吳良進(jìn),徐 瑛
(泰州石油化工有限責(zé)任公司,江蘇泰州 225300)
近年來(lái),我國(guó)汽油需求增速加快,消費(fèi)柴汽比逐年下降,煉油廠生產(chǎn)汽油的效益好于柴油。為提高企業(yè)效益,多生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品,本公司催化裂化原料向重質(zhì)化、劣質(zhì)化方向發(fā)展,裝置摻煉渣油比例不斷提高,系統(tǒng)平衡劑重金屬鎳、鐵含量超高。由此帶來(lái)的問(wèn)題是催化裂化裝置重油轉(zhuǎn)化能力差,汽油收率降低,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理,裝置經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)難以達(dá)到要求。為優(yōu)化裝置操作,改善裝置平衡劑性能,提高汽油收率,改進(jìn)汽油品質(zhì),通過(guò)多次技術(shù)調(diào)研,決定在催裂化裝置試用湖南聚力催化劑股份有限公司生產(chǎn)的JCEG-1 增產(chǎn)汽油渣油催化裂化助劑。
JCEG-1 助劑采用原位晶化與半合成聯(lián)合技術(shù)生產(chǎn),為增產(chǎn)汽油的渣油催化裂化助劑,其典型質(zhì)量數(shù)據(jù)(見表1)。從其指標(biāo)看,比表面較高,老化活性保持較好,篩分組成符合裝置實(shí)際流化需要。
公司購(gòu)入JCEG-1 助劑14 t,于2013 年10 月30日開始將JCEG-1 增產(chǎn)汽油助劑加入25 萬(wàn)t/a 催化裂化裝置反再系統(tǒng),于2013 年12 月23 日達(dá)到協(xié)議要求,助劑占系統(tǒng)藏量的15%。分別在2013 年10 月23 日~25 日和12 月24 日~27 日進(jìn)行了對(duì)比標(biāo)定。
表1 助劑質(zhì)量指標(biāo)
裝置試用JCEG-1 期間,生產(chǎn)總體平穩(wěn)。11、12 月裝置主風(fēng)機(jī)、氣壓機(jī)等出現(xiàn)一定故障,裝置降量維持生產(chǎn)一段時(shí)間,但在兩次標(biāo)定時(shí),裝置生產(chǎn)穩(wěn)定,符合協(xié)議要求。另外,自2013 年11 月開始,公司平衡渣油庫(kù)存,催化裝置原料中摻渣比逐步提高。
為裝置原料性質(zhì)(見表2)。從表2 可以看出,對(duì)比標(biāo)定時(shí),原料密度、殘?zhí)坑兴仙?,總重金屬量上升,芳烴及膠質(zhì)上升,而飽和烴下降,說(shuō)明原料性質(zhì)變重變差,與生產(chǎn)上的調(diào)整一致。
表2 催化混合原料油性質(zhì)
裝置在標(biāo)定期間保持正常加工負(fù)荷,按產(chǎn)汽油方案運(yùn)行。
裝置操作條件(見表3)。表3 的數(shù)據(jù)說(shuō)明:反應(yīng)溫度適當(dāng)?shù)涂?,進(jìn)料量按生產(chǎn)調(diào)度安排略有提高;其它操作條件保持相對(duì)穩(wěn)定,外取熱產(chǎn)汽量有所增加,說(shuō)明反應(yīng)生焦略有增加。
系統(tǒng)平衡劑性質(zhì)(見表4),從表4 的數(shù)據(jù)可以看出,隨著JCEG-1 助劑的加入,平衡劑活性、比表面積明顯上升;其金屬含量中Ni 基本持平,F(xiàn)e 含量上升明顯;平衡劑比表面的增加能有效地沉積金屬,防止其對(duì)分子篩活性的破壞,保持系統(tǒng)平衡劑的裂化活性,對(duì)產(chǎn)品分布改善起到關(guān)鍵作用。
