MIP催化裂化裝置介紹二O一一年十一月二十一日

MIP催化裂化裝置介紹

撰稿人：中國石化集團洛陽石油化工工程公司劉昱電話/p>

郵箱：liuyu.lpec@

提示：本文件含有FCC技術秘密，未經書面許可，不得復制、擴散或作其它用途。

目錄

快速床-湍流床再生提升管反應裝置

MIP-(CGP)工藝

開工應注意的問題提示：本文件含有MTO技術秘密，未經書面許可，不得復制、擴散或作其它用途。

快速床-湍流床再生提升管反應裝置快速床-湍流床再生提升管反應裝置裝置特點內構件少，事故率更低

兩器高度低,提升管油氣管線短

外取熱配置簡單,能耗少事故恢復快,不易跑劑能耗低(氣壓機,增壓機)全滑閥控制,維護量小

待生,再生推動力都很大

快速床-湍流床再生提升管反應裝置技術特點可操作性好；定風量運行，不考慮過剩氧，主風機組、再生器、煙氣均處于穩定工況；.除再生溫度外，均可投入自動控制；催化劑循環量調節不受限，不受床層膨脹的影響；催化劑藏量在快速床與湍流床之間平衡；外取熱器調節全量程無級調節，增壓風量小，增壓小；下部快速床催化劑為分散相，高燒焦效率；快速床-湍流床再生提升管反應裝置技術特點外取熱器調節全量程無級調節，增壓風量小，增壓小；下部快速床催化劑為分散相，高燒焦效率；中部低壓降大孔分布板；上部湍流床，較高的燒焦效率。快速床-湍流床再生提升管反應裝置技術指標反應溫度自動控制在±1℃之間；燒焦好，CRC~0.05w%；效率高CBI約130kg焦/t催化劑.h；流化均勻：徑向溫差≤5℃；催化劑藏量0.04~0.05t/(t/d)；快速床-湍流床再生提升管反應裝置快速床-湍流床再生提升管反應裝置用戶規模開工時間大連分公司3.5Mt/a重油催化2002.11鎮海煉化3.0Mt/a

蠟油催化1999.11吉林石化1.4Mt/a

重油催化2002.07長慶1.4Mt/a

重油催化2005.07湛江0.5Mt/a

重油催化2005.03撫順二廠1.0Mt/a

重油催化2005.09阿爾及利亞0.3Mt/a重油催化2007中海油惠州石化公司1.4Mt/a重油催化2009湛江東興1.4Mt/a重油催化2009長嶺2.8Mt/a重油催化2010延長榆林1.8Mt/a重油催化2011用戶規模中國石化金陵分公司3.5Mt/a

MIP中國石油四川公司2.5MMTPYMIP-CGP中海煉化海南1.2MMTPYDCC中國石化揚子分公司2.2MMTPYMIP中國石油云南3.5MMTPYFCC正在設計和建設的裝置（≥1.0Mt/a)合計加工能力27.7Mt/aTotalCapacity:27.7MMTPY快速床-湍流床再生提升管反應裝置MIP-CGP工藝各工藝技術DCC—多產丙烯技術

formaximumpropyleneARGG—多產液化氣和汽油技術

formaximumgasandgasolineFDFCC—多產丙烯降烯烴并兼顧柴油技術

formaximumpropyleneanddieselMIP—汽油降烯烴技術

forreductionofolefinsofgasolineMIP-CGP—汽油降烯烴并多產丙烯技術

forreductionofolefinsandmaximumpropylene2、MIP系列技術工程開發

MIP工藝是中國石化石油化工科學研究院(以下簡稱RIPP)針對2003年1月1日起實施的國家標準《車用無鉛汽油標準》(GB17930-1999)開發的一種催化裂化工藝。該工藝通過在提升管設置第二反應區，補充待生催化劑以降低二反空速，采用緩和的反應條件，強化異構化反應，最終可將催化汽油產品中的烯烴含量降至35v%。于2002年在高橋3#催化完成工業試驗，取得了令人滿意的效果。

MIP實施方案MIP系列技術工程開發為迎接北京2008奧運會，國家規定在2005年在北京等大城市使用符合歐Ⅲ排放標準的汽油，其烯烴含量要求低于18v%。為滿足歐Ⅲ汽油排放標準并增產丙烯，RIPP在MIP工藝基礎上開發了MIP-CGP工藝，提高了反應溫度，調整了催化劑配方，強化了異構化反應、芳構化反應等二次反應。可以將汽油中的烯烴含量降低至18v%，相對原料的丙烯產率可提高到8~10w%。該技術分別于2004年4月、7月在鎮海1#催化及九江2#催化裝置上完成工業試驗。MIP-CGPMIP系列技術工程開發特點為提升二反床層密度，專門開發了二反入口介質分配器，實踐證明該結構可有效降低二反空速，以減少循環催化劑反應活性的影響。開發了提升管Y型段的預提升結構，可將有效縮短預提升段高度，仍然具備非常好的預提升效果，可大大縮短豎向高度，同時有利于反再壓力平衡。主要技術特點3.1MIP(-CGP)需要的反應條件MIP(-CGP)工藝反應深度深，需配合較低的重時空速，MIP-CGP工藝還需要有較高的反應溫度和催化劑活性；低空速的實現可通過二反擴徑提高二反密度，并適量補充待生循環催化劑提高二反的藏量來實現，MIP反應空速控制在20~30h-1，MIP-CGP反應空速控制在15~25

