王 哲，趙權利，徐品德

(中國石油吉林石化分公司，吉林 吉林 132021)

MIP工藝在吉林石化1.40 Mt/a催化裂化裝置的工業(yè)應用

王 哲，趙權利，徐品德

(中國石油吉林石化分公司，吉林 吉林 132021)

多產(chǎn)異構(gòu)烷烴的催化裂化工藝(MIP)是中國石化石油化工科學研究院開發(fā)的生產(chǎn)清潔汽油組分的技術。中國石油吉林石化分公司1.40 Mt/a催化裂化裝置按MIP工藝要求進行改造，于2010年11月6日進行了工業(yè)運轉(zhuǎn)，該裝置一直保持平穩(wěn)運轉(zhuǎn)，操作難度與FCC工藝相當。標定結(jié)果表明：與現(xiàn)有的催化裂化工藝相比，MIP工藝優(yōu)化了產(chǎn)物分布，表現(xiàn)為干氣和油漿產(chǎn)率下降，液體收率增加；而且所生產(chǎn)的汽油烯烴含量下降，表明MIP技術具有良好的降低汽油烯烴含量的能力；汽油RON達到93.0，柴油十六烷值達到23，總液體收率達到81.15%，取得了較好的工業(yè)應用效果。

催化裂化 MIP 烯烴 產(chǎn)品分布

中國石油吉林石化分公司(簡稱吉林石化)1.40 Mt/a催化裂化裝置是吉林石化汽柴油質(zhì)量升級和Ⅱ套常減壓蒸餾裝置改造工程的一部分，裝置以大慶原油混合部分俄羅斯油的直餾蠟油摻煉50%大慶減壓渣油作為進料。裝置的反應部分采用中國石化石油化工科學研究院(簡稱石科院)開發(fā)的多產(chǎn)異構(gòu)烷烴的流化催化裂化技術(A FCC Process for Maximizing Iso-Paraffins，MIP)[1-3]。MIP技術突破了現(xiàn)有催化裂化工藝對二次反應的限制，實現(xiàn)可控性和選擇性的反應，不僅能夠大幅降低汽油中烯烴含量，改善汽油性質(zhì)，而且還能夠提高液體產(chǎn)品收率。從而既可提高催化裂化經(jīng)濟效益，又可直接生產(chǎn)清潔汽油。在MIP工藝技術基礎上，石科院開發(fā)了生產(chǎn)汽油組成滿足歐Ⅲ排放標準并增產(chǎn)丙烯的催化裂化工藝(A MIP Process for Clean Gasoline and Propylene，MIP-CGP)[4-6]。

目前，已有50套催化裂化工業(yè)裝置采用MIP系列技術進行改造，另有15套裝置處于設計或建設中，總加工能力接近100 Mt/a，約占全國催化裂化裝置總加工量的60%。從已運行的MIP工業(yè)裝置標定結(jié)果來看，MIP系列技術不僅可明顯降低裝置加工能耗，而且可降低汽油中烯烴、硫和苯含量，從而減少有害物質(zhì)的排放，同時MIP系列技術[7-8]可提高裝置的液體收率，間接地減少生產(chǎn)過程中的二氧化碳排放。MIP系列技術不僅取得巨大的經(jīng)濟效益，而且獲得較大的社會效益。

生產(chǎn)高辛烷值清潔汽油組分，同時增產(chǎn)丙烯。MIP技術主要是在傳統(tǒng)的提升管反應系統(tǒng)基礎上，增加一些有用的二次反應以改善產(chǎn)品質(zhì)量，最大化生產(chǎn)異構(gòu)烷烴，在降低催化裂化汽油烯烴含量的同時，維持汽油的辛烷值基本不變。本文主要介紹MIP工藝在吉林石化1.40 Mt/a催化裂化裝置的工業(yè)應用情況。

1 裝置開工及運行情況

吉林石化1.40 Mt/a催化裂化裝置于2010年11月6日提升管進油，實現(xiàn)首次開車一次成功，目前已連續(xù)平穩(wěn)運行3年多。由于受到原油品種變化和全廠物料平衡的影響，裝置進料性質(zhì)與設計值相差較大，實際生產(chǎn)中原料為摻煉54%俄羅斯油的常減壓蒸餾裝置提供的熱蠟油和減壓渣油，同時摻煉8%左右的焦化蠟油。根據(jù)全廠的統(tǒng)一部署，裝置于2012年7月進行了48 h標定，標定范圍及內(nèi)容包括：裝置生產(chǎn)能力，物料平衡，動力消耗及能耗，輔助材料消耗，主要工藝參數(shù)指標，產(chǎn)品質(zhì)量，裝置在接近滿負荷工藝運行情況下的產(chǎn)品收率和轉(zhuǎn)化率，裝置主要設備及儀表系統(tǒng)的運行情況，及制約裝置滿負荷運行的主要問題。

