掺炼催化裂化汽油的重整原料预处理反应系统的优化设计.ppt

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1、掺炼催化裂化汽油的重整原料掺炼催化裂化汽油的重整原料预处理反应系统的优化设计预处理反应系统的优化设计中国石油工程建设公司中国石油工程建设公司华东设计分公司华东设计分公司2008.102008.101重重整整装装置置的的主主要要原原料料为为直直馏馏汽汽油油，由由于于我我国国原原油油以以重重质质油油为为主主，轻轻、中中质质馏馏分分少少，重重质质馏馏分分多多，直直馏馏汽汽油油组组分分收收率率较较低低，同同时时近近年年来来以以直直馏馏汽汽油油为为裂裂解解原原料料的的乙乙烯烯生生产产能能力力的的不不断断扩扩大大，造造成成催催化化重重整整装装置置原原料料不不足足，严严重重影影响响企企业业的的经经济济效效益

2、益，必必须须扩扩大大重重整整原原料料来来源源。把把加加氢氢裂裂化化重重石石脑脑油油、催催化化裂裂化化汽汽油油、焦焦化化汽汽油油等等作作为为作作为为催催化化重重整整装装置置原原料料，是是解解决决我我国国催催化化重重整整原料油不足的重要途径。原料油不足的重要途径。1.1.前言前言2目目前前华华北北石石化化公公司司的的一一次次加加工工能能力力为为500万万吨吨/年年，两两套套催催化化裂裂化化装装置置的的加加工工能能力力为为280万万吨吨/年年，由由于于没没有有加加氢氢裂裂化化装装置置和和焦焦化化装装置置，汽汽油油的的硫硫、烯烯烃烃含含量量超超标标，无无法法正正常常出出厂厂。为为此此，通通过过各各种种

3、加加工工方方案案比比较较，必必须须掺掺炼炼一一部部分分催催化化汽汽油油进进重重整整装装置置，以以降降低低出出厂厂汽汽油油产产品品的的硫硫、烯烯烃烃含含量量，同同时时还还可可以以为为扩扩建建的的柴柴油油加加氢氢装置提供足够的氢气。装置提供足够的氢气。1.1.前言前言3我国催化裂化汽油占汽油总调合组分的我国催化裂化汽油占汽油总调合组分的我国催化裂化汽油占汽油总调合组分的我国催化裂化汽油占汽油总调合组分的80%80%以上，催化裂化汽油硫、氮含量高、以上，催化裂化汽油硫、氮含量高、以上，催化裂化汽油硫、氮含量高、以上，催化裂化汽油硫、氮含量高、烯烃含量高、辛烷值高。因此，降低催化裂烯烃含量高、辛烷值高

4、。因此，降低催化裂烯烃含量高、辛烷值高。因此，降低催化裂烯烃含量高、辛烷值高。因此，降低催化裂化汽油中的硫和烯烃含量是生产清洁汽油的化汽油中的硫和烯烃含量是生产清洁汽油的化汽油中的硫和烯烃含量是生产清洁汽油的化汽油中的硫和烯烃含量是生产清洁汽油的重要途径。通过分析，催化裂化汽油的前段重要途径。通过分析，催化裂化汽油的前段重要途径。通过分析，催化裂化汽油的前段重要途径。通过分析，催化裂化汽油的前段具有烯烃的辛烷值，后段具有芳烃的辛烷值，具有烯烃的辛烷值，后段具有芳烃的辛烷值，具有烯烃的辛烷值，后段具有芳烃的辛烷值，具有烯烃的辛烷值，后段具有芳烃的辛烷值，中间段的辛烷值最低，可以通过催化重整进中间

5、段的辛烷值最低，可以通过催化重整进中间段的辛烷值最低，可以通过催化重整进中间段的辛烷值最低，可以通过催化重整进行改质，催化裂化汽油做为催化重整原料必行改质，催化裂化汽油做为催化重整原料必行改质，催化裂化汽油做为催化重整原料必行改质，催化裂化汽油做为催化重整原料必须经过加氢精制。须经过加氢精制。须经过加氢精制。须经过加氢精制。1.1.前言前言4催催化化汽汽油油先先进进中中压压加加氢氢装装置置加加氢氢后后再再进进入预加氢系统入预加氢系统 催化汽油直接进入预加氢系统催化汽油直接进入预加氢系统 2.2.催化汽油加氢生产重整原料工艺路线催化汽油加氢生产重整原料工艺路线5若炼厂的加氢能力有富余，催化裂化汽