h-1；催化劑需具備較高的裂化活性和氫轉移活性，需提高催化劑的置換率以維持其活性，同時不宜過度外補待生循環催化劑；3.2二反分布器設計的重要性在二反底部設置的分布器應有效地分配未完成反應的油氣及催化劑，合理設計分布器顯得尤為重要。對保證二反的藏量并提供足夠的活性至關重要，LPEC在高橋3#催化MIP改造開工后已發現原分布器型式在二反應用有一些問題，不足以保證二反的反應效果，故開發了專利異型分布器，在第三套投用的MIP裝置上成功使用，之后一直沿用至今。3.3MIP-CGP工藝對產品收率的影響當液化氣產率和丙烯產率大幅度增加時，干氣產率變化不大；液化氣中具備較高的丙烯濃度，~35w%；液化氣產率提高的趨勢和汽油烯烴降低趨勢相吻合；油漿產率下降的程度大于焦炭產率的上升，總液體收率有所增加；柴油的收率將下降較多；3.4MIP-CGP工藝對產品質量的影響汽油產品中烯烴含量可降低至18

v%；由于強化了芳構化反應，汽油辛烷值RON及MON均有所增加，(RON)可提高1個單位；液化氣中的可作為烷基化原料的組分比例有所增加，汽油的潛含量增加；柴油質量有所下降，柴油十六烷值將降低3~5個單位；油漿固含量會有小幅度的上升；油漿比重將增加至1.05~1.1，分餾塔底溫度需控制在330~340℃，油漿不宜回煉；回煉油比重也有所增加，回煉比小于10w%；3.5對能耗的影響MIP工藝與常規FCC工藝相比能耗相當，采用MIP-CGP工藝原則上能耗略增。3.6反應熱的影響MIP工藝相對常規催化；MIP-CGP工藝相對多產氣體的催化工藝，其反應溫度有均一定程度的降低。而二反中的放熱反應造成反應熱有大幅的降低，劑油比隨之變小，所以對于再生溫度的控制相對其他工藝顯得重要。3.7合理的降烯烴目標從MIP-CGP裝置運行情況得出，汽油烯烴雖可降低至18v%以下，但該工況下，H的利用使得生焦趨勢上升、柴油質量下降，技術經濟指標變差。特別是從汽油烯烴從21v%降至18v%時，這一趨勢尤為明顯。在有些裝置上還出現了受到主風機或取熱器能力的限制，處理量較改造前有所降低的情況。所以根據技術經濟評價確定降烯烴目標非常重要，合理的降烯烴目標應確定在25v%左右。3.8適合應用MIP(-CGP)工藝的裝置裝置若存在增產丙烯、汽油產品升級的需求，MIP(-CGP)工藝為最佳方案；對于氣體分餾裝置存在余量，催化柴油占全廠柴油比例小的煉廠尤為適合；若存在多產柴油的需求，MIP(-CGP)工藝不適合。在設計中的MIP(-CGP)裝置再生線路壓力平衡推動力再生器頂壓再生器稀相靜壓再生器密相靜壓再生斜（立）管靜壓阻力沉降器頂壓粗旋壓降二反后壓降再生滑閥壓降推動力阻力二反壓降鍋型分布板壓降一反壓降預提升段壓降.MIP兩器壓力平衡待生線路壓力平衡阻力再生器頂壓再生器稀相靜壓再生器二密相靜壓推動力沉降器頂壓汽提段靜壓待生立管靜壓待生滑閥壓降阻力推動力燒焦罐靜壓大孔分布板壓降MIP兩器壓力平衡待生循環線路壓力平衡阻力推動力沉降器頂壓汽提段靜壓待生循環斜管靜壓阻力推動力沉降器頂壓粗旋壓降二反及二反后壓降待生循環滑閥壓降MIP兩器壓力平衡外循環線路壓力平衡推動力再生器頂壓再生器稀相靜壓再生器二密相靜壓阻力推動力阻力外循環管靜壓再生器頂壓再生器稀相靜壓再生器二密相靜壓大孔分布板壓降燒焦罐靜壓外循環滑閥壓降MIP兩器壓力平衡壓力平衡計算結果大連350FCC壓力平衡核算結果幾點體會對于整個過程中復雜的催化反應過程，保證反應過程中催化劑的活性至關重要；由于反應熱降低，反應深度增大，反應溫度降低等原因而造成熱量轉移，使取熱器負荷大幅增加，取熱能力要給予足夠的關注；由于產品分布的變化，分餾塔中下部熱量相對減少，在該部分熱能利用中要充分注意；反應深度增加后，油漿比重增加較多，油漿系統設計應有相應的考慮；由于反應的特殊性，油漿固含量會略有上升，但并未危及生產，也應引起足夠的重視；反應后部系統結焦傾向下降，不必采用過多的防結焦措施。