增产丙烯和生产清洁汽油新技术FDFCC-III.ppt

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1、中国石化集团洛阳石油化工工程公司,增产丙烯和生产清洁汽油新技术FDFCC-工艺,主要内容,1 FDFCC-工艺开发背景2 FDFCC-工艺技术原理3 FDFCC-工艺技术特点4 FDFCC-工艺在长岭分公司的工业试验5 结论6 FDFCC-工艺工业应用情况介绍,1 FDFCC-工艺开发背景,面临汽油质量升级压力 2005年7月已在全国实施烯烃35v%、硫500g/g的标准；在北京地区实行类似欧类标准。2009年后将在全国执行硫150g/g，烯烃30v%，芳烃40v%的国标准。2010年后将在大城市执行硫50g/g的国汽油规格指标。我国车用汽油中催化汽油占75以上，催化汽油质量升级尤为关键。面临

2、炼油业务效益需求市场丙烯需求旺盛，企业增效需要FCC增产丙烯，炼化一体化趋势明显。进一步降低FCC干气和焦炭产率成为催化裂化增加效益的重要手段。,创新思路继续保持FDFCC-I技术中汽油独立二次反应的优点，创造汽油降硫的有利环境。将两个反应器视为一套装置的有机组成，发挥其协同作用，优化重油裂化反应增产丙烯，减少热裂化反应，弥补因汽油二次反应增加的干气和焦炭。开发配套工程设备技术，降低干气和焦炭产率。,2 FDFCC-工艺技术原理,3 FDFCC-工艺技术特点,FDFCC-工艺流程 采用双提升管反应器，一根提升管为重油裂化反应器，第二根提升管为汽油改质反应器。两个反应器共用同一再生器。双提升管-

3、双沉降器-双分馏塔流程。汽油反应器的部分待生剂返回重油反应器底部与再生剂混合后与重油原料接触反应。,FDFCC-工艺流程示意图,3 FDFCC-工艺技术特点,3 FDFCC-工艺技术特点,实施双提升管-双分馏塔流程，避免汽油循环反应，提高反应效率；确保汽油烯烃降至18v%以下；实现汽油最大降硫幅度；汽油待生剂返回重油反应器底部实现了“高效催化”催化剂高利用率；高再生效率；高反应效率。重油提升管通过实施“低温接触、大剂油比”的技术思路，强化一次反应，提高丙烯产率、降低干气产率。,FDFCC-工艺技术特点,核心技术：高效催化技术(HECT)辅助技术：催化剂混合预提升技术（CPM）高效汽提技术（HE

4、S）复合分馏塔技术（CEF）增产丙烯助剂技术,3 FDFCC-工艺技术特点,3 FDFCC-工艺技术特点,技术核心：HECT技术 HECT技术将汽油待生剂返回重油提升管底部，在底部混合器（MIXC）内与再生剂混合并一起参与重油的催化裂化反应，提高循环催化剂的利用效率。该技术在不影响装置的热平衡情况下，创造了重油提升管反应“低温接触、大剂油比”的条件，从而改善重油提升管的操作，同时也提高了催化剂的再生效率。,HECT技术由于进入混合器MIXC的汽油待生剂的温度基本与汽油沉降器相同，并没有给系统带入额外的热量，因此这种循环不会影响装置的热平衡;由于汽油待生剂的含炭量很低，约0.2%左右，剩余活性仍

5、保持在再生剂活性的90%以上，因此重油提升管的剂油比不仅显著提高，而且其内的催化剂活性中心数也大幅度提高;由于汽油待生剂的温度一般不超过550，远远低于再生剂温度，混合催化剂的温度通常要比常规FCC装置低50左右，使催化剂原料油初始接触点温度显著下降，使干气产率明显降低。,3 FDFCC-工艺技术特点,4 FDFCC-工艺工业应用试验（长岭分公司）,FDFCC-工艺技术改造情况(1)装置加工规模 重油提升管反应器：104.8104t/a 汽油提升管反应器：42.1104t/a(2)改造投资 装置改造批复总投资：3221万元(3)工程改造主要内容（a）新增汽油沉降器、更新了汽油提升管，对催化剂循

