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LTAG喷嘴回炼不同物料对重油催化裂化装置的影响

2024-08-31 8 上传者：管理员

摘要：按照最新汽油质量标准，汽油中苯含量≤0.8%(v%)，汽油品质要求日趋严格。重点分析了重油催化裂化装置LTAG回炼不同物料对生产操作、产品分布和产品质量的影响，以期为实际生产提供参考。

关键词：
LTAG技术
MIP工艺
汽油质量
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1、前言

汽油质量升级以来中芳烃、烯烃及苯含量均日趋严格，尤其是汽油中苯含量指标降至≤0.8%(φ%)。

国内某2.0 Mt/a重油催化裂化装置(以下简称重催装置)，采用高低并列式两段再生技术，完成MIP-CGP改造，提升管反应器设置第一反应区、第二反应区。2016年装置大检修期间，为消减催化柴油、生产高辛烷值汽油组分进行了LTAG技术改造，该技术利用催化柴油加氢单元和催化裂化单元组合，将轻循环油LCO馏分(催化裂化柴油馏分)先加氢再进行催化裂化，通过设计加氢LCO转化区，同时优化匹配加氢和催化裂化的工艺参数等，实现最大化生产高辛烷值汽油。在原料喷嘴下2000 mm处增设了LCO回炼专用喷嘴。

烷基苯裂化生成苯和烯烃与苯和烯烃烷基化生成烷基苯是一对可逆反应[1]。装置为MIP工艺，其第二反应区的反应条件有利于苯和烯烃进行烷基化反应，相较普通催化工艺，减少了汽油苯含量。提升管LTAG喷嘴处温度达到660℃，剂油比可达到80以上，根据王立华等人研究，随剂油比增加，汽油中含苯体积分数增加[2]。LTAG喷嘴投用后受物料平衡影响，回炼多种物料，通过研究重油催化裂化装置LTAG回炼加氢LCO、自产-10#柴油等汽油苯含量变化情况，为实际生产提供参考。

2、回炼加氢LCO

重催装置在2016年7—10月回炼加氢LCO期间，新鲜进料180～230 t/h，回炼加氢LCO50-60 t/h，原料构成为常压渣油、常压蜡油及加氢蜡油。

原料密度为917.1 kg·m-3，原料残炭3.69%，硫含量最高0.854%，500℃馏出量降低3.7个单位，饱和烃含量39%，芳烃含量47.88%，整体来讲，投用LTAG期间，催化原料性质较差。

加氢LCO单环芳烃51.4%，双环及以上芳烃10%～12%，多环芳烃饱和率80%以上，单环选择性60%以上。催化LCO加氢后密度为910～920 kg·m-3。加氢后LCO裂化性能大幅度改善。

再生剂活性为61%～64%，平衡剂重金属Ni含量6700～7500 mg/kg；V含量5300～6200 mg/kg，偏高。

与空白标定相比，汽油收率由43.2%提高到51.8%，柴油收率由20.5%降低至5.9%，液化气收率由17.5%提高到21.5%。

表1回炼加氢LCO产品分布

干气收率上升0.9个百分点左右，油浆收率增加1.5个百分点，烧焦+损失降低0.4个百分点。

投用LTAG后，稳定汽油芳烃升高，由34.11%提高至38.36%；苯含量由1.0%升高至1.65%。

3、回炼-10#柴油

出于压减柴油需要，装置投用分馏塔-10#柴油汽提塔，使-10#柴油通过LTAG喷嘴进入提升管进行回炼。

装置回炼-10#柴油期间，新鲜进料260 t/h，回炼-10#柴油20 t/h，重油原料为蒸馏减压渣油和加氢蜡油混合原料，原料油硫含量较高，平均值0.762%，高于原料硫含量设防值0.5%(m/m)。原料残碳2.87%(m/m)，原料密度920.5 kg·m-3。再生剂微反活性为61.9%。

-10#柴油分析显示，链烷烃16.3%，环烷烃4.9%，总饱和烃达到21.2%，单环芳烃37.8%。投用-10#柴油回炼后汽油收率上升0.8个百分点左右；柴油收率降低1.5个百分点左右，下降明显；液化气干气收率变化较小，油浆收率基本保持恒定，烧焦+损失(平衡值)基本保持不变。

