LPEC-北海催化裂化裝置介紹(2011-11-21)

MIP催化裂化裝置介紹二O一一年十一月二十一日

MIP催化裂化裝置介紹

撰稿人：中國石化集團(tuán)洛陽石油化工工程公司劉昱電話/p>

郵箱：liuyu.lpec@

提示：本文件含有FCC技術(shù)秘密，未經(jīng)書面許可，不得復(fù)制、擴(kuò)散或作其它用途。

目錄

快速床-湍流床再生提升管反應(yīng)裝置

MIP-(CGP)工藝

開工應(yīng)注意的問題提示：本文件含有MTO技術(shù)秘密，未經(jīng)書面許可，不得復(fù)制、擴(kuò)散或作其它用途。

快速床-湍流床再生提升管反應(yīng)裝置快速床-湍流床再生提升管反應(yīng)裝置裝置特點(diǎn)內(nèi)構(gòu)件少，事故率更低

兩器高度低,提升管油氣管線短

外取熱配置簡單,能耗少事故恢復(fù)快,不易跑劑能耗低(氣壓機(jī),增壓機(jī))全滑閥控制,維護(hù)量小

待生,再生推動(dòng)力都很大

快速床-湍流床再生提升管反應(yīng)裝置技術(shù)特點(diǎn)可操作性好；定風(fēng)量運(yùn)行，不考慮過剩氧，主風(fēng)機(jī)組、再生器、煙氣均處于穩(wěn)定工況；.除再生溫度外，均可投入自動(dòng)控制；催化劑循環(huán)量調(diào)節(jié)不受限，不受床層膨脹的影響；催化劑藏量在快速床與湍流床之間平衡；外取熱器調(diào)節(jié)全量程無級(jí)調(diào)節(jié)，增壓風(fēng)量小，增壓??；下部快速床催化劑為分散相，高燒焦效率；快速床-湍流床再生提升管反應(yīng)裝置技術(shù)特點(diǎn)外取熱器調(diào)節(jié)全量程無級(jí)調(diào)節(jié)，增壓風(fēng)量小，增壓小；下部快速床催化劑為分散相，高燒焦效率；中部低壓降大孔分布板；上部湍流床，較高的燒焦效率?？焖俅?湍流床再生提升管反應(yīng)裝置技術(shù)指標(biāo)反應(yīng)溫度自動(dòng)控制在±1℃之間；燒焦好，CRC~0.05w%；效率高CBI約130kg焦/t催化劑.h；流化均勻：徑向溫差≤5℃；催化劑藏量0.04~0.05t/(t/d)；快速床-湍流床再生提升管反應(yīng)裝置快速床-湍流床再生提升管反應(yīng)裝置用戶規(guī)模開工時(shí)間大連分公司3.5Mt/a重油催化2002.11鎮(zhèn)海煉化3.0Mt/a

蠟油催化1999.11吉林石化1.4Mt/a

重油催化2002.07長慶1.4Mt/a

重油催化2005.07湛江0.5Mt/a

重油催化2005.03撫順二廠1.0Mt/a

重油催化2005.09阿爾及利亞0.3Mt/a重油催化2007中海油惠州石化公司1.4Mt/a重油催化2009湛江東興1.4Mt/a重油催化2009長嶺2.8Mt/a重油催化2010延長榆林1.8Mt/a重油催化2011用戶規(guī)模中國石化金陵分公司3.5Mt/a

MIP中國石油四川公司2.5MMTPYMIP-CGP中海煉化海南1.2MMTPYDCC中國石化揚(yáng)子分公司2.2MMTPYMIP中國石油云南3.5MMTPYFCC正在設(shè)計(jì)和建設(shè)的裝置（≥1.0Mt/a)合計(jì)加工能力27.7Mt/aTotalCapacity:27.7MMTPY快速床-湍流床再生提升管反應(yīng)裝置MIP-CGP工藝各工藝技術(shù)DCC—多產(chǎn)丙烯技術(shù)

formaximumpropyleneARGG—多產(chǎn)液化氣和汽油技術(shù)

formaximumgasandgasolineFDFCC—多產(chǎn)丙烯降烯烴并兼顧柴油技術(shù)

formaximumpropyleneanddieselMIP—汽油降烯烴技術(shù)

forreductionofolefinsofgasolineMIP-CGP—汽油降烯烴并多產(chǎn)丙烯技術(shù)

forreductionofolefinsandmaximumpropylene2、MIP系列技術(shù)工程開發(fā)