6、油作若炼厂的加氢能力有富余，催化裂化汽油作为重整进料前，可以先经中压加氢装置精制为重整进料前，可以先经中压加氢装置精制后再去重整预加氢，这样可以降低重整预加后再去重整预加氢，这样可以降低重整预加氢反应系统的压力和氢油比。对于重整原料氢反应系统的压力和氢油比。对于重整原料不足的企业，重整原料预处理系统不需要改不足的企业，重整原料预处理系统不需要改造就可以大比例的掺炼催化裂化汽油。缺点造就可以大比例的掺炼催化裂化汽油。缺点是由于处理了催化裂化汽油而占用了加工其是由于处理了催化裂化汽油而占用了加工其他油品的生产能力，有时还会对中压加氢精他油品的生产能力，有时还会对中压加氢精制装置的操作带来影响。制装

7、置的操作带来影响。先进中压加氢装置加氢后再进预加氢系统先进中压加氢装置加氢后再进预加氢系统 6常常 规规 的的 重重 整整 预预 加加 氢氢 反反 应应 的的 压压 力力 在在2.5MPa(g)左左右右,可以掺炼一定比例的催化汽油。对对于于掺掺炼炼比比例例较较大大的的重重整整装装置置，为为了了保保证证重重整整进进料料的的杂杂质质含含量量合合格格，一一般般需需要要提提 高高 预预 加加 氢氢 反反 应应 的的 压压 力力（通通 常常 为为4MPa(g)）和氢油比。）和氢油比。催化汽油直接进入预加氢系统催化汽油直接进入预加氢系统73 3预加氢反应系统设计条件预加氢反应系统设计条件-原料原料原料原料

8、直直馏馏汽油汽油FCC 稳稳定汽油定汽油混合汽油混合汽油混合比混合比(wt%)5050100密度密度(20oC),g/cc0.7340.7350.735硫硫,ppmw15373211氮氮,ppmw35127溴价溴价,gBr/100g-5528砷含量砷含量,ppb60馏馏程（程（ASTM D 86）,oC IBP38 70 3910%86 98 8750%121 123 12290%163164164FBP167 16816883 3预加氢系统设计条件的选择预加氢系统设计条件的选择催化剂催化剂催化催化剂类剂类型型DN3110DN3110834 HC815 HC化学化学组组成成氧化氧化铝载铝载体体

9、氧化氧化铝载铝载体体氧化氧化铝载铝载体体氧化氧化铝载铝载体体Ni，wt%干基干基3.73.70.751.7Mo，wt%干基干基12.912.93.06.5催化催化剂规剂规格尺寸，格尺寸，mm2.51.38.04.8催化催化剂剂形状形状三叶草三叶草三叶草三叶草中空中空圆圆柱体柱体中空中空圆圆柱体柱体比表面比表面积积，m2/g1801802140孔体孔体积积，cc/g0.50.50.180.6平板平板压压碎碎强强度，度，N/cm24324324070磨磨损损指数指数99999296普通装填，普通装填，g/cc0.850.850.830.5493 3预加氢系统设计条件的选择预加氢系统设计条件的选择催

10、化剂催化剂预预加加氢氢反反应应器个数器个数2第一反第一反应应器器第一床第一床层层Arsenix催化催化剂剂体体积积，m38.1834 HC，8.0mm0.9815 HC，4.8mm0.9催化催化剂剂（DN3110，2.5mm）体）体积积，m31.7催化催化剂剂（DN3110，1.3mm）体）体积积，m335.1第二反第二反应应器器催化催化剂剂（DN3110，2.5mm）体）体积积，m32.3催化催化剂剂（DN3110，1.3mm）体）体积积，m326.6催化催化剂总剂总体体积积，m365.710预加氢系统主要设计条件预加氢系统主要设计条件第一反第一反应应器器初期初期末期末期第一床第一床层层入口

