延迟焦化装置加工催化油浆的技术经济分析

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1、延迟焦化装置掺炼催化油延迟焦化装置掺炼催化油浆技术经济分析浆技术经济分析延迟焦化高研班 张立海2006.10提纲1 催化油浆与减压渣油性质对比2 延迟焦化装置掺炼催化油浆概况3 掺炼催化油浆对产品收率的影响4 掺炼催化油浆对产品质量的影响5 延迟焦化装置掺炼催化油浆存在问题分析6 掺炼催化油浆经济效益分析7 结论1 催化油浆与减压渣油性质对比1.1 与减压渣油相比，催化油浆密度较大。1.2 催化油浆芳烃含量高，胶质含量低，发生裂解缩合反应的难度更大。1.3 催化油浆残炭、粘度小于减压渣油。硫含量和氮含量与减压渣油基本相近。2 延迟焦化装置掺炼催化油浆概况济南分公司0.5 Mt/a延迟焦化装置于

2、2002年11月28日一次开车成功，开工初期基本以减压渣油为原料。自2003年10月以来，随着济南分公司生产方案的调整，延迟焦化装置以不同比例掺炼催化油浆，获得了不同催化油浆掺炼比情况下的大量生产数据。3 掺炼催化油浆对产品收率的影响收率变化分析3.1 可以看出，少量掺炼催化油浆时（15），产品收率变化不明显，但焦化蜡油收率升高，随着催化油浆掺炼比例的增加，焦炭产率明显增加，焦化汽柴油收率及装置总液收明显下降，焦化干气量有所增加。如掺炼比为33%时，与不掺炼催化油浆时对比，焦炭收率增加4.48个百分点，装置总液收降低7.81个百分点。 3.2 掺炼催化油浆后，由于油浆的芳烃含量高，且油浆中约有

3、掺炼催化油浆后，由于油浆的芳烃含量高，且油浆中约有50%左左右的蜡油馏分，油浆进入焦化分馏塔后，部分油浆在分馏塔内直接气右的蜡油馏分，油浆进入焦化分馏塔后，部分油浆在分馏塔内直接气化成为蜡油组分，化成为蜡油组分，因此若不加大循环比，焦化蜡油收率会明显上升。3.3 我厂焦化蜡油又回到催化装置作为催化进料，而此时的焦化蜡油中含有大量的催化油浆组份，因此导致催化进料性质恶化，生焦虑升高，形成恶性循环。 4 掺炼催化油浆对产品质量的影响4.1 随着催化油浆掺炼比例的提高，焦化汽油柴油和蜡油的密度均有所上升，氮含量略有增加，硫含量及馏程变化不明显。4.2 焦化蜡油的残炭除了与循环比有关外，还与掺炼油浆有

4、关，焦化蜡油的残炭在生产负荷、循环比不变的情况下随着油浆掺炼比例的增加而增大 。由于焦化蜡油中掺入了油浆组份，焦化蜡油作为催化原料性质变差，这期间催化裂化装置反应液收下降、生焦上升，与焦化蜡油性质变差有直接关系。4.3 随着油浆掺炼比的增大，焦炭灰分呈明显上升的趋势，硫含量则呈无规律变化。焦炭中硫含量主要受原油硫含量的影响而表现出不规则变化，焦炭中的灰分则受掺炼油浆的比例影响较大，主要是由于油浆中的固体颗粒较多地停留在焦炭中造成的。但油浆掺炼比为41时焦炭灰分反倒降为0.36%，这是由于焦化蜡油大比例回炼，生焦率较高，稀释了焦炭灰分所致5 延迟焦化装置掺炼催化油浆存在问题分析5.1 焦炭和蜡油

5、质量变差在延迟焦化装置中掺炼催化油浆首先必须考虑对焦炭质量的影响，前面已述及主要是对焦炭灰分的影响，因为催化油浆中固体颗粒的带入首先反映在焦炭灰分的升高上。2B焦炭的灰分指标为0.5%，在未掺炼催化油浆的情况下，焦炭灰分一般低于0.2%，一旦催化油浆掺炼量过大或催化油浆中固体含量过高，都极易引起焦炭灰分超标。11月中旬，原料油为沙轻原油时，焦炭灰分最高达1.73%，属不合格品（3B级焦炭为1.2%）。后切断罐区来的催化油浆后（仅保留0.8Mt/a催化裂化装置来的油浆），焦炭灰分迅速降至0.39，焦炭灰分受催化油浆影响极为明显。这说明为保证焦炭质量，控制催化油浆掺炼比及催化油浆中的固体含量非常有

6、必要。延迟焦化装置掺炼催化油浆对蜡油质量也有较大影响。由于催化油浆的芳烃含量较高，裂解难度大，很大一部分油浆随着焦化蜡油组分作为产品送出装置，最终又回到催化裂化装置，造成恶性循环，不仅导致全厂能耗升高，还有可能影响催化剂活性。据资料报道中国石化股份公司安庆分公司延迟焦化装置原料减压渣油中掺炼8%催化油浆后，蜡油族组成中饱和烃由59.17%下降至51.1%，下降了约8个百分点，芳烃含量由36.06%增加到41.41%，增加了5.35个百分点，蜡油残炭由0.1%升至0.35%，可见焦化蜡油作为催化原料，质量明显变差。5.2 炉管结焦趋势增大由于催化油浆中含有较大量的固体催化剂粉末，一般情况下可达到

7、6g/l，若催化装置旋分效果不好，油浆固体含量会更高，催化剂粉末在焦化高温原料中起到了“焦核”的作用，结焦速度明显加快 .5.3 原料换热器结垢催化油浆中含有较多的固体颗粒及稠环芳烃，在换热器内易结垢。延迟焦化装置原料进装置流程为催化油浆与减压渣油经混合器混合后，依次与柴油、中段循环油、蜡油换热后进入分馏塔，均走壳程。由于催化油浆中固体颗粒在换热器壳程中的线速度较低，极易沉积，导致换热器压降增大，检修时抽芯非常困难，严重时损坏换热器管束。在本次加工催化油浆后停工后，检查发现原料换热器内催化剂粉末沉积较多，焦粉沉积严重。5.4 分馏塔底循环过滤器内焦粉沉积结焦严重 催化油浆中催化剂固体粉末除在原

8、料换热器内沉积外，另一重要沉积点为焦化分馏塔底。分馏塔底循环过滤器在油浆掺炼比较大的11月拆开清理3次，严重时每周清理一次，而正常时该过滤器基本是2个月清理一次 .5.5 掺炼催化油浆对管线、泵等设备磨损严重 由于催化油浆中催化剂固体颗粒硬度大，线速度低时会在所经过之处沉积，但线速度较大时更会对设备造成严重磨损，尤其是线速度极高的泵体叶轮、调节阀及底循环、炉管等管线。 5.6 掺炼催化油浆后因结焦率大影响处理量催化油浆掺炼比例过大，由于生焦率高的原因将有可能影响装置的处理量。6 掺炼催化油浆经济效益分析加工催化油浆的毛利润图7 结论7.1 延迟焦化装置少量掺炼催化油浆尚能处理，但若油浆掺炼比较过高，将造成产品汽柴油收率及总液收降低，产品质量变差，并且给安全生产带来压力，综合效益将大大降低。7.2 对装置设备的磨损严重。因此，延迟焦化装置不适宜大比例掺炼催化油浆，若考虑延迟焦化装置原料中掺炼催化油浆，应严格控制掺炼比在20%以下.且催化油浆进延迟焦化装置前需彻底沉降，以尽量脱除油浆中的催化剂固体颗粒。