MIP工藝是中國石化石油化工科學(xué)研究院(以下簡稱RIPP)針對(duì)2003年1月1日起實(shí)施的國家標(biāo)準(zhǔn)《車用無鉛汽油標(biāo)準(zhǔn)》(GB17930-1999)開發(fā)的一種催化裂化工藝。該工藝通過在提升管設(shè)置第二反應(yīng)區(qū)，補(bǔ)充待生催化劑以降低二反空速，采用緩和的反應(yīng)條件，強(qiáng)化異構(gòu)化反應(yīng)，最終可將催化汽油產(chǎn)品中的烯烴含量降至35v%。于2002年在高橋3#催化完成工業(yè)試驗(yàn)，取得了令人滿意的效果。

MIP實(shí)施方案MIP系列技術(shù)工程開發(fā)為迎接北京2008奧運(yùn)會(huì)，國家規(guī)定在2005年在北京等大城市使用符合歐Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)的汽油，其烯烴含量要求低于18v%。為滿足歐Ⅲ汽油排放標(biāo)準(zhǔn)并增產(chǎn)丙烯，RIPP在MIP工藝基礎(chǔ)上開發(fā)了MIP-CGP工藝，提高了反應(yīng)溫度，調(diào)整了催化劑配方，強(qiáng)化了異構(gòu)化反應(yīng)、芳構(gòu)化反應(yīng)等二次反應(yīng)?？梢詫⑵椭械南N含量降低至18v%，相對(duì)原料的丙烯產(chǎn)率可提高到8~10w%。該技術(shù)分別于2004年4月、7月在鎮(zhèn)海1#催化及九江2#催化裝置上完成工業(yè)試驗(yàn)。MIP-CGPMIP系列技術(shù)工程開發(fā)特點(diǎn)為提升二反床層密度，專門開發(fā)了二反入口介質(zhì)分配器，實(shí)踐證明該結(jié)構(gòu)可有效降低二反空速，以減少循環(huán)催化劑反應(yīng)活性的影響。開發(fā)了提升管Y型段的預(yù)提升結(jié)構(gòu)，可將有效縮短預(yù)提升段高度，仍然具備非常好的預(yù)提升效果，可大大縮短豎向高度，同時(shí)有利于反再壓力平衡。主要技術(shù)特點(diǎn)3.1MIP(-CGP)需要的反應(yīng)條件MIP(-CGP)工藝反應(yīng)深度深，需配合較低的重時(shí)空速，MIP-CGP工藝還需要有較高的反應(yīng)溫度和催化劑活性；低空速的實(shí)現(xiàn)可通過二反擴(kuò)徑提高二反密度，并適量補(bǔ)充待生循環(huán)催化劑提高二反的藏量來實(shí)現(xiàn)，MIP反應(yīng)空速控制在20~30h-1，MIP-CGP反應(yīng)空速控制在15~25

