中亚能源催化裂化应对市场的两种加工方案
吴军1王宇飞2
（1.中亚能源有限责任公司，吉尔吉斯斯坦 比什凯克 720001；2.兰州石化职业技术学院，甘肃 兰州 730000）
摘 要： 介绍了中亚能源某公司炼油厂催化裂化装置的基本情况，为满足当地市场需求、压减柴油、液化气，提升效益目标，采用两种加工方案并进行优化调整，并根据方案需要改造或新建了部分装置。
关键词： 催化裂解；催化裂化液化气；柴油；两种加工方案；市场需求
中亚能源某公司催化裂化装置包括反应—再生、分馏、吸收稳定、能量回收机组、余热锅炉、产品精制、余热回收、酸性水汽提及火炬系统等八部分。装置设计原料硫含量≤0.5%（m/m）。反应系统产生的油气进入分馏系统，分馏塔中部出柴油，底部出油浆，塔顶出汽油和富气，富气通过气压机压缩进入吸收稳定系统分离为稳定汽油、液化气和干气。高温烟气通过烟机做工后进入低温余热锅炉，尾气排放大气。
1 吉尔吉斯斯坦油品市场现状
吉尔吉斯斯坦(下称：当地)是中亚地区典型的农业国家，工业水平相对落后。除农产品以外的其他物资主要依赖进口，油品市场也不例外。然而油品市场长期被俄罗斯、哈萨克斯坦等国家石油巨头占据。2014年中亚能源有限责任公司在当地投资建设的炼油厂投产以来，经历了漫长的阵痛期。究其主要原因一方面，我厂生产的产品单一（汽油为主）不能完全满足当地市场需求；另一方面、一些恶性竞争导致我厂憋库、憋罐等事件时有发生。当地目前仍沿用欧三标准，产品质量调整压力较小。其中汽油牌号有80#、92#、95#,主要以92#汽油为主，但80#油在偏远地区需求量很大，柴油牌号有-10#、-20#等但当地柴油消耗量少且集中在农耕季节，再加上催化柴油不能直接销售，导致柴油销售压力很大，满灌、憋罐是常有之事。又因为我厂不具备液化气深加工能力，液化气只能作为燃料销售，而且时常受到各种因素制约，销售量不如人意。为满足当地市场需求，压减柴油、液化气和提升效益目标，通过一段时间的探索和实验总结出两种适合当地市场且我厂能优化实现的加工方案并对相关装置进行升级改造或新建。
2 两种加工方案介绍
2.1 低反应深度加工方案（80#汽油方案）
2.1.1 控制指标
催化裂化以减压蜡油（密度：880kg/m3，残碳2.21%）进料，回炼油部分回炼、部分返分馏塔维持塔底液位，油浆收率低；
催化裂化自产柴油大部分作为终止剂在提升管中部回炼，剂油比为8左右；
原料预热温度控制180～190℃、反应温度控制480±2℃、采用干气汽提，减少蒸汽对高温催化剂的影响；
采用中石化长岭催化剂厂生产的蜡油多产汽油MAC(L)专用催化剂，活性55～58，污染指数≤8000，单耗≤1kg/t；
采用中石化长岭催化剂厂生产的蜡油多产汽油MAC(L)专用催化剂和渣油多产汽油MAC（Z）专用催化剂（裂解能力很强，只能作为辅剂）按4∶1加注，活性62～65，污染指数≤8000，单耗≤1.5kg/t；
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2.1.2 产品收率及质量产品密度880kg/730kg/910kg1010kg m3m3/m3/m3其 他C：2.21% C1-C3-RON： 凝：0℃ 固：C2C4853.3g/L
2)在C1-C3修程时加强对主断辅助联锁部件的检查，发现触头滚轮断裂、滚轮偏移，滚轮磨耗等动作不良的，及时进行更新。
表1 80#汽油加工方案产品分布情况
在低反应深度加工方案条件下，减压蜡油的总液收为89%，汽油收率最高可达60%，但生焦很小，不足以维持装置的热平衡。该方案的汽油密度较低为（KK不变）730kg/m3，辛烷值（RON）85左右，与常压生产的汽油调合后即可达到80#汽油的出厂标准，既不需要辛烷值助剂调和也能大量消耗直馏汽油库存，是比较经济的。由于催化裂化产的汽油辛烷值本身比较高，即便是调和后也存在一定的辛烷值富裕，造成一定浪费。面对当地落后的工业水平，压减柴油、液化气是我厂的工作重点。为此我厂用催柴做终止剂，在底反应深度下，生产的柴油密度低，可裂解族分较多。再进提升管反应后密度高达910kg/m3，不能直接调和，我厂采用柴油氧化处理工艺，将柴油中的不饱和烃、含硫、含氮化合物以及胶质、沥青质等物质全部通过氧化反应转变为稳定物质，提高催柴稳定性，然后在氧化柴油装置切割300℃（色度≤2.0）以内的轻族分作为催柴与直馏柴油调和销售。切割后的重族分作为燃料油外送，通过终止剂回炼的方法可以有效降低柴油产率至16%，以此应对催化柴油库存高的压力。由于转化率很高，导致油浆收率不到1%，固含量基本稳定在3.3g/L左右，只能用于维持塔底液位和油浆系统活线，我厂定制的汽油方案MAC(L)蜡油专用催化剂，产生汽油族分选择性好，收率高。同时也使液化气收率居高不下，而我厂不具备液化气深加工能力，只能作为燃料销售，而且时常受到各种因素制约，销售量不如人意。