表2回炼-10#柴油产品分布

回炼-10#柴油后，稳定汽油芳烃变化较少，由32.97%提高至33.09%，苯含量由0.75%降低至0.68%。汽油中苯含量基本持平。

4、回炼焦化汽油

出于平衡焦化汽油库存的需要，装置投用焦化汽油直供LTAG回炼流程，使焦化汽油通过LTAG喷嘴进入提升管进行回炼。

装置回炼焦化汽油期间，新鲜进料258 t/h，回炼焦化汽油10 t/h，重油原料为蒸馏常压渣油和加氢蜡油混合原料，原料密度915 kg·m-3，残炭2.7%，硫含量0.5%～0.6%左右，原料重金属Ni含量适中，V含量9μg/g左右，偏高，原料性质在操作调整期间变化不大，性质较差。再生剂微反活性为62%。

延迟焦化产物焦化汽油根据原料和加工工艺不同，一般RON辛烷值为55～65，烯烃含量为25%～40%，总氮和碱性氮含量分别为300～700μg/g和100～300μg/g，总硫和硫醇含量分别为2000～4000μg/g和80～150μg/g，酸度约为0.5～1.0 mg KOH/100 ml，因此焦化汽油不能直接作为汽油的调和组分出厂。投用LTAG喷嘴回炼焦化汽油后，从产品分布来看，汽油收率下降0.64个百分点，柴油收率基本维持不变，下降0.08个百分点，液化气收率上升0.46个百分点，干气收率上升0.27个百分点，油浆降低0.4个百分点，生焦升高0.39个百分点。

表3回炼焦化汽油产品分布

回炼焦化汽油后，稳定汽油芳烃变化较少，由26.2%降至25.9%，苯含量由0.77%降低至0.8%。汽油中苯含量基本持平。

5、回炼裂解碳五

出于平衡裂解碳五库存的需要，装置收裂解碳五，使裂解碳五通过LTAG喷嘴进入提升管进行回炼。

装置回炼裂解碳五期间，新鲜进料148 t/h，回炼裂解碳五10t/h，重油原料为加氢蜡油及未加氢蜡油混合原料(空白阶段含蒸馏渣油，掺渣比27%)，原料密度884 kg·m-3，残炭2.7%，硫含量0.3%左右，原料重金属Ni含量较低，原料性质在操作调整期间变化较大，回炼期间由于掺渣比为0，原料性质大幅度改善。再生剂微反活性为60%。

裂解碳五烃催化裂解制取丙烯、乙烯反应过程中，碳五烃不仅直接裂解生成C2烃和C3烃，而且碳五烯烃可通过二聚经C10中间体裂解生成C6=和C4=，同时C6=烃会进一步发生裂解二次反应生成低碳烯烃。LTAG喷嘴回炼裂解碳五后，由于整体原料性质改善，从产品分布来看，汽油收率下降0.28个百分点，柴油收率下降3.72%，液化气收率上升1.07个百分点，干气收率上升0.58个百分点，油浆降低3.91个百分点，生焦下降1.77百分点。

表4回炼裂解碳五产品分布

回炼焦化汽油后，稳定汽油芳烃变化较少，由29.8%降至29.5%，苯含量由0.92%上升至1.26%。汽油中苯含量大幅度上升。

表5回炼不同物料苯含量变化

6、结论

1)装置投用LTAG技术处理加氢LCO后，根据全厂物料平衡需要相继使用LTAG喷嘴加工了装置自产-10#柴油、焦化汽油、裂解碳五等物料。回炼以上四种物料期间，提升管反应温度基本控制稳定，而产品分布变化情况不同，存在共同点为柴油经裂化后收率出现下降，干气收率出现上升。

2)提升管LTAG喷嘴由于具备反应苛刻度高、剂油比高等特点，对汽油中苯含量影响较大。LTAG喷嘴加工加氢LCO，汽油中苯含量由1.0%提高到1.65%，涨幅明显；LTAG喷嘴加工裂解碳五，汽油中苯含量由0.92%提高到1.26%，涨幅明显；LTAG喷嘴加工-10#柴油及焦化汽油，汽油中苯含量变化较小。

参考文献:

[1]许友好.MIP系列技术降低汽油苯含量的先进性及理论分析[J].石油化工,2008,39(1),39.

[2]王立华.操作条件对催化裂化汽油苯含量及族组成的影响[J].石化技术与应用,2008,26(6),545.

文章来源:李侃.LTAG喷嘴回炼不同物料对重油催化裂化装置的影响[J].石化技术,2024,31(08):35-36+276.