h-1；催化劑需具備較高的裂化活性和氫轉(zhuǎn)移活性，需提高催化劑的置換率以維持其活性，同時(shí)不宜過度外補(bǔ)待生循環(huán)催化劑；3.2二反分布器設(shè)計(jì)的重要性在二反底部設(shè)置的分布器應(yīng)有效地分配未完成反應(yīng)的油氣及催化劑，合理設(shè)計(jì)分布器顯得尤為重要。對(duì)保證二反的藏量并提供足夠的活性至關(guān)重要，LPEC在高橋3#催化MIP改造開工后已發(fā)現(xiàn)原分布器型式在二反應(yīng)用有一些問題，不足以保證二反的反應(yīng)效果，故開發(fā)了專利異型分布器，在第三套投用的MIP裝置上成功使用，之后一直沿用至今。3.3MIP-CGP工藝對(duì)產(chǎn)品收率的影響當(dāng)液化氣產(chǎn)率和丙烯產(chǎn)率大幅度增加時(shí)，干氣產(chǎn)率變化不大；液化氣中具備較高的丙烯濃度，~35w%；液化氣產(chǎn)率提高的趨勢(shì)和汽油烯烴降低趨勢(shì)相吻合；油漿產(chǎn)率下降的程度大于焦炭產(chǎn)率的上升，總液體收率有所增加；柴油的收率將下降較多；3.4MIP-CGP工藝對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響汽油產(chǎn)品中烯烴含量可降低至18