11、温度，入口温度，278300第一床第一床层层出口温度，出口温度，309328第二床第二床层层入口温度，入口温度，309318第二床第二床层层出口温度，出口温度，317327第一反第一反应应器器WABT,，308322第二反第二反应应器器初期初期末期末期第二反第二反应应器入口温度，器入口温度，307320第二反第二反应应器出口温度，器出口温度，315328第二反第二反应应器器WABT，311324反反应压应压力，力，MPa(g)4.0反反应应空速，空速，h-1(体体)2.61 氢氢油比油比(体体)280:1H2 消耗，消耗，Nm3/m3原料原料40催化催化剂剂寿命寿命第一寿命周期，月第一寿命周期

12、，月30总总寿命，月寿命，月6011 重整原料预处理部分工艺流程图重整原料预处理部分工艺流程图12 4.1 预加氢进料加热炉的设计负荷问题预加氢进料加热炉的设计负荷问题常常常常规规规规的的的的预预预预加加加加氢氢氢氢装装装装置置置置是是是是按按按按照照照照加加加加工工工工直直直直馏馏馏馏汽汽汽汽油油油油设设设设计计计计的的的的，原原原原料料料料中中中中的的的的烯烯烯烯烃烃烃烃含含含含量量量量很很很很少少少少，预预预预加加加加氢氢氢氢反反反反应应应应器器器器有有有有很很很很小小小小温温温温升升升升，加热炉的出入口温度差在加热炉的出入口温度差在加热炉的出入口温度差在加热炉的出入口温度差在60806

13、080之间。之间。之间。之间。掺掺掺掺炼炼炼炼催催催催化化化化裂裂裂裂化化化化汽汽汽汽油油油油后后后后，原原原原料料料料中中中中的的的的烯烯烯烯烃烃烃烃含含含含量量量量明明明明显显显显增增增增加加加加，烯烯烯烯烃烃烃烃的的的的加加加加成成成成反反反反应应应应是是是是很很很很强强强强的的的的放放放放热热热热反反反反应应应应，预预预预加加加加氢氢氢氢反反反反应应应应器器器器的温升随着催化裂化汽油掺炼的比例增加而增大。的温升随着催化裂化汽油掺炼的比例增加而增大。的温升随着催化裂化汽油掺炼的比例增加而增大。的温升随着催化裂化汽油掺炼的比例增加而增大。因因因因此此此此对对对对于于于于同同同同样样样样规规

14、规规模模模模的的的的预预预预加加加加氢氢氢氢单单单单元元元元来来来来说说说说，掺掺掺掺炼炼炼炼催催催催化化化化裂裂裂裂化化化化汽汽汽汽油油油油的的的的预预预预加加加加氢氢氢氢进进进进料料料料加加加加热热热热炉炉炉炉的的的的负负负负荷荷荷荷要要要要比比比比不不不不掺掺掺掺炼炼炼炼催催催催化化化化裂化汽油低。裂化汽油低。裂化汽油低。裂化汽油低。若若若若装装装装置置置置有有有有全全全全部部部部加加加加工工工工直直直直馏馏馏馏汽汽汽汽油油油油的的的的可可可可能能能能性性性性，建建建建议议议议预预预预加加加加氢氢氢氢进料加热炉的负荷应留有足够的余量。进料加热炉的负荷应留有足够的余量。进料加热炉的负荷应留

15、有足够的余量。进料加热炉的负荷应留有足够的余量。4 4设计中需要注意的问题设计中需要注意的问题13 4.2 催化裂化汽油混合比例的控制问题催化裂化汽油混合比例的控制问题为为为为了了了了装装装装置置置置的的的的平平平平稳稳稳稳操操操操作作作作，要要要要求求求求对对对对直直直直馏馏馏馏汽汽汽汽油油油油和和和和催催催催化化化化裂裂裂裂化化化化汽汽汽汽油油油油的的的的流流流流量量量量进进进进行行行行精精精精确确确确的的的的比比比比例例例例控控控控制制制制，避避避避免反应器的温升波动。免反应器的温升波动。免反应器的温升波动。免反应器的温升波动。建建建建议议议议两两两两种种种种（也也也也可可可可以以以以多