2 MIP工藝標定

2.1 處理量和原料油性質(zhì)

標定期間受全廠原油加工量偏低影響，裝置實際加工量為4 136 t/d，設計加工能力為4 200 t/a，實際加工負荷為設計值的98.48%。裝置的混合進料采用上游三套常減壓蒸餾裝置提供的熱蠟油和減壓渣油，同時摻煉約8%的焦化蠟油，摻渣率為33%。三套常壓蒸餾裝置原料中摻煉56%俄羅斯原油，由于加工俄羅斯原油得到的蠟油、渣油性質(zhì)與加工大慶油得到的差異較大，俄羅斯油摻煉比例的變化對催化裂化裝置混合原料性質(zhì)影響較大。原料性質(zhì)見表l。

表1 原料性質(zhì)

2.2 平衡劑性質(zhì)

裝置用催化劑采用中國石化催化劑長嶺分公司生產(chǎn)的CGP-C型催化劑。標定期間平衡劑性質(zhì)見表2。從表2可以看出：平衡劑活性較高、粒度分布較好，金屬含量正常，沒有出現(xiàn)明顯的重金屬污染跡象；平衡劑中0～41.4μm細粉質(zhì)量分數(shù)為22.8%，說明旋風分離系統(tǒng)運行良好，同時適度的細粉分布也保證了催化劑在整個反應-再生系統(tǒng)的正常流化。

表2 平衡劑性質(zhì)

2.3 操作條件和物料平衡

裝置標定期間的主要操作條件和物料平衡分別見表3和表4。從表4可以看出，產(chǎn)品總液體收率達到81.15%，表明MIP技術具有較好的原料轉(zhuǎn)化能力和產(chǎn)品選擇性。

表3 標定期間反應部分的主要操作條件

表4 標定期間裝置的物料平衡

2.4 產(chǎn)品性質(zhì)

2.4.1 液化氣 標定期間液化氣組成見表5。從表5可以看出：液化氣中基本不夾帶C2及C2以下干氣組分，說明氣體分離效果良好；液化氣中丙烯和異丁烷含量最高，其中丙烯體積分數(shù)為41.48%，異丁烷體積分數(shù)為21.05%。

表5 液化氣組成

2.4.2 汽 油 標定期間穩(wěn)定汽油的性質(zhì)見表6。從表6可以看出，汽油中烯烴體積分數(shù)為29.20%，低于常規(guī)催化裂化汽油中的烯烴含量(體積分數(shù)30%以上)，表明MIP工藝技術具有較強的降烯烴能力。我國現(xiàn)行國Ⅲ排放標準要求汽油烯烴體積分數(shù)不大于30%，MIP工藝在不需要任何調(diào)合的條件下即可生產(chǎn)出烯烴含量滿足國Ⅲ排放標準要求的汽油組分。此外，穩(wěn)定汽油RON為93.0，可以在汽油調(diào)合時直接減少高辛烷值調(diào)合組分的加入量，提高經(jīng)濟效益。

表6 穩(wěn)定汽油性質(zhì)

2.4.3 柴 油 標定期間的柴油性質(zhì)見表7。從表7可以看出，柴油的密度(20 ℃)為934.8 kg/m3。遠高于常規(guī)催化裂化柴油，這與MIP的反應深度增加、柴油餾分中烷烴含量減少、芳烴含量增加有關。原料性質(zhì)和加工工藝決定了催化裂化柴油密度大、十六烷值低的特點，在設計上催化裂化柴油作為加氫裂化裝置的進料，經(jīng)過加氫反應后與高壓加氫裂化柴油、焦化汽柴油加氫精制后的柴油調(diào)合后作為柴油產(chǎn)品出廠。

2.5 能耗分析

裝置標定能耗為2 303.18 MJ/t，比設計能耗2 328.26 MJ/t低25.08 MJ/t，具體見表8。影響能耗的因素主要有電耗、蒸汽、燒焦和低溫熱4個方面。

表7 柴油性質(zhì)

電耗方面。標定期間電耗與設計電耗相比增加98.89 MJ/t。三機組設計為發(fā)電狀態(tài)，發(fā)電量約為1 200 kW，標定期間為用電狀態(tài)，用電功率為500 kW。三機組設計發(fā)電和實際用電兩種狀態(tài)相對比，電機電耗增加95.56 MJ/t。除機組用電外，裝置其它耗電量和設計值相比基本持平。

