年产100万吨催化裂化装置项目可行性研究报告(编辑修改稿)

年产100万吨催化裂化装置项目可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

高标号成品汽油的比例、优化全厂成品油的结构，使”建设单位”化工公司成品油的市场竞争力提高。 332051F0202 第 14 页 共 158 页3 建设规模、产品方案 建设规模“建设单位”化工公司，新建催化裂化装置规模：10010 4t/a。 产品方案 确定产品方案的依据新建10010 4t/a催化裂化装置的产品方案：以产低烯烃含量的清洁汽油调合组分和低碳烯烃为主，增产碳三、碳四组分。 最小地投入、最大量地创造效益是企业的根本。 本装置的产品方案根据以下因素确定：解决全厂二次加工能力问题；满足全厂清洁燃料生产的要求，同时提高高附加值产品－高标号清洁汽油的产品比例；为高附加值化工产品（聚丙烯、顺酐等）的生产提供原料（丙烯、正丁烯）。 产品方案产品方案表 表 序号 产品名称 数量，10 4t/a 备注1 燃料气 不含烟气2 液化石油气 332051F0202 第 15 页 共 158 页其中丙烯 潜含量3 汽油 烯烃含量～ 25％vRON~92,MON~814 柴油 十六烷值～ 255 油浆 装置物料平衡装置物料平衡 表 设 计 值序号 物 料 名 称wt% kg/h 104t/a备注一 原料1 稀油减压蜡油 65428 2 稀油减压渣油 55000 3 润滑馏分 13143 4 焦化蜡油 9286 合计 142857 二 产品1 干气 5143 2 液化石油气 37571 其中丙烯 13571 3 汽油 52857 4 轻柴油 30143 5 油浆 5000 6 焦炭 11429 7 损失 714 合计 100 142857 332051F0202 第 16 页 共 158 页4 工艺装置技术及设备方案 工艺技术选择 工艺技术路线的介绍 目前国内外催化裂化技术概况七十年代后期，由于催化裂化原料变重，国外各主要公司相继着手进行重油催化裂化技术的开发。 针对重油残炭高、生焦率高、重金属及杂质含量高的特点，在催化剂的选择、反应技术、再生技术、两器型式等方面开发了多项技术。 目前，已形成一系列重油催化裂化技术，有代表性的主要有：凯洛格（Kellogg ）的重油催化裂化技术（HOC 技术） ；环球油品公司（UOP 公司）的渣油催化裂化技术（ RCC技术） ；石伟公司（Samp。 W公司）的渣油催化裂化技术（RFCC 技术）。 近年来，这几种技术也都有新进展。 其中以UOP新开发的毫秒催化裂化技术（MSCC）最引人注目。 现在已有两套MSCC 装置正在运转，但其加工的原料均较轻（%～%）。 该技术对高残炭（CCR＞5%） 、高沸点或高掺渣比原料的适应性还有待考察。 此外，由于其超短反应时间的特征，虽可提高汽油产率，但汽油的烯烃含量也将较高。 因此，MSCC技术对于加工重质原料和生产清洁燃料是否适应还需进一步考察。 另一个值得注意的新技术是Kelloge公司和Mobil公司联合开发的单器多段再生（RegenMax）技术。 其特点是采用单个再生器，并在密相床的适当部位加几块专利挡板以达到减少返混和多段再生目的。 据称该再生技术可在贫氧再生条件下，即使当加工残炭为5%原料时，仍可将催化剂含碳量烧至%以下。 该再生技术还可减小再生器直径，降低主风量。 LPEC经过几年的技术开发和工业应用实践，也掌握了该项技术并已成功用于多套装 332051F0202 第 17 页 共 158 页置。 根据近几年对清洁汽油和低碳烯烃的要求越来越高的要求，国内、外各大公司也均开发了各自的独特技术。 国外多产低碳烯烃技术主要有凯洛格的Maxofin 双提升管工艺； UOP公司的Locc双提升管双反应区工艺；Lummus公司的SCC汽油回炼工艺等。 