開工注意事項及操作要點旋風器檢查襯里檢查二反速度影響（未進油前）沉降器溫度對結焦的影響（噴油時）油漿比重將增加至1.05~1.1，分餾塔底溫度需控制在小于350℃，油漿不宜回煉；再生、待生催化劑輸送管調整二再料位波動的原因一再和二再藏量的關系油漿固含量開工注意事項空速要求對于大型化MIP裝置，RIPP對于空速(WHSV）的要求比較苛刻，在實際操作中依靠調節待生外循環滑閥開度來控制，工程設計上可基本滿足空速達到20h-1的水平。但是過小的空速必然導致反應壓力降低較大，所以在汽油烯烴含量滿足要求時，可調整二反藏量WT1201控制的設定值，從目標值10.4t適當減少，減少待生循環滑閥的開度，維持反應壓力。操作要點大孔分布板線速的要求再生器大孔分布板將再生器分割為燒焦罐和二密相。二密相的床層是靠煙氣以一定的過孔速度通過大孔分布板，產生一定的壓降來維持，當過孔速度太低時會引起二密相的床層維持不住，中斷催化劑循環、導致出現催化劑塌方現象。設計再生器燒焦罐的線速主機工況時為1.67m/s左右，大孔分布板過孔速度15.0m/s左右；再生器燒焦罐的線速備機工況時為1.50m/s左右，大孔分布板過孔速度13.1m/s左右。為了維持二密相床層，操作中應保持大孔分布板過孔速度大于12m/s，對應主風量約2214m3n/min（主機工況）、1847m3n/min（備機工況）。空速要求。操作要點再生循環管滑閥的作用在二密相與再生器燒焦罐之間設有再生循環管并設置單動滑閥，其作用為：a、提高再生器燒焦罐底部溫度、增加再生器燒焦罐中的催化劑密度即藏量，增加催化劑的停留時間，降低再生催化劑定碳；b、控制二密相藏量穩定。維持二密相床層穩定即可保證催化劑循環量穩定，對穩定操作至關重要。正常生產時，用待生外循環滑閥控制二反藏量穩定；用待生滑閥控制汽提段料位穩定；用再生循環管滑閥控制二密相料位穩定，一般二密相料位應處于再生催化劑抽出斗槽口位置，對應藏量為約56t。用再生循環管滑閥來調節燒焦罐、二密相的藏量分配：減少滑閥開度則二密相料位增高，燒焦罐藏量減少；增加滑閥開度，則結果相反。從而控制二密相藏量穩定。正常生產時，應將再生循環管單動滑閥投自動。當需調節再生循環管單動滑閥的開度時，特別要注意緩慢調節，以免調節幅度太大而引起再生器燒焦罐底部催化劑堆積，堵主風，進而引起二密相塌方。一旦出現二密相塌方，應及時切斷進料，待流化正常后重新進料。操作要點待生催化劑循環系統為了減少結焦的可能，待生外循環管線路需要催化劑始終保持一定的流動，在正常操作階段，待生外循環滑閥由軟限位保證不會全關。當待生外循環管密度(DT1201）有指示時，應稍開待生外循環滑閥(5～10%），使待生外循環管始終處于循環流化狀態，以防結焦情況的發生。操作要點主風機操作要求在再生器的操作上，應盡量在機組額定主風量2704m3n/min下操作，當原料變化時，對再生器僅需通過取熱設施來調節熱平衡，而不要對過剩氧進行刻意控制。該操作的優點是主風-煙氣能量回收機組可長周期的平穩操作。它是該再生型式的固有特點。操作要點外取熱器的操作再生器設有一臺下流式滑閥控制的外取熱器，通過滑閥開度控制催化劑循環量，從而達到調節取熱負荷的目的。實際操作中，用外取熱器調節整個再生器的取熱負荷。滑閥開度增大，取熱量增大，反之亦然。該取熱器底部設有兩個流化風環，小流化風環不調節，為最小流化風量，風量為20m3n/min。一般情況下，為穩定操作，取熱負荷變化不大時，取熱器最好不調。原則上是固定流化風量，調節取熱器滑閥開度。另外應注意，調節外取熱器滑閥除主要調節取熱量外，還對一密相溫度、藏量及二密相藏量、料位有影響，原理同外循環管滑閥