催化裂化装置向多产石油化学品倾斜以提升汽油池质量并推动炼油厂的发展

【摘要】炼油厂中最灵活的位置就是正催化裂化的位置，因为其能够处理变化多样的原料品质，从而生产一系列可以满足市场需求的产品。目前的炼油厂增加辛烷值的趋势普遍下降，更多的是要求用催化裂化装置为烷基化的装置提供 C4 原料，另外丙烷可以作为补充的原料。本文就是以中国石油四川石化有限公司为

例，研究其催化裂化装置工艺技术以及运行的状况，从工艺、原料、反应深度、产品馏程等方面分析了提高汽油产率的技术措施，实现增产汽油的目的。

【关键词】催化裂化；汽油；收率；改造；反应深度

1 前言

中国石油四川石化有限责任公司采用的是 2.5Mt/a 重油催化裂化装置，采用 MIP-CGP 工艺，这是由中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院开发的多产异构烷烃和丙烯、降低催化汽油中烯烃含量的新工艺，其主要原理是在常规提升管反应系统基础上，加入有用的二次反应，选择性地控制裂化反应、氢转移反应和异构化反应，以改善产品质量，最大化生产异构烷烃，并且在降低催化汽油烯烃含量的同时，维持汽油辛烷值不发生改变。四川石化按照增产汽油的生产计划，对 2.5Mt/a 催化裂化装置进行了回炼渣油加氢柴油技术的改造，及时调整催化裂化装置的生产方案，以多产汽油为目标，通过优化操作参数和改进进料性质等手段将催化裂化汽油提高了 46%的收率[1]。

2 工艺技术改造

目前四川石化、石科院和中国石化集团洛阳石油化工工程公司进行了回炼渣油加氢柴油、多产高辛烷值汽油工艺技术的工业应用。这项应用的流程为：催化柴油被送至渣油加氢，渣油加氢柴油被送至催化裂化装置进行回炼，最后回炼的渣油加氢柴油在原料混合之前并入原料管线一起被送至提升管，然后进入反应器。其中渣油柴油的作用是降低油气分压，这将有利于重油裂化，增加反应深度，使得油浆收率和生焦率均下降。由于渣油柴油的裂化反应和重油裂化深度增加，使得液化石油气收率上升。由此可以看出，催化裂化装置回炼渣油加氢柴油时，有利于催化原料加氢渣油性质改变，使得催化重油和焦炭收率减少。

3 调节原料性质

控制汽油产率的关键是对原料中的大分子烃类裂化为 C5～C12 汽油组分反应的选择。原料中的烯烃、直链烷烃以及带侧链芳烃的含量越高，其裂解性能越好，因此原料性质是影响汽油产率的关键因素。进行催化裂化装置原料主要是由加氢渣油构成的，并且不同产地的原料油进行混合加工，配比不同。原油的性质以及渣油加氢装置生产运行情况影响催化裂化汽油收率，混合原料残炭低、饱和烃含量高以及重金属含量低有利于提高汽油收率。通过改善原料组成提高汽油产率，主要采取的措施如下：提高原料中蜡油的比例、降低掺渣率，改善提升管混合进料的性质。回炼轻污油等轻组分原料大大提高了催化汽油收率。

4 调整反应再生工艺条件

在实际的操作中，应该通过提高汽提和原料雾化等蒸汽量来降低油气分压。两器压差一般控制在 35～40kPa 左右，主要是为了确保再生系统催化剂正常流化。但不会将其作为改善产品分布的调节手段。在正常情况下，以 210～215℃作为原料预热温，这时适当地提高预热温度有利于加氢渣油原料的雾化。多产异构烷烃的催化裂化装置的第一反应区停留时间大约是 1.3～1.4s，第二反应区停留时间大约为 4.5～5s，但在实际操作中的反应时间并不是作为独立的调节手段。因此，在实际中可以选择温度和催化剂活性作为反应深度的操作变量。催化裂化反应属于吸热的化学反应，反应的温度对裂化反应的速度有影响，即反应温度越高，反应速度越快。具体来说，第一反应区温度高，有利于促进原料中的大分子烃裂化生成汽油组分，然后注入急冷油降低第二反应区的温度，有效地抑制二次裂化反应发生，防止汽油组分进一步裂化生成液化气和干气组分。因此，可以通过提高急冷油的注入量，提高第一反应区的反应温度，从而降低第二反应区的温度，利用MIP 工艺的特点，达到提高反应的深度、增加汽油的产量，减少焦炭和干气的产生。若是将急冷油注入量为 30t/h，相对应的干气收率将下降约 0.8%，但焦炭产率反而将上升了 0.3%。主要是由于粗汽油量大，导致剂油比增大，使得生焦增加。MIP 装置一反出口温度一般控制在 517℃左右，二反出口温度控制在 502℃左右，急冷油注入量为 16t/h。其中，催化剂再生烧焦产生的热量提供反应所需要的热量。当提升管进料量、残炭和再生床层温度较低时，反应温度较低，不能满足反应深度、多产汽油的需要。若催化剂的循环量较大，不宜再通过增加滑阀开度来达到提高催化剂循环量，从而提高反应温度的目的。因此，在提升管进料负荷较小且原料较轻的情况下，可通过降低再生器外取热量，减少反应器汽提蒸汽用量，适当提高回炼油回炼，增加烧焦量，提高反应温度。因此，影响裂化反应深度的主要因素是催化剂的活性。

5 结论

（1）原料油性质对多产汽油起着重要的作用。可以通过降低掺渣率、原料油性质变轻、回炼外来轻质油改善原料性质措施，来提高汽油收率。

（2）催化剂性质也影响汽油收率。催化裂化催化剂活性一般控制在 60%左右，有利于对增产汽油的催化剂进行选择。

（3）催化反应操作应适当提高反应深度，注入适当急冷油，提高第一反应区反应温度，降低第二反应区温度，减少汽油二次裂解，提高汽油收率。

（4）催化产品分离部分在满足汽油出厂质量标准的前提下，提高催化裂化汽油干点以及蒸气压，拓宽汽油馏程，减少汽油和柴油馏分的重叠能更好的提高汽油产率。

参考文献：

[1]黄富，彭国峰.降低催化裂化汽油烯烃含量技术进展[J].精细石油化工进展，2014，13（8）：49-53.