这些技术目前均处于开发阶段尚无工业业绩，同时从报道的数据来看，这些工艺技术的干气选择性均较差，与我国的各种多产低碳烯烃技术相比其竞争力均较差。 因此就目前而言，在催化裂化多产低碳烯烃领域，我国的技术处于领先水平。 在生产清洁汽油方面，由于国外的炼油装置结构与我国不同，催化裂化汽油的比例较小成品汽油的烯烃含量较低。 因此国外的研究主要集中在如何降低催化裂化汽油硫含量方面。 而我国研究的重点则在降低汽油的烯烃含量，先后开发并大量工业应用了多种先进的、独特的技术。 国内的催化裂化汽油降烯烃技术主要有：MIP、MGD 、FDFCC及有关的催化剂和助剂等；国内的催化裂化多产低碳烯烃技术主要有：MGG 、 ARGG、DCC、FDFCC等；同时满足降烯烃和多产低碳烯烃的技术有：MIPCGP 、FDFCC等。 另外还有石油大学多产柴油的两段提升管技术。 除整体技术以外，国内外在许多单项技术上也有很大进展，尤其是与反应密切相关并对反应有重大影响的部位均发展了许多新技术。 主要集中体现在原料油进料喷嘴、提升管末端技术、汽提段技术等。 在进料喷嘴方面：国外以UOP的Optimix 喷嘴最具代表，并且应用较为广泛，在中国也有应用。 国内的喷嘴更是百花齐放，型式很多，最具代表，且应用较为广泛的有LPEC的LPC喷嘴、中科院力学所KH喷嘴及BDI的BWJ喷嘴。 从应用情况来看，国内的各种喷嘴并不比UOP的喷嘴逊色。 提升管末端技术是近几年国内外发展较快的一种单项技术，国外最具代表性的有UOP公司的 332051F0202 第 18 页 共 158 页VDS和VSS技术；石伟公司的羊角式快分技术；Mobil和Kelloge公司的密闭式快分技术以及壳牌公司的提升管末端技术。 其中UOP的VDS 和VSS技术影响最大，该技术在国内已有数套引进。 国内的提升管末端技术以石油大学开发的VQS和FSC最具代表性。 LPEC开发的“粗旋与单级对口软连接”技术在最近几年成功地进行了大量应用，取得了明显的成效。 从应用情况与UOP的VSS或 VQS在国内的应用情况对比来看，该单项技术的国内技术也是一流水平的。 在汽提技术方面：UOP将其新型的提升管末端技术与其改进的高效汽提技术有机地结合起来而使油气分离与汽提成为一体，从而达到最佳的效果。 石伟公司也掘弃了原来的空筒汽提理论而改成了带预汽提的挡板汽提技术。 国外其他公司在汽提方面都有或多或少的改进，其主要出发点都是围绕着改进挡板结构提高气固接触效率，提高汽提时间等。 国内在此方面近几年也有很大发展，LPEC开发了高效汽提的专利技术，石油大学开发了带预汽提的FSC技术和快分与汽提一体的VQS技术。 从大量的工业应用情况来看，汽提效果均有提高。 特别是LPEC的高效汽提技术，多套装置的标定结果表明，焦炭的氢含量均低于7%，一般在6%左右，达到了较高的水平。 除以上单项技术外，预提升技术、终止剂技术等目前在国内都已普遍采用。 我国的重油催化裂化技术经过二十多年的发展取得了巨大的成就。 在独自开发研究的基础上，吸收并借鉴国外的先进经验，形成了一系列各具特色的重油催化裂化技术。 对于任何一种催化裂化技术，反应部分始终是核心，反应技术所追求的目标是：高目的产品收率，高目的产品质量和低消耗。 除反应部分的重油催化裂化技术外，在再生技术方面是在引进石伟公司的RFCC技术后，国内相继开发了多种型式的两段再生技术，其中的快速床湍流床主风串 332051F0202 第 19 页 共 158 页联两段再生技术（ROCCII） 、三器联体主风串联两段再生技术（ROCCV） 、重叠式两段再生技术最具代表性。 与其它两段再生技术相比，这三种技术都具有烟气系统流程简单的显著优点。 其中随着ROCCII技术在镇海300104t/a蜡油催化裂化装置和大连石化分公司35010 4t/a重油催化裂化装置的成功推广应用，并显示出其烧焦效率高、烧焦效果好、操作调节灵活的特点。 成为目前国内行业人士比较关注的对象。 