v%；由于強(qiáng)化了芳構(gòu)化反應(yīng)，汽油辛烷值RON及MON均有所增加，(RON)可提高1個(gè)單位；液化氣中的可作為烷基化原料的組分比例有所增加，汽油的潛含量增加；柴油質(zhì)量有所下降，柴油十六烷值將降低3~5個(gè)單位；油漿固含量會(huì)有小幅度的上升；油漿比重將增加至1.05~1.1，分餾塔底溫度需控制在330~340℃，油漿不宜回?zé)挘换責(zé)捰捅戎匾灿兴黾?，回?zé)挶刃∮?0w%；3.5對(duì)能耗的影響MIP工藝與常規(guī)FCC工藝相比能耗相當(dāng)，采用MIP-CGP工藝原則上能耗略增。3.6反應(yīng)熱的影響MIP工藝相對(duì)常規(guī)催化；MIP-CGP工藝相對(duì)多產(chǎn)氣體的催化工藝，其反應(yīng)溫度有均一定程度的降低。而二反中的放熱反應(yīng)造成反應(yīng)熱有大幅的降低，劑油比隨之變小，所以對(duì)于再生溫度的控制相對(duì)其他工藝顯得重要。3.7合理的降烯烴目標(biāo)從MIP-CGP裝置運(yùn)行情況得出，汽油烯烴雖可降低至18v%以下，但該工況下，H的利用使得生焦趨勢(shì)上升、柴油質(zhì)量下降，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)變差。特別是從汽油烯烴從21v%降至18v%時(shí)，這一趨勢(shì)尤為明顯。在有些裝置上還出現(xiàn)了受到主風(fēng)機(jī)或取熱器能力的限制，處理量較改造前有所降低的情況。所以根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)確定降烯烴目標(biāo)非常重要，合理的降烯烴目標(biāo)應(yīng)確定在25v%左右。3.8適合應(yīng)用MIP(-CGP)工藝的裝置裝置若存在增產(chǎn)丙烯、汽油產(chǎn)品升級(jí)的需求，MIP(-CGP)工藝為最佳方案；對(duì)于氣體分餾裝置存在余量，催化柴油占全廠柴油比例小的煉廠尤為適合；若存在多產(chǎn)柴油的需求，MIP(-CGP)工藝不適合。在設(shè)計(jì)中的MIP(-CGP)裝置再生線路壓力平衡推動(dòng)力再生器頂壓再生器稀相靜壓再生器密相靜壓再生斜（立）管靜壓阻力沉降器頂壓粗旋壓降二反后壓降再生滑閥壓降推動(dòng)力阻力二反壓降鍋型分布板壓降一反壓降預(yù)提升段壓降.MIP兩器壓力平衡待生線路壓力平衡阻力再生器頂壓再生器稀相靜壓再生器二密相靜壓推動(dòng)力沉降器頂壓汽提段靜壓待生立管靜壓待生滑閥壓降阻力推動(dòng)力燒焦罐靜壓大孔分布板壓降MIP兩器壓力平衡待生循環(huán)線路壓力平衡阻力推動(dòng)力沉降器頂壓汽提段靜壓待生循環(huán)斜管靜壓阻力推動(dòng)力沉降器頂壓粗旋壓降二反及二反后壓降待生循環(huán)滑閥壓降MIP兩器壓力平衡外循環(huán)線路壓力平衡推動(dòng)力再生器頂壓再生器稀相靜壓再生器二密相靜壓阻力推動(dòng)力阻力外循環(huán)管靜壓再生器頂壓再生器稀相靜壓再生器二密相靜壓大孔分布板壓降燒焦罐靜壓外循環(huán)滑閥壓降MIP兩器壓力平衡壓力平衡計(jì)算結(jié)果大連350FCC壓力平衡核算結(jié)果幾點(diǎn)體會(huì)對(duì)于整個(gè)過程中復(fù)雜的催化反應(yīng)過程，保證反應(yīng)過程中催化劑的活性至關(guān)重要；由于反應(yīng)熱降低，反應(yīng)深度增大，反應(yīng)溫度降低等原因而造成熱量轉(zhuǎn)移，使取熱器負(fù)荷大幅增加，取熱能力要給予足夠的關(guān)注；由于產(chǎn)品分布的變化，分餾塔中下部熱量相對(duì)減少，在該部分熱能利用中要充分注意；反應(yīng)深度增加后，油漿比重增加較多，油漿系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)有相應(yīng)的考慮；由于反應(yīng)的特殊性，油漿固含量會(huì)略有上升，但并未危及生產(chǎn)，也應(yīng)引起足夠的重視；反應(yīng)后部系統(tǒng)結(jié)焦傾向下降，不必采用過多的防結(jié)焦措施。開工注意事項(xiàng)及操作要點(diǎn)旋風(fēng)器檢查襯里檢查二反速度影響（未進(jìn)油前）沉降器溫度對(duì)結(jié)焦的影響（噴油時(shí)）油漿比重將增加至1.05~1.1，分餾塔底溫度需控制在小于350℃，油漿不宜回?zé)?；再生、待生催化劑輸送管調(diào)整二再料位波動(dòng)的原因一再和二再藏量的關(guān)系油漿固含量開工注意事項(xiàng)空速要求對(duì)于大型化MIP裝置，RIPP對(duì)于空速(WHSV）的要求比較苛刻，在實(shí)際操作中依靠調(diào)節(jié)待生外循環(huán)滑閥開度來控制，工程設(shè)計(jì)上可基本滿足空速達(dá)到20h-1的水平。