6、环线路进行了调整，新增了汽油沉降器待生催化剂进再生器和主提升管底部线路。（b）新增了辅助分馏塔及塔顶、中部取热流程，两个分馏塔油浆循环共用一套系统。（c）对重油提升管预提升段和进料段进行了改造，将原预提升段改造成再生催化剂与汽油沉降器待生催化剂混合预提升段。,4 FDFCC-工艺工业应用试验（长岭分公司）,长岭FDFCC-装置流程示意图,装置开工及运行情况 2006年3月1日装置停工检修，进行FDFCC-技术改造，4月18日装置开工一次成功。装置开工后运行平稳，调节灵活，效果明显。装置在加工鲁宁管输油的情况下，液态烃及丙烯产率大幅度提高，汽油烯烃、硫含量明显下降，干气产率明显下降。,4 FDF

7、CC-工艺工业应用试验（长岭分公司）,改造后精制汽油烯烃、硫含量变化情况,4 FDFCC-工艺工业应用试验（长岭分公司）,4 FDFCC-工艺工业应用试验（长岭分公司）,装置改造后的运行情况：（1）反再系统的压力平衡稳定，操作弹性大，操作灵活；（2）装置热平衡调节自如(外取热负荷0100%可调）；（3）油浆系统运行良好（总固含量2.45.6g.L-1)；（4）副分馏塔运行平稳，调节方便（塔压降46kPa）。,4 FDFCC-工艺工业应用试验（长岭分公司）,装置技术标定 原料性质项目 FDFCC I FDFCC 原料组成（03.7.9 标定）（06.5月第1次标定）（06.8月第2次标定）VGO

8、 51.17 48.966.30 CGO 28.43 27.925.04 VR 20.40 23.28.66原料性质密度(20)922.6 922.7 920.0残炭/%2.41 2.33 1.13500含量/%73.071.082.0总硫/%0.78 0.510.50C 85.68 86.0186.47H 12.03 12.1012.12,4 FDFCC-工艺工业应用试验（长岭分公司）,催化剂性质（CC-20DF)项目 新鲜剂 平衡剂 汽油待生剂 重油待生剂 1次/2次1次/2次1次/2次1次/2次微活/80.4/70.3 61.3/68.3 57.6/62.6 定碳/%0.08/0.05

9、0.26/0.33 0.76/0.77 表面积/m2.g-1 278/264 102/124孔容/mL.g-1 0.40/0.191 0.129/0.134堆比/g.(mL)-1 0.69/0.69 0.79/0.76 Ni/g.g-1 6000/5900 5900/4000 V/g.g-1 2300/1900 2300/1900注：新鲜剂活性第一次标定为老化4小时活性，第2次为老化17小时活性。,4 FDFCC-工艺工业应用试验（长岭分公司）,两次标定主要操作条件项目参数 第1次 第2次重油管反出口温度，520 520汽油管反出口温度，550 550预提升段混合温度，648 650再生温度，

10、695 700回炼比 0.040.04重油管反剂油比（对新鲜进料）10.20 10.50 汽油管反剂油比 12.07 12.00,4 FDFCC-工艺工业应用试验（长岭分公司）,长岭FDFCC-工业标定产品分布项目 FDFCC I FDFCC 产品分布，(2003.7.9)（1）（2）干气+损失 5.80 4.35 4.42液化气 20.60 26.66 27.02 丙烯 7.01 10.2310.09汽油 33.85 29.3829.42柴油 26.82 24.5226.15油浆 4.80 7.26 5.03焦炭 8.13 7.837.95液化气中丙烯 34.0 38.4 37.3,焦炭产率

11、略有降低,液化气中丙烯含量增加3个百分点以上,丙烯产率提高约3个百分点,干气产率下降1个百分点以上,4 FDFCC-工艺工业应用试验（长岭分公司）,汽油产品性质 项目 FDFCC-I FDFCC 精制汽油质量（2003.7.9）（1）（2）密度，kg/m3 718.4 721.5730.7 烯烃含量，v 38.6 17.616.2 芳烃含量，v 19.4 26.627.4 苯，0.71 1.281.52 硫含量，w 0.08 0.032 0.030 RON 94.3 96.494.5 MON 81.0 83.9 84.6 诱导期/min 660 990 1000 馏程,IBP 35 3334