16、多多多种种种种）进进进进料料料料单单单单独独独独进进进进装装装装置置置置，经经经经流流流流量量量量控控控控制制制制阀阀阀阀在在在在装装装装置置置置的的的的缓缓缓缓冲冲冲冲罐罐罐罐内内内内按按按按照照照照预预预预定定定定的的的的比例进行在线混合。比例进行在线混合。比例进行在线混合。比例进行在线混合。若若若若直直直直馏馏馏馏汽汽汽汽油油油油和和和和催催催催化化化化裂裂裂裂化化化化汽汽汽汽油油油油在在在在装装装装置置置置外外外外罐罐罐罐区区区区混混混混合合合合，应应应应注注注注意意意意混混混混合合合合效效效效果果果果和和和和混混混混和和和和比比比比例例例例，混混混混合合合合后后后后的的的的原原原原料

17、料料料不不不不应应应应放放放放置置置置太太太太久久久久，以以以以免免免免混混混混合合合合汽汽汽汽油油油油中中中中的的的的烯烯烯烯烃烃烃烃氧化变质。氧化变质。氧化变质。氧化变质。4 4设计中需要注意的问题设计中需要注意的问题14 4.3加强原料的监测，减少对生产的影响加强原料的监测，减少对生产的影响 为为了了保保证证重重整整装装置置的的长长周周期期运运行行，必必须须采采取取下下列列措措施施防防止止或或者者降降低低预预加加氢氢反反应应器床层的压降。器床层的压降。加加强强原原料料的的分分析析，尤尤其其是是原原料料中中的的硫硫化化物物和和氯氯化化物物的的分分析析，提提高高原原料料分分析析数数据据的准确

18、度。的准确度。对对于于加加工工催催化化裂裂化化汽汽油油的的重重整整装装置置，建建议议在在原原料料进进装装置置前前增增加加过过滤滤器器和和聚聚结结器器，脱出原料中的杂质和水。脱出原料中的杂质和水。4 4设计中需要注意的问题设计中需要注意的问题15 4.4 严格控制催化裂化汽油的干点严格控制催化裂化汽油的干点 对对于于重重整整反反应应来来说说，当当干干点点相相同同时时，催催化化裂裂化化汽汽油油的的生生焦焦速速率率大大约约是是直直馏馏汽汽油油的的1.6倍倍 一一般般来来说说，催催化化裂裂化化汽汽油油的的干干点点要要控控制制在在160左右。左右。4 4设计中需要注意的问题设计中需要注意的问题16华华华

19、华北北北北石石石石化化化化100100万万万万吨吨吨吨/年年年年重重重重整整整整原原原原料料料料预预预预加加加加氢氢氢氢装装装装置置置置自自自自20072007年年年年1010月月月月开开开开工工工工以以以以来来来来运运运运行行行行一一一一直直直直掺掺掺掺炼炼炼炼催催催催化化化化汽汽汽汽油油油油，经经经经过过过过加加加加氢氢氢氢后后后后精精精精制制制制油油油油产产产产品品品品杂杂杂杂质质质质含含含含量量量量完完完完全全全全满满满满足足足足重重重重整整整整进进进进料料料料的的的的要要要要求求求求，解解解解决决决决了了了了全全全全厂厂厂厂氢氢氢氢气气气气不不不不足足足足和和和和汽油质量升级的问题。

20、汽油质量升级的问题。汽油质量升级的问题。汽油质量升级的问题。美美美美国国国国标标标标准准准准催催催催化化化化剂剂剂剂公公公公司司司司生生生生产产产产的的的的DN3110DN3110加加加加氢氢氢氢催催催催化化化化剂剂剂剂处处处处理理理理掺掺掺掺炼炼炼炼50%50%催催催催化化化化裂裂裂裂化化化化汽汽汽汽油油油油的的的的重重重重整整整整预预预预加加加加氢进料的效果非常有效。氢进料的效果非常有效。氢进料的效果非常有效。氢进料的效果非常有效。在在在在重重重重整整整整原原原原料料料料预预预预加加加加氢氢氢氢装装装装置置置置中中中中掺掺掺掺炼炼炼炼部部部部分分分分催催催催化化化化裂裂裂裂化化化化汽油是解决重整原料不足的有效途径之一。汽油是解决重整原料不足的有效途径之一。汽油是解决重整原料不足的有效途径之一。汽油是解决重整原料不足的有效途径之一。5.5.结论结论17