另外,在試用助劑前,裝置正常劑耗為0.8 t/d;助劑試用期間,控制好主催化劑和助劑的加入比例,第一周主:助為1:1,第二和第三周主:助為6:4,第四周以后,裝置總劑耗降至0.7 t/d,而系統(tǒng)平衡劑活性及比表面積明顯提高,效果明顯。同時(shí)JCEG-1 助劑加入期間催化劑流化好,催化劑跑損少,系統(tǒng)藏量保持穩(wěn)定,系統(tǒng)運(yùn)行正常。
表4 系統(tǒng)平衡劑性質(zhì)
裝置產(chǎn)品分布對(duì)比數(shù)據(jù)(見表5)。從表5 可以看出,在裝置加工負(fù)荷基本持平,摻渣比提高5.2 %的情況下,試用助劑后汽油收率提高為2.29 %,液化氣+丙烯收率提高了0.95 %,柴油收率下降了2.44 %,說(shuō)明助劑對(duì)催化中間組份的裂解性能較強(qiáng)。
表5 裝置產(chǎn)品分布
與此同時(shí),裝置油漿收率下降1.3 %,生焦率升高1.13 %,總液收增加0.8 %,說(shuō)明大比表面的催化劑能有效改善重質(zhì)油的裂解,提供更多的氫源,有益于增加液收,但也可能增加干氣中的H2,當(dāng)然催化反應(yīng)的H利用率在一定范圍內(nèi)需要進(jìn)一步的操作摸索,如注入終止劑等方式。
外取熱器產(chǎn)蒸汽量增加了24.3 %,與產(chǎn)品分布的生焦增加保持契合。
分別為干氣、液化氣及穩(wěn)定汽油的性質(zhì)(見表6~表8)。干氣中H2含量的上升主要是系統(tǒng)平衡劑上重金屬脫氫作用,也與系統(tǒng)平衡劑的活性增加有一定關(guān)系;從干氣中C1、C2含量下降以及液化氣中丙烯的增加足已說(shuō)明催化裂化反應(yīng)程度增加,抑制了熱裂化;隨著摻渣提高,可以適當(dāng)提高鈍化劑的加入或調(diào)整操作如注入終止劑來(lái)降低干氣中H2含量;另外干氣中的C3含量增加,說(shuō)明干氣體積量增加后,吸收塔及再吸收塔的操作需要調(diào)整。
表6 干氣性質(zhì)
表7 液化氣性質(zhì)
穩(wěn)定汽油的干點(diǎn)略有提高,但硫含量明顯下降,說(shuō)明催化劑有效裂解能力提高,使更多的含硫分子裂解,從而有效增加了汽油的硫轉(zhuǎn)移效應(yīng),對(duì)公司的汽油產(chǎn)品出廠非常有利。另外汽油中的烯烴含量略有降低,芳烴增加源于原料性質(zhì)變重,也保證了汽油的辛烷值略有增加。
表8 穩(wěn)定汽油性質(zhì)
在試用JCEG-1 助劑期間,裝置原料性質(zhì)有所變化,通過(guò)裝置兩次標(biāo)定,對(duì)產(chǎn)品分布及性質(zhì)的分析,結(jié)論如下。
(1)該助劑流化和抗磨性能符合裝置要求,在試用期間未對(duì)生產(chǎn)操作造成負(fù)面影響。
(2)該助劑具有較強(qiáng)抗重金屬污染能力,在原料變重的情況下,降低催化劑的單耗。
(3)該助劑本身具有較高比表面及活性保留度,能夠輔助提高系統(tǒng)催化劑的活性和穩(wěn)定性,在裝置摻渣比增加的情況下,產(chǎn)品分布得到改善,汽油收率提高為2.29 %,液化氣+丙烯收率提高了0.95 %。
(4)該助劑在試用過(guò)程中還體現(xiàn)出在保持烯烴不增加的情況下,辛烷值略有上升,同時(shí)汽油總硫明顯降低,汽油品質(zhì)有一定的提升,為公司產(chǎn)品銷售打下良好基礎(chǔ)。