催化裂化裝置向多產石油化學品傾斜以提升汽油池質量并推動煉油廠的發展

【摘要】煉油廠中最靈活的位置就是正催化裂化的位置，因
為其能夠處理變化多樣的原料品質，從而生產一系列可以滿足市
場需求的產品。目前的煉油廠增加辛烷值的趨勢普遍下降，更多
的是要求用催化裂化裝置為烷基化的裝置提供 C4 原料，另外丙烷
可以作為補充的原料。本文就是以中國石油四川石化有限公司為
例，研究其催化裂化裝置工藝技術以及運行的狀況，從工藝、原
料、反應深度、產品餾程等方面分析了提高汽油產率的技術措施，
實現增產汽油的目的。
【關鍵詞】催化裂化；汽油；收率；改造；反應深度
1 前言
中國石油四川石化有限責任公司采用的是 2.5Mt/a 重油催化
裂化裝置，采用 MIP-CGP 工藝，這是由中國石油化工股份有限公
司石油化工科學研究院開發的多產異構烷烴和丙烯、降低催化汽
油中烯烴含量的新工藝，其主要原理是在常規提升管反應系統基
礎上，加入有用的二次反應，選擇性地控制裂化反應、氫轉移反
應和異構化反應，以改善產品質量，最大化生產異構烷烴，并且
在降低催化汽油烯烴含量的同時，維持汽油辛烷值不發生改變。
四川石化按照增產汽油的生產計劃，對 2.5Mt/a 催化裂化裝置進
行了回煉渣油加氫柴油技術的改造，及時調整催化裂化裝置的生
產方案，以多產汽油為目標，通過優化操作參數和改進進料性質
等手段將催化裂化汽油提高了 46%的收率
[1] 。
2 工藝技術改造
目前四川石化、石科院和中國石化集團洛陽石油化工工程公
司進行了回煉渣油加氫柴油、多產高辛烷值汽油工藝技術的工業
應用。這項應用的流程為：催化柴油被送至渣油加氫，渣油加氫
柴油被送至催化裂化裝置進行回煉，最后回煉的渣油加氫柴油在
原料混合之前并入原料管線一起被送至提升管，然后進入反應器。
其中渣油柴油的作用是降低油氣分壓，這將有利于重油裂化，增
加反應深度，使得油漿收率和生焦率均下降。由于渣油柴油的裂
化反應和重油裂化深度增加，使得液化石油氣收率上升。由此可
以看出，催化裂化裝置回煉渣油加氫柴油時，有利于催化原料加
氫渣油性質改變，使得催化重油和焦炭收率減少。
3 調節原料性質
控制汽油產率的關鍵是對原料中的大分子烴類裂化為 C5～
C12 汽油組分反應的選擇。原料中的烯烴、直鏈烷烴以及帶側鏈芳
烴的含量越高，其裂解性能越好，因此原料性質是影響汽油產率
的關鍵因素。進行催化裂化裝置原料主要是由加氫渣油構成的，
并且不同產地的原料油進行混合加工，配比不同。原油的性質以
及渣油加氫裝置生產運行情況影響催化裂化汽油收率，混合原料
殘炭低、飽和烴含量高以及重金屬含量低有利于提高汽油收率。
通過改善原料組成提高汽油產率，主要采取的措施如下：提高原
料中蠟油的比例、降低摻渣率，改善提升管混合進料的性質。回
煉輕污油等輕組分原料大大提高了催化汽油收率。
4 調整反應再生工藝條件
在實際的操作中，應該通過提高汽提和原料霧化等蒸汽量來
降低油氣分壓。兩器壓差一般控制在 35～40kPa 左右，主要是為
了確保再生系統催化劑正常流化。但不會將其作為改善產品分布
的調節手段。在正常情況下，以 210～215℃作為原料預熱溫，這
時適當地提高預熱溫度有利于加氫渣油原料的霧化。多產異構烷
烴的催化裂化裝置的第一反應區停留時間大約是 1.3～1.4s，第二
反應區停留時間大約為 4.5～5s，但在實際操作中的反應時間并不
是作為獨立的調節手段。因此，在實際中可以選擇溫度和催化劑
活性作為反應深度的操作變量。催化裂化反應屬于吸熱的化學反
應，反應的溫度對裂化反應的速度有影響，即反應溫度越高，反
應速度越快。具體來說，第一反應區溫度高，有利于促進原料中
的大分子烴裂化生成汽油組分，然后注入急冷油降低第二反應區
的溫度，有效地抑制二次裂化反應發生，防止汽油組分進一步裂
化生成液化氣和干氣組分。因此，可以通過提高急冷油的注入量，
提高第一反應區的反應溫度，從而降低第二反應區的溫度，利用
MIP 工藝的特點，達到提高反應的深度、增加汽油的產量，減少焦
炭和干氣的產生。若是將急冷油注入量為 30t/h，相對應的干氣收
率將下降約 0.8%，但焦炭產率反而將上升了 0.3%。主要是由于粗
汽油量大，導致劑油比增大，使得生焦增加。MIP 裝置一反出口溫
度一般控制在 517℃左右，二反出口溫度控制在 502℃左右，急冷
油注入量為 16t/h。其中，催化劑再生燒焦產生的熱量提供反應所
需要的熱量。當提升管進料量、殘炭和再生床層溫度較低時，反
應溫度較低，不能滿足反應深度、多產汽油的需要。若催化劑的
循環量較大，不宜再通過增加滑閥開度來達到提高催化劑循環量，
從而提高反應溫度的目的。因此，在提升管進料負荷較小且原料
較輕的情況下，可通過降低再生器外取熱量，減少反應器汽提蒸
汽用量，適當提高回煉油回煉，增加燒焦量，提高反應溫度。因
此，影響裂化反應深度的主要因素是催化劑的活性。
5 結論
（1）原料油性質對多產汽油起著重要的作用。可以通過降低
摻渣率、原料油性質變輕、回煉外來輕質油改善原料性質措施，
來提高汽油收率。
（2）催化劑性質也影響汽油收率。催化裂化催化劑活性一般
控制在 60%左右，有利于對增產汽油的催化劑進行選擇。
（3）催化反應操作應適當提高反應深度，注入適當急冷油，
提高第一反應區反應溫度，降低第二反應區溫度，減少汽油二次
裂解，提高汽油收率。
（4）催化產品分離部分在滿足汽油出廠質量標準的前提下，
提高催化裂化汽油干點以及蒸氣壓，拓寬汽油餾程，減少汽油和
柴油餾分的重疊能更好的提高汽油產率。
參考文獻：
[1]黃富，彭國峰.降低催化裂化汽油烯烴含量技術進展[J].
精細石油化工進展，2014，13（8）：49-53.
作者簡介：李嘉驪，女，1972-3-8，山東省濱州市人，工程
師。