加工焦化蜡油对催化裂化装置的影响及技术对策

2022-09-10

一、焦化蜡油加工的现状

2010年5月, 由于临氢系统 (含蜡油加氢装置) 检修的缘故, 焦化蜡油直接改送催化裂化装置进行掺炼。初期, 焦化蜡油全部进入1.2 Mt/a FDFCC装置加工 (焦化蜡油掺炼量630 t/d, 占总进料的22%) , 5d后装置运行发生了明显的变化, 加工负荷被迫从3250t/d降至2650t/d (分馏塔底和回炼油罐一直接近满液面操作) , 掺渣率从28%下降至20%, 油浆外甩量从5.6%升至8.1%, 总液体产率由80.51%降至78.11%, 干气从6000 m3/h上升到8000m3/h, 生焦上升了0.62%。为了能够使得FDFCC的生产状况得到改善, 经过讨论之后, 将其中的一部分的焦化蜡油送入0.8 Mt/a DCC的装置。在经过这些调整之后, 可以观察到装置FDFCC的操作得到了明显的改善, 而DCC的装置却出现了之前跟FDFCC相类似的状况, 只不过由于加入焦化蜡油的量比较少, 使得其影响的程度不是很严重而已。焦化蜡油在加工过程中需要严苛的参数和条件要求, 因为这不仅涉及到装置的影响, 更关乎到流程的优化和企业的效益, 在二十世纪末期很多的科学家对这方面进行了深入的研究, 并且得到很多有价值的成果。

二、加工焦化蜡油对装置的影响

1. 对催化剂的影响

有文献表明, 在焦化蜡油的催化裂化过程中会产生由吸附焦和氢化转移焦以及脱氢缩合焦组成的生焦, 而其中的吸附焦会导致催化剂的活性急剧下降, 因而这会对产率造成非常大的影响。

2. 对产品的影响

根据相关的文献记载, 在相同的反应条件下, 随着焦化蜡油加工掺炼比例的提升, 重油和干气等的产率会升高, 而产品的转化率以及汽油的产率却有所下降, 当掺炼的比率比较低的时候, 柴油的产率有一定的提升, 而当再继续增加掺炼的比例时, 会降低柴油的产率, 造成这种的情况发生的原因是催化剂的活性及其选择性在碱氮的情况下会有所降低, 柴油对汽油的产率也就降低了, 而在继续升高碱氮量之后, 焦化蜡油产生柴油的量也会有所下降。

直接对焦化蜡油进行掺炼会使得柴油与汽油的含氮量升高, 但是这些较高部分的含氮量主要存在于焦炭和重质油中, 存在于汽油和气体产品中的含氮量相对较低。拥有高含氮量的汽油会使得其相对密度等升高, 而安定性会变差, 另外焦化蜡油的掺炼会使得原料中的含硫量升高, 这就会使得燃烧之后排除的NO2的含量升高, 从而加大对环境的污染。

3. 对催化裂化的操作造成的影响

如果焦化蜡油直接进入装置进行掺炼会使得操作的条件发生很大程度的改变, 会使得回炼量升高, 需要利用非常高的温度和较高的剂/油比才能将反应的深度提升。因而在焦化蜡油的掺炼过程中需要根据装置本身的条件、催化剂抗碱的能力和达到产品所规定的质量必要的限制等条件来选择一个综合可行的掺炼比。

三、焦化蜡油加工的改进措施

1. 通过加氢来作催化剂的原料

在焦化蜡油加入氢之后, 其中氮和硫的含量会出现明显的降低, 这就使得催化剂受污染的程度降低了不少, 另外多环的芳烃和残炭量也会下降, 焦化蜡油经过加氢之后催化剂的转化率明显提高, 这使得产品得到更好的分布效果, 提升产品的质量, 上面提到的操作条件也不会那么苛刻, 这就有利于装置的进一步利用, 但是由于加氢所需要的成本费用比较高, 使得工艺在推广过程中面临一定的难度。

2. 加入抗碱氮的催化剂

如果除去加氢的方法之外, 在使用抗碱氮的相关催化剂之后, 总液体的产率相对于不加入焦化蜡油掺炼来说相对持平, 但是还是焦化蜡油还是存在一定的影响, 这些加入的抗碱氮的催化剂需要特别稳定的原料性质, 如果性质不够稳定会使得产品产生一定的负面影响。

3. 利用吸附转化的工艺

这种工艺就是在进行新鲜的原料或者焦化蜡油的催化裂化时, 根据其性质的不同采用分阶段进料, 通过这种措施和手段来优化相关的操作, 通过使得新鲜原料与再生剂量进行接触, 进而催化裂化;而焦化蜡油通过与积炭催化剂相接触, 然后通过其吸附转化作用, 一部分生成低分子的产物, 一部分转化为非常良好的催化原料, 然后经过会炼油的催化裂化, 从而精制焦化蜡油。

4. 对焦化蜡油进行其他工艺处理后进催化裂化加工

采用适当的工艺和方法将焦化蜡油脱除碱氮后再进催化裂化装置或加氢裂化加工是一条切实可行的加工路线。目前有几种脱氮工艺已经取得了较大进展, 在解决加工成本、脱氮效率、连续再生及回收利用等瓶颈问题后将会走向工业化应用, 从而可以有效的大幅度降低加工焦化蜡油的难度, 提升加工的效率, 优化工艺。

总论

如何更加高效合理的加工焦化蜡油对炼油厂的装置损耗和厂的效益有非常重要的意义。由于焦化蜡油加工存在的特点, 如果直接将其加入装置中进行催化裂化, 会对产率、产品的质量以及加工的负荷等带来一定的影响。因而需要在操作上进行一定的改造, 例如;降低回炼的比率、高温、提升催化剂的活性等, 通过这些措施和因素对加工的过程进行一定的改造, 可以有效的降低焦化蜡油加工过程中所造成的不利影响。就目前的发展和应用来观察, 利用高活性的催化剂和吸附转化工艺能够非常有效的减少加工焦化蜡油对装置造成的影响, 当然随着科技的发展和进步, 通过对装置的改善和加工流程中影响因素的降低, 能够逐渐的提升工艺水平, 优化加工工艺, 使得其更高效的运行。

摘要：本文主要论述在焦化蜡油的加工过程中对那些催化裂化的装置所造成的影响, 通过对原料、操作等方面进行一定的分析和调整, 然后提升焦化蜡油的加工工艺, 使得整个流程得到有效的优化。

关键词：焦化蜡油,影响,对策