蒸汽方面。標定期間3.5 MPa蒸汽能耗為1 315.82 MJ/t，與設計值1 229.34 MJ/t相比下降86.48 MJ/t。裝置標定期間，為降低穩(wěn)定汽油烯烴含量，采取大劑油比操作：通過增加外取熱產(chǎn)汽負荷，控制較低的再生溫度；同時為保證第一反應器裂化深度，控制第一反應器溫度不低于515 ℃。標定期間，在處理量為設計值98.47%的情況下，外取熱汽包一直處于滿負荷狀態(tài)，裝置產(chǎn)汽量增加，能耗降低。標定期間1.0 MPa蒸汽能耗為386.36 MJ/t，與設計值255.40 MJ/t相比下降130.96 MJ/t。標定處于夏季生產(chǎn)階段，裝置將冬季伴熱用汽全部停運，用汽量大幅減少。標定期間柴油外送至柴油加氫裝置，閃點不進行控制，因此汽提蒸汽未投用。經(jīng)檢修后，裝置蒸汽線路跑冒滴漏現(xiàn)象基本杜絕。中、低壓蒸汽總能耗與設計值相比下降390.87 MJ/t，是裝置能耗下降的主要因素。

燒焦方面。標定期間裝置生焦率與設計值持平。

低溫熱方面。標定低溫熱能耗為166.99 MJ/t，比設計值249.13 MJ/t增加82.14 MJ/t。由于汽油終餾點控制較高，為不大于205 ℃，分餾塔塔頂熱量需求量較大，塔中部溫度控制較高；標定期間柴油95%餾出點溫度較低，為增加柴油收率，防止油漿中攜帶輕烴，分餾塔中部溫度控制較高，中段循環(huán)冷卻量下降，中段循環(huán)油與熱水換熱器停用。因此，熱聯(lián)合低溫熱輸出量較少。

表8 裝置能耗與設計值的對比 MJ/t

3 結(jié) 論

MIP技術在吉林石化1.40 Mt/a催化裂化裝置的工業(yè)應用結(jié)果表明：汽油RON可達93.0，汽油烯烴體積分數(shù)為29.20%，能夠滿足國Ⅲ排放標準的要求；裝置總液體收率達到81.15%，說明MIP工藝和專用催化劑具有良好的產(chǎn)品轉(zhuǎn)化能力；裝置能耗低于常規(guī)催化裂化工藝。

[1] 許友好，張久順，龍軍.生產(chǎn)清潔汽油組分的催化裂化新工藝MIP[J].石油煉制與化工，2001，32(8)：1-5

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[3] 許友好，張久順，徐惠，等.多產(chǎn)異構(gòu)烷烴的催化裂化工藝的工業(yè)應用[J].石油煉制與化工，2003，34(11)：1-6

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[6] 戴寶華，施俊林，許友好，等.增產(chǎn)丙烯和生產(chǎn)清潔汽油組分技術的工業(yè)應用[J].石油化工，2006，35(7)：665-669

[7] 姜楠，許友好，崔守業(yè).多產(chǎn)汽油的MIP-LTG工藝條件研究[J].石油煉制與化工，2014，45(3)：35-39

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APPLICATION OF MIP TECHNOLOGY IN 1.40 Mt/a FCCU OF JILIN PETROCHEMICAL CORPORATION

Wang Zhe， Zhao Quanli， Xu Pinde

(PetroChinaRefineryofJilinPetrochemicalCorporation，Jilin，Jilin132021)

The MIP process for maximizing iso-paraffins developed by SINOPEC Research Institute of Petroleum Processing is a proprietary technology to produce clean gasoline component. The FCC-Ⅲ unit with 1.40 Mt/a in Jilin Petrochemical Corporation was revamped for MIP operation， and put into running smoothly since November 6， 2010. The industrial results show that the adopted MIP process， in comparison with the previous conventional FCC process， the product slate with lower yields of dry gas and slurry， and a higher yield of total liquid products are obtained. The product gasoline is characterized by lower contents of olefin and sulfur. The RON of the gasoline is 93.0. The cetane number of the diesel product reaches 24. The total liquid yield (LPG+gasoline+diesel) is 81.15%.

catalytic cracking； MIP； olefin； product slate

2015-04-03； 修改稿收到日期： 2015-06-23。

王哲，從事催化裂化裝置的生產(chǎn)管理工作。

王哲，E-mail：wzh1742960208@sina.com.cn。