是目前较为理想的催化裂化再生技术方案之一。 同时，随着人们对再生和反应的关系的进一步认识，再生系统不必要过分追求过低的定碳，改进并完善反应技术才是提高装置经济效益的关键。 因此，开发的同轴式新型提升管反应器单段逆流再生技术在最近十几年内也进行了大量的成功应用，其简单性（结构简单、流程简单、操作简单）和高效益（收率高、能耗低）在我国催化裂化领域内独树一帜。 也成为目前应用较广及较为理想的一种反再技术。 开发并研究新的反应技术并配以结构简单，又有良好再生效果的再生系统成为目前 LPEC 催化裂化技术发展的新热点。 特别是各种反应优化及组合技术的应用，为提高催化裂化行业的经济效益发挥了巨大的作用。 除此以外，在装置长周期运转（解决结焦、衬里结构和再生器裂纹）、降低汽油烯烃、多产低碳烯烃、降低污染排放等方面也都取得了巨大的成就，使我国的催化裂化整体技术跨进了世界先进水平的行列。 国内外催化裂化技术对比根据中国石油、中国石化两大集团公司1998年对76 套国内催化裂化装置的统计，平均掺渣（常渣、减渣、脱沥青油、焦化蜡油）已占总进料%。 而国外催化裂化掺渣量一般仅为15～20%。 这从一个侧面可 332051F0202 第 20 页 共 158 页说明，目前国内催化裂化技术特别是重油催化裂化总体技术水平（工艺技术、催化剂）已达到国际一流水平。 催化裂化与国外差距较大主要表现在催化裂化装置的实际运行水平较差（操作周期、加工损失等）。 目前，国内也正在这方面下功夫。 预计在今后几年内，在此方面将会上一个台阶。 以下仅从技术角度将国内、外催化裂化技术作一个简单比较。 国际上比较知名的催化裂化技术有UOP的RCC技术，Kelloge的HOC技术及S ．W 的RFCC 技术。 而UOP的催化裂化技术是国际上公认的先进技术。 国内的催化裂化技术也有多种，总体技术水平较高的技术代表有快速床—湍流床两段再生技术，单段逆流高效再生技术及重叠式两段再生技术。 近年来技术发展主要在进料喷嘴、提升管末端技术、汽提段的改进。 综合效果应体现于产品收率及能耗。 下表通过各种技术的工业应用数据进行对比分析。 原料性质掺渣比%密度 g/cm3残炭 % 碱氮, ppm 硫，ppm含氢 %Ni+V ppm天津 / 810 / / 洛炼1 常渣 / / +武石化2 / 高桥3 994 镇海 / / 国内洛炼2 常渣 / / +催化剂及操作条件催化剂 定碳 活性 再生温度 反应温度 剂油比 Ni/V天津 XPDLC680N 60 708 516 3369/85UOP洛炼1 / / 62 668 521 /武石化2 682/725 522 /高桥3 CC15 64 692 518 6906/1197镇海 MLC500Z 705 515 4312/1617国内洛炼2 / 661 501 / / 332051F0202 第 21 页 共 158 页产品产率及产品质量干气+损失LPG 汽油 轻柴 油浆 焦碳 汽油RON柴油十六烷值≥ C3 液收天津 91 洛炼1 武石化2 4 33 高桥3 镇海 国内洛炼2 / 20xx年石化总公司统计的干气收率(4%)厂方总公司平均天津济南1＃高桥1高桥2高桥3齐鲁1岳化 金陵2荆门2＃镇海1＃镇海2＃广州1＃青岛2＃收率 注：UOP 技术数据以近两年天津石化公司炼油厂新引进的UOP 的VDS技术改造及洛炼引进的VSS技术为代表。 从上表数据可以看出，无论从产品分布、产品质量以及再生质量，国内的催化裂化技术，均可与 UOP 技术相抗衡。 镇海 300104t/a 催化裂化装置开工以来的两次标定，能耗均为 50kg 标油/t 原料。 大连石化分公司的 350104t/a 重油催化裂化装置的实际能耗仅为 标油/t 原料。 因此，从总体技术水平来讲，LPEC 技术，特别是推荐的简单高效的再生技术及优化灵活的反应技术，无论在国内还是国外均处于领先地位。