催化装置柴油质量现状分析

2022-09-18

长庆石化公司140万吨/年重油催化裂化装置自2005开厂以来, 一直运行平稳。08年随着加氢裂化装置投用, 09年溶剂脱沥青装置的投用, 催化的原料性质也发生了变化:1.掺炼渣油的比例增加;2.在原先常减渣的基础上, 又增添了尾油、溶脱油, 原料呈现出性质变重、残炭值增高, 生产中表现出再生器床温较高、油浆系统结焦, 制约了催化裂化装置的加工能力, 导致了分馏塔热源不足。

09年催化裂化大检修期间, 对催化一段反应提升管进行了技术改造, 增添了一段待生循环立管, 增大了催化剂油比, 提高了反应深度。在原料变化与工艺改造的组合工艺作用下, 反应产物的组成发生了变化, 柴油组份收率下降, 气体和汽油组份收率上升。而分馏塔最初是以多产柴油的方案进行设计的, 从而表现出分馏塔分馏精确度不够, 柴油凝点普遍偏低, 柴油馏程较宽, 生产柴油产品方案单一。

1 催化柴油质量问题及分析

1.1 生产中柴油出现的问题

长庆石化公司140万吨/年催化裂化自2005年建成投产以来, 装置整体运行稳定。随着加氢裂化装置、溶剂脱沥青装置的相继投用, 催化原料油组成与性质的变化, 这种变化也影响着催化的柴油质量, 催化柴油质量呈现现了凝点普遍偏低的情况。平时生产中想要通过操作将柴油凝点靠近0℃时, 往往会出现柴油95%点偏高的情况。柴油生产方案过于单一, 无法生产0#以上的柴油。本文从以下几方面对柴油出现的问题简要分析:

1.2 催化原料对柴油质量的影响

长庆石化公司140万吨/年催化裂化是500万吨常减压装置的配套项目, 08年随着加氢裂化装置投用, 09年溶剂脱沥青装置的投用, 催化的原料性质也发生了变化:1.掺炼渣油的比例增加;2.在原先常减渣的基础上, 又增添了尾油、溶脱油, 原料的组成与性质发生了变化, 常渣的比例从70%减小到10%, 减渣比例未发生变化, 增添了尾油和溶脱油, 其中尾油占5%, 以减渣为主要成分的溶脱油占催化原料的55%。

以减渣为原料的溶脱油, 去掉减渣中的沥青质成分, 其它成分的比例未发生变化, 由此可以得出现在的催化原料中芳烃的含量要高于以前原料中的芳烃含量, 即催化原料性质较以前有所加重。

由于催化原料性质变重, 通过反应裂化后, 其产品中的芳烃组份含量比例也会有所增加。由于正构烷烃含量高, 会使柴油的凝点和冷滤点增高;而芳烃含量高, 会使柴油的凝点和冷滤点偏低。由此可以得出, 催化原料性质变重, 是影响柴油凝点偏低的因素之一。

催化原料加工量大小也是直接影响柴油质量的又一主要因素, 当加工量减小时, 明显表现为分馏塔热源不足, 分馏塔气相负荷偏小, 柴油凝点偏低。

1.3 反应条件对柴油质量的影响

2009年四月大检修时候, 通过对催化裂化提升管的改造, 增加一段待生循环立管, 一部分催化剂未经过烧焦, 直接从沉降器底部串入一段提升管底部, 与再生器过来的再生催化剂混合, 再次与油气反应。其目的是为了增加催化剂油比, 催化剂油比由原先的4.6增大到了8。剂油比的增大加深了催化反应深度, 而反应深度的增加, 提高了催化的单程转化率, 汽油和气体的产率增加, 表现为催化的回炼比减小, 导致柴油收率下降, 柴汽比降低。柴汽比的变化, 改变了分馏塔的汽液相负荷。分馏塔设计之初是多产柴油的方案, 如今柴汽比已由当时的0.8下降到了0.5, 分馏塔的产品比例发生变化, 汽液相负荷的变化。由于柴油收率的减小, 携带到分馏塔中部的热量减少, 导致分馏塔出现中部热源不足, 影响分馏塔的分馏精度, 出现柴油凝点偏低。

另一方面就是由于反应深度的增加, 一部分芳烃侧链发生断裂, 由于柴油中芳烃含有侧链的凝点会高于不含侧链的凝点。从而, 剂油比的增大, 反应深度的加深, 也是导致柴油凝点偏低的又一原因。