2.2.1 控制指标
为保证工程质量，降低工程风险，确保工程安全和进度，必须坚持“以防为主、防治相结合、先探后治、先治后掘”的原则，贯彻“探、注、排、堵、截”相结合的防治水方针和“探一段、注一段、挖一段、护一段、衬一段、稳扎稳打、步步为营”的综合施工原则。抓好防治水工作是长江穿越隧道施工的首要任务，防治水施工技术包括超前探水和压力注浆。
正常运行的催化裂化装置，反应生焦生成热量等于反应吸收热量加反应外供热量。当上述的生焦过小，热平衡被打破时，装置需自补偿，当自补偿难以实现时，需要装置外补偿。实际生产中采用向再生器喷燃料油来维持再生器密相床温。同时也要考虑自产蒸汽满足生产需要以及余热充分利用等问题。
今年的秋季，是我与家人团聚最多的日子。一时一刻，一情一景，都带着深深浅浅的感动。家人都喜食蟹，极想吃的时候，限于时令，只得作罢。蟹也有它的季节：食蟹，当以秋时。此时的蟹最为肥美，黄多油满，肉厚味鲜。最喜爱的吃法是清蒸，食得原汁原味的鲜甜。满壳的蟹黄伴上姜碎与蟹醋，耐心地将蟹食得干净：以蟹足作工具，细细将蟹肉挑出，吃到整块足肉，是最能令人欣然欢喜的美好小确幸。而大快朵颐后再用漂满菊花瓣的清水洗手，将腥膻转为清香。食蟹，确为秋日雅事一件。
汽油KK控制210±1℃，油浆固≤4g/L，油浆外甩活线≥3次/班。
分馏塔底液位下降，难以维持。说明了反应部分来的油气物料性质与原设计给出的油气物料性质发生了大的变化，现有的分馏单元难以满足对反应来的油气物料的要求。表现为反应来的油气中的油浆组分量偏小，难以满足油浆系统的正常运行。实际生产中采用向分馏塔底补回炼油或原料方式得以解决。
2.1.3.3超负荷运行，存在安全隐患
反应生焦生成热量等于反应吸收热量加反应外供热量。当上述的热平衡被打破时，装置需自补偿，自补偿的最简单方法增加进料负荷，由于蜡油残碳很低，较低量的负荷增加仍然不能满足维持热平衡的需要。因此，必须大处理量的调整，最终导致整个系统超负荷运行，增加安全隐患。
2.2 高反应深度加工方案（92#汽油方案）
2.1.3 该方案运行中出现的问题
催化裂化以渣油（密度：940kg/m3，残碳6.43%）进料，回炼油全部回炼、油浆根据固含量回炼，一般外甩油浆不大于2%；
催化裂化自产柴油氧化切割300℃之后重族分作为终止剂回炼，剂油比为9左右；
2.2.3 该方案运行中出现的问题
分馏塔底回炼裂解汽油芳烃油（辛烷值为120，苯、胶质含量高）
原料预热温度控制230～240℃，反应温度控制518±2℃，采用干气汽提，减少蒸汽对高温催化剂的影响；
汽油KK控制210±1℃，油浆固≤4g/L，油浆外甩活线≥3次/班。
2.1.3.1再生器密相床温、产汽系统无法维持
2.1.3.2分馏塔底液位无法维持
2.2.2 产品收率及质量
表2 92#汽油加工方案产品分布情况
在高反应深度加工方案条件下，渣油的总液收为84%，汽油收率可达50%，生焦很大，导致装置只能在低负荷下维持生焦和产汽平衡。该方案的汽油密度较高为（KK不变）750kg/m3，辛烷值（RON）89左右，与常压生产的汽油调合后需要MTBE辛烷值助剂调和才能达到92#汽油的出厂标准，为降低调和成本，我厂在反应油气入分馏塔处回炼芳烃油（辛烷值120、密度830kg/m3、KK：190℃、胶质含量高）来调整汽油辛烷值至93左右。为压减柴油我厂用重催柴做终止剂，在高反应深度下，生产的柴油密度高，可裂解族分较少。为此我厂将氧化切割300℃后重族分作为终止剂回炼，再进提升管反应后密度高达940kg/m3，在氧化柴油装置切割300℃（色度≤2.0）以内的轻族分作为催柴与直馏柴油调和销售。通过终止剂回炼的方法可以有效降低柴油产率至12%。随着反应深度的增加生焦量增大，液化气产量也随之增加，导致销售压力增加，整体效益下降。
公式（1）的allowedk=neighborsi-tabuk，代表蚂蚁k接下来爬行的下一路径，是邻居节点排除禁忌表爬过的节点，neighborsi指的是邻居路径节点集。α、β描述为各启发因子。ηij（t）表达的是启发函数值。
2.2.3.1 再生器密相热负荷过大、产汽系统满负荷运行
需要提到的是，这些方法和策略并不具有规定性，在讲读实践中可以有选择地采用、整合、调整，根据需要进行补充、生发、拓展和创新。
由于反应深度大，加之原料性质较差，生焦量很大。在主机最大负荷状态下，也无法满足烧焦需求，导致再生器床温高不宜控制，取热负荷已大于设计负荷，且汽包液位维持比较困难，控制不好容易造成稀密相严重超温，装置自保停车等事故。