12、50%77 79 80 FBP 176 181 189,4 FDFCC-工艺工业应用试验（长岭分公司）,柴油产品性质 项目 FDFCC-I FDFCC 催化柴油(2003.7.9)（1）（2）密度/kg.m-3 920.2 933.9952.8 凝点/-8-5-13 闪点/75 8070 硫含量/w 0.477 0.5510.598碱氮/g.g-1 210 313 202 氧化沉渣/mg.(100mL)-1 1.03 0.57 0.77 十六烷值 29 27 24 馏程/IBP 181 183 174 50%274 279 270 FBP 351 365 361,4 FDFCC-工艺工业应用试

13、验（长岭分公司）,改造前后装置能耗对比数据,4 FDFCC-工艺工业应用试验（长岭分公司）,经济效益核算（1）产品分布变化增效（按5月份第一次标定数据核算）参考价格体系 FDFCC-I FDFCC-III（￥/t)（产品分布，w%）干气 3089 5.40 4.33 液化气 5011 13.59 16.43 丙烯 6630 7.01 10.23 汽油 4991 33.85 29.38 柴油 4415 26.82 24.52 油浆 3089 4.80 7.26 焦炭 8.13 7.83 损失 0.40 0.02,4 FDFCC-工艺工业应用试验（长岭分公司）,按产品分布和测算体系核算，FDFCC

14、-比改造前效益提高 91.31元/吨原料。（2）能耗增加。单位能耗按4.0元计算，则效益下降10.24元/吨原料。（3）合计增效81.07元/吨原料，按年加工能力105万吨核算，效益为8512.35万元/年。考虑到汽油辛烷值的增加和降硫降烯烃的效果，以及对全厂总流程的作用，潜在效益约2亿元/年。,4 FDFCC-工艺工业应用试验（长岭分公司）,5 结 论,通过实施“低温接触、大剂油比”的技术创新思路，开发了灵活多效催化裂化的升级技术FDFCC-工艺：FDFCC-III工艺的灵活性：原料适应性灵活，汽油提升管可以加工其他进料；操作条件变化范围较宽，产品分布调节灵活，产品性质亦容易调整，避免质量浪

15、费；催化剂适应能力强。,5 结 论,完成了FDFCC-工艺从中试到工业应用的各项技术开发工作，取得了良好的效果。FDFCC-工业装置标定结果证实了它的多效性：该工艺技术能显著的改善产品结构和产品性质，实现节能、环保生产和生产清洁汽油，具有良好的社会效益和经济效益，在长岭分公司的具体体现在：,5 结 论,1、产品分布得到改善 FDFCC-工艺显著改善了装置的产品结构，液化气产率较FDFCC-工艺增加了6个百分点以上，丙烯质量收率达到10w%以上，丙烯在液化气中的浓度达到37w，而干气和焦炭产率下降了0.5个百分点以上，增值效果明显。,5 结 论,2、产品质量得到提升FDFCC-工艺对催化汽油的改

16、质效果十分显著：（1）降烯烃效果显著。FDFCC-工艺精制汽油的烯烃含量标定和统计结果均可达到18v%以下。（2）降硫效果明显。标定结果显示降硫率在40%以上。（3）汽油辛烷值、诱导期提高幅度大。标定精制汽油的MON和RON分别达到84以上和94以上，辛烷值增加两个单位以上。标定精制汽油的诱导期超过了990min。（4）汽油的苯含量在质量指标范围内。,5 结 论,3、节能降耗效果显著 尽管FDFCC-单套装置的能耗较高，但对全厂而言，由于其降硫效果明显，经生产总流程优化后对炼油综合能耗的体现基本与常规FCC相当。,4、环保效果好 从再生烟气的分析来看，烟气中的SOX含量与FCC相比大幅度下降，

17、标定和常规分析均在500mg/m3以下，较好地解决了FCC装置加工含硫原料烟气SOX含量高的问题。从长远发展考虑，对于环保要求日益严格的经济社会而言，烟气SOX含量的大幅度下降，烟气脱硫的成本将大幅度下降。,5 结 论,5、降本减费作用明显 由于汽油质量的改善，停开了催化重汽油加氢装置，节约了氢气成本，减少了因加氢造成的辛烷值损失，同时自身的辛烷值高，因而可以大大降低汽油的调和成本。6、工艺成熟，操作可靠 从生产操作来看，FDFCC-工艺自投运以来，操作平稳，调节自由，操作弹性也较大，是一项十分成熟、可靠的先进工艺技术。具有广阔的推广价值。,5 结 论,综上所述，FDFCC-工艺解决了传统FC