但是過小的空速必然導(dǎo)致反應(yīng)壓力降低較大，所以在汽油烯烴含量滿足要求時(shí)，可調(diào)整二反藏量WT1201控制的設(shè)定值，從目標(biāo)值10.4t適當(dāng)減少，減少待生循環(huán)滑閥的開度，維持反應(yīng)壓力。操作要點(diǎn)大孔分布板線速的要求再生器大孔分布板將再生器分割為燒焦罐和二密相。二密相的床層是靠煙氣以一定的過孔速度通過大孔分布板，產(chǎn)生一定的壓降來維持，當(dāng)過孔速度太低時(shí)會(huì)引起二密相的床層維持不住，中斷催化劑循環(huán)、導(dǎo)致出現(xiàn)催化劑塌方現(xiàn)象。設(shè)計(jì)再生器燒焦罐的線速主機(jī)工況時(shí)為1.67m/s左右，大孔分布板過孔速度15.0m/s左右；再生器燒焦罐的線速備機(jī)工況時(shí)為1.50m/s左右，大孔分布板過孔速度13.1m/s左右。為了維持二密相床層，操作中應(yīng)保持大孔分布板過孔速度大于12m/s，對(duì)應(yīng)主風(fēng)量約2214m3n/min（主機(jī)工況）、1847m3n/min（備機(jī)工況）?？账僖?。操作要點(diǎn)再生循環(huán)管滑閥的作用在二密相與再生器燒焦罐之間設(shè)有再生循環(huán)管并設(shè)置單動(dòng)滑閥，其作用為：a、提高再生器燒焦罐底部溫度、增加再生器燒焦罐中的催化劑密度即藏量，增加催化劑的停留時(shí)間，降低再生催化劑定碳；b、控制二密相藏量穩(wěn)定。維持二密相床層穩(wěn)定即可保證催化劑循環(huán)量穩(wěn)定，對(duì)穩(wěn)定操作至關(guān)重要。正常生產(chǎn)時(shí)，用待生外循環(huán)滑閥控制二反藏量穩(wěn)定；用待生滑閥控制汽提段料位穩(wěn)定；用再生循環(huán)管滑閥控制二密相料位穩(wěn)定，一般二密相料位應(yīng)處于再生催化劑抽出斗槽口位置，對(duì)應(yīng)藏量為約56t。用再生循環(huán)管滑閥來調(diào)節(jié)燒焦罐、二密相的藏量分配：減少滑閥開度則二密相料位增高，燒焦罐藏量減少；增加滑閥開度，則結(jié)果相反。從而控制二密相藏量穩(wěn)定。正常生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)將再生循環(huán)管單動(dòng)滑閥投自動(dòng)。當(dāng)需調(diào)節(jié)再生循環(huán)管單動(dòng)滑閥的開度時(shí)，特別要注意緩慢調(diào)節(jié)，以免調(diào)節(jié)幅度太大而引起再生器燒焦罐底部催化劑堆積，堵主風(fēng)，進(jìn)而引起二密相塌方。一旦出現(xiàn)二密相塌方，應(yīng)及時(shí)切斷進(jìn)料，待流化正常后重新進(jìn)料。操作要點(diǎn)待生催化劑循環(huán)系統(tǒng)為了減少結(jié)焦的可能，待生外循環(huán)管線路需要催化劑始終保持一定的流動(dòng)，在正常操作階段，待生外循環(huán)滑閥由軟限位保證不會(huì)全關(guān)。當(dāng)待生外循環(huán)管密度(DT1201）有指示時(shí)，應(yīng)稍開待生外循環(huán)滑閥(5～10%），使待生外循環(huán)管始終處于循環(huán)流化狀態(tài)，以防結(jié)焦情況的發(fā)生。操作要點(diǎn)主風(fēng)機(jī)操作要求在再生器的操作上，應(yīng)盡量在機(jī)組額定主風(fēng)量2704m3n/min下操作，當(dāng)原料變化時(shí)，對(duì)再生器僅需通過取熱設(shè)施來調(diào)節(jié)熱平衡，而不要對(duì)過剩氧進(jìn)行刻意控制。該操作的優(yōu)點(diǎn)是主風(fēng)-煙氣能量回收機(jī)組可長周期的平穩(wěn)操作。它是該再生型式的固有特點(diǎn)。操作要點(diǎn)外取熱器的操作再生器設(shè)有一臺(tái)下流式滑閥控制的外取熱器，通過滑閥開度控制催化劑循環(huán)量，從而達(dá)到調(diào)節(jié)取熱負(fù)荷的目的。實(shí)際操作中，用外取熱器調(diào)節(jié)整個(gè)再生器的取熱負(fù)荷。滑閥開度增大，取熱量增大，反之亦然。該取熱器底部設(shè)有兩個(gè)流化風(fēng)環(huán)，小流化風(fēng)環(huán)不調(diào)節(jié)，為最小流化風(fēng)量，風(fēng)量為20m3n/min。一般情況下，為穩(wěn)定操作，取熱負(fù)荷變化不大時(shí)，取熱器最好不調(diào)。原則上是固定流化風(fēng)量，調(diào)節(jié)取熱器滑閥開度。另外應(yīng)注意，調(diào)節(jié)外取熱器滑閥除主要調(diào)節(jié)取熱量外，還對(duì)一密相溫度、藏量及二密相藏量、料位有影響，原理同外循環(huán)管滑閥