉(zhuǎn)化率增加,回?zé)挶葴p小,改變了催化產(chǎn)品的比率。汽油產(chǎn)率增加,柴油產(chǎn)率下降,導(dǎo)致分餾塔汽液相負(fù)荷發(fā)生變化,從而影響柴油質(zhì)量;反應(yīng)深度加深,芳烴側(cè)鏈斷裂,無環(huán)芳烴含量增加導(dǎo)致柴油凝點偏低。
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