(1) 在三点弯曲试验中，花岗岩的载荷峰值比大理岩的载荷峰值大，同类岩石中预制裂纹试样和完整试样的载荷峰值与峰值位移比值差别不大，而花岗岩的载荷峰值与峰值位移比值大于大理岩的。
2.2.3.2 油浆固含量偏高
针对有过量掺杂不良成分的胶凝材料，在进行常规的粉料流动性能检测时，一般很难检测出不合格的性能指标，但其应用于混凝土中往往会产生强度及耐久性能不良的问题，所以必须采用其他辅助方式对其性能进行判定。
通过分析以上7则化妆品广告语，我们可以看出，关联理论克服了之前对广告语言单一静态分析的不足。广告语要符合关联理论的交际观，才能实现广告商与者受众之问的交际，从而成功地吸引消费者的关注，实现交际意图。化妆品广告是一个典型的明示一一推理过程，需要广告受众根据明示和已有旧信息去解读。广告人在创作化妆品广告过程中，应充分利用受众的已知信息结合相关的明示行为传递其信息意图。在此基础上，受众才能以最少的努力找到二者之问的最佳关联，从而推理出其中的交际意图，共同实现交际目的。
由于反应深度大，反应缩合严重加之原料残碳高，为降低油浆固含量只能通过加大油浆外甩。油浆外甩量过大时即影响产品分布又增加储备及销售压力。
3 运行中问题的解决办法
为解决上述两个方案中的问题，最简单方法是掺炼进料，但是一定要控制合适的掺炼比，否则两种方案下达不到理想效果。低反应深度加工方案时渣油掺炼量不大于10%，掺炼量过大会严重影响产品分布。且渣油密度大，残碳高，生焦大，容易维持最低热平衡，产汽系统也能维持正常操作；高反应深度加工方案时蜡油掺炼量不小于30%，掺炼量过小会起不到调节原料性质作用，反而制约处理能力。而且油浆产量很大，装置只能在最低负荷下维持生产，是很不经济、产品分布也不理想的做法。掺炼比达到一定量后就能调整原料性质，优化产品分布。因此，通过掺炼即能满足生产方案的需求，也能使装置在一个相对经济条件下运行。解决了热平衡引起的一系列矛盾。
4 结语
我厂根据市场需求逐渐摸索出一条适合当地实际的生产方案，一方面，我厂根据库存、市场需求情况随时切换生产方案，保证供应需求，同时，新建MTBE、气分装置、异构化装置，将液化气分离为C3和C4，C3去气分制精丙烯，C4与甲醇制MTBE，未反应部分去异构化与直馏汽油反应产异构汽油，最大限度消耗液化气；另一方面，我厂根据气候变化调整方案，比如在寒冷的冬季，燃料油需求量较大，且道路结冰等原因液化气运输不畅，我厂随时调整方案，降低液化气产率，提高催柴产率，以满足客户需求。
参考文献：
［1］马伯文.催化裂化装置技术问答[M].北京:中国石化出版社,1993:37-38.
［2］陈俊武,许友好.催化裂化工艺与工程(第三版)[M].中国石化出版社有限公司,2015.
［3］季程程,李云,闫峰,等.催化裂化柴油氧化吸附脱硫脱氮工艺研究[J].化学与粘合,2013,35(5):67-69,72.
Two Processing Schemes for Central Asian Energy Catalytic Cracking to Cope with the Market
Wu Jun1， Wangyufei2(1)Central Asia Energy Co.， Ltd.，Bishkek， Kyrgyzstan720001；2)Lanzhou Petrochemical Vocational and Technical College， Lanzhou， Gansu Province730000)
Abstract: The basic situation of catalytic cracking unit in a refinery of a Central Asian Energy Company was introduced.In order to meet the local market demand,reduce diesel oil and liquefied gas,and enhance the benefit target,two processing schemes were adopted and optimized.Some of the units were reformed or newly built according to the needs of the scheme.
Key words: Catalytic cracking；Catalytic cracking liquefied gas and diesel oil；Two processing schemes；Market demand
作者简介： 吴军（1987-），汉族，男，甘肃人，车间副主任，本科，催化裂化生产管理。
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