18、C的四大难题，即:丙烯产率和选择性低重油裂化干气、焦炭产率高汽油烯烃和硫含量高烟气SOX含量超标FDFCC-工艺在长岭应用成功后，中石化济南、荆门、洛阳分公司、胜利油田石化厂和湛江等企业已确定采用该技术进行装置改造，其中济南和洛阳分公司已于2007年底和2008年6月开工,装置运转平稳,效果良好。,6 FDFCC-工艺工业应用情况介绍(济南分公司）,济南分公司FDFCC工艺应用简介 2007年12月17日济南分公司80万吨/年重油催化裂化装置在完成FDFCC工艺改造后顺利开工，这是该项技术在长岭分公司工业试验成功后的首次工业推广应用。改造后重油提升管设计加工能力为80万吨/年，汽油提升管加工能

19、力为50万吨/年。汽油提升管加工原料为2催化全部粗汽油及1催化部分粗汽油。改造的具体目标是通过改造一套催化裂化装置，实现全厂两套催化裂化装置汽油的产品质量升级，同时大幅度提高丙烯产率。经过一段时间的运转和调整优化，取得了预期的效果。2008年3月，济南分公司和洛阳石化工程公司联合对该装置的改造情况进行了技术标定。,6 FDFCC-工艺工业应用情况介绍(济南分公司）,原料性质 改造前 改造后 密度（20），kg/m3 926.1 923.0 残炭，%4.39 4.37 元素分析，%C/86.80 H/12.12 S 0.6405 0.5830 N 0.2580 0.3238 四组成，w%饱和烃/

20、41.6 芳烃/38.2 胶质+沥青质/20.2 金属含量，g/g Ni 8.9 13.7 V 3.1 3.9,6 FDFCC-工艺工业应用情况介绍(济南分公司）,主要操作条件 改造前 改造后 重油管反 反应温度，503 505 反应压力（表），kPa 184 198 剂油比（对总进料）6.7 9.42 回炼比 0.2 0.047 汽油管反 反应温度，/550 反应压力（表），kPa/250 剂油比/8.35,6 FDFCC-工艺工业应用情况介绍(济南分公司）,产品分布 产品分布 w%改造前 改造后 干气 4.02 3.98 液化气 18.50 27.15 丙烯 5.92 10.38 汽油 3

21、3.99 19.13 柴油 29.32 36.43 油浆 5.23 4.08 焦炭 8.64 8.92 损失 0.30 0.31 总液收 81.55 82.71 液化气中丙烯含量 32.44 38.94,6 FDFCC-工艺工业应用情况介绍(济南分公司）,精制汽油性质 改造前 1催化 改造后1催化 改造后2催化 密度（20），kg./m3 724.6 723.5 717.8 诱导期，min 510 844 1330 RON 92.5 95.1 93.8 MON 80.9 82.2 84.1 族组成，v%饱和烃 39.9 43.0 46.5 烯烃 43.2 24.0 23.3 芳烃 16.9 3

22、3.0 30.2 苯，v%/0.85 0.8 硫含量，g/g 845 541 460 馏程,IBP 35 33 31 50%87 79 78 FBP 182 179 1892催化改造前精制汽油性质与1催化类似,6 FDFCC-工艺工业应用情况介绍(济南分公司）,柴油性质 改造前 改造后 密度（20），kg/m3 917.8 912.4 凝点，2 2 苯胺点，33.1 30.3 S，w%0.5414 0.5458 十六烷值指数 31 31 馏程,IBP 183 176 50%279 273 FBP 370 360,济南FDFCC-装置标定结果表明：（1）在干气焦炭产率相当的情况下，丙烯收率从改造

23、前的5.92w%增加至10.38w，液化气中丙烯质量含量从改造前的32.44w增加至38.94w；（2）柴油收率达到36.43 w，比改造前增加7.11个百分点；总液收提高近1.2个百分点。（3）通过改造一套催化裂化装置，实现了济南分公司两套催化裂化装置汽油的产品质量升级，两套装置精制汽油的烯烃含量均在25v以下，FDFCC-装置精制汽油RON为95.1，MON为82.2，诱导期在1000min左右，苯含量小于1v。改质汽油脱硫率为40.7。并且，柴油质量较好，十六烷值指数改造前后均为31。（4）烟气中SOX含量由改造前的910mg/m3降至705mg/m3，降低22.5。,6 FDFCC-工

24、艺工业应用情况介绍(济南分公司）,6 FDFCC-工艺工业应用情况介绍(济南分公司）,济南分公司1催化裂化装置实施FDFCC工艺改造后因装置丙烯产率大幅提高，汽油质量明显改善，掺渣比和总液收提高，装置每年新增利润总额预计在1.4亿元左右，经济效益显著。,6 FDFCC-工艺工业应用情况介绍（洛阳分公司）,洛阳分公司FDFCC工艺应用简介 2008年6月25日洛阳分公司套重油催化裂化装置在完成FDFCC工艺改造后正常开工。改造后重油提升管设计加工能力为140万吨/年，汽油提升管加工能力为80万吨/年。汽油提升管加工原料为套催化全部粗汽油及套催化部分粗汽油。改造目标是进一步提升汽油的产品质量，同时

25、增产丙烯。经调整及优化操作，装置运行很快达到平稳，FDFCC-工艺的技术优势逐步体现出来。与改造前相比，装置的产品分布得到改善，液化气和丙烯收率大幅上升，柴油产率增加，干气和焦炭总产率下降，总轻质液体收率提高；产品质量得到提升，汽油的烯烃和硫含量明显下降，柴油品质不下降，改造达到了预期目的。,6 FDFCC-工艺工业应用情况介绍（洛阳分公司）,原料性质 改造前 改造后 密度（20），kg/m3 930.33 916.1 残炭，%6.47 2.47 S，%0.97 0.967 金属含量，g/g Ni 5.88 3.08 V 9.48 5.80 Fe 5.23 2.65,6 FDFCC-工艺工业应

26、用情况介绍（洛阳分公司）,主要操作条件 改造前 改造后 重油管反 反应温度，520 485 反应压力（表），kPa 163 147 剂油比（对总进料）7.1 9.8 回炼比 0.09 0.05 汽油管反 反应温度，/510 反应压力（表），kPa/161 剂油比/8.3,6 FDFCC-工艺工业应用情况介绍（洛阳分公司）,产品分布 产品分布 w%改造前 改造后 干气 4.36 3.69 液化气 14.08 24.33 丙烯 5.72 9.88 汽油 43.10 31.96 柴油 21.69 26.39 油浆 6.76 4.73 焦炭 9.51 8.40 损失 0.50 0.50 总液收 78.

27、87 82.68,6 FDFCC-工艺工业应用情况介绍（洛阳分公司）,汽油性质 改质前*改质后 密度（20），kg./m3 731.7 716.5 RON 82.6 86.7 MON 73.4 77.2 族组成，v%饱和烃 47.25 58.87 烯烃 37.86 12.92 芳烃 14.43 27.83 硫含量，g/g 3350 1430 馏程,IBP 32 33 50%97 98 FBP 186 197*汽油提升管进料中掺有焦化汽油,6 FDFCC-工艺工业应用情况介绍（洛阳分公司）,柴油性质 改造前 改造后 密度（20），kg/m3 916.8 912.1 凝点，14 3 闪点，58 3

28、7 S，w%0.89 0.769 十六烷值 29.5 31 馏程,IBP 172 161 50%273 279 FBP 368 368,6 FDFCC-工艺工业应用情况介绍（洛阳分公司）,洛阳FDFCC-装置工业数据表明：（1）FDFCC-工艺明显改善了装置的产品结构。改造后比改造前干气产率下降0.69个百分点，液化气产率增加10.51个百分点，丙烯收率提高4.16个百分点，油浆产率下降2.03个百分点，焦炭产率下降1.01个百分点，总液收提高3.81个百分点，取得较好的效果。（2）FDFCC-工艺对催化汽油的改质效果十分显著。改质汽油的脱硫率达到4060%；烯烃含量大幅度降低，烯烃降幅达到60%左右；辛烷值明显提高，RON提高4.1个单位，MON提高3.8个单位。（3）环保效果好。从再生烟气的分析来看，烟气中的SOX含量与改造前FCC相比大幅度下降，分析均在500mg/m3以下，较好地解决了FCC装置加工含硫原料烟气SOX含量高的问题。,FDFCC工业应用结果表明，FDFCC工艺操作灵活，技术指标先进，确实是一项成熟可靠的生产丙烯和清洁汽油燃料的催化裂化新技术。,谢谢！,