1)催化裂化裝置富氧再生工藝的應用**
目前國內外已有幾十套裝置應用了富氧再生技術,一般富氧濃度為22-26%,綜合效益均**顯著。例如美國,催化裂化裝置富氧再生工藝是富氧應用的第二大市場。表6-13-1是美國Linde公司的東芝加哥煉油廠采用富氧再生工藝的幾種對比方案。從該表可以看出:采用部分燒焦方式的方案5比較理想,其中主風中富氧的含量只提高1.15%百分點,而轉化率卻提高了4.5%百分點,每天凈效益達9832美元。
表6-13-2則是國外另一催化裂化裝置富氧再生工藝的具體實施例,從該表可以看出,每年綜合效益高達二、三百萬美元。
表6-13-2 國外一催化裂化裝置富氧再生工藝的具體實施例
項目
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基 準
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主風機供風能力極限
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再生器氣體表觀線速極限
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加工能力,m3/d(bl/d)
加工能力增加,m3/d (bl/d)
主風流量 m3/h(scf/min)
純氧流量 m3/h(scf/min)
氧氣濃度,V%
提高生產(chǎn)能力的效益 $/d
氧氣價格 $/d
凈效益 $/d
年凈效益 M$/a
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395(25000)
39.5(2500)
70406(41435)
0
20.95
-
-
-
-
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434.5(27500)
39.5(2500)
70406(41435)
1475(868)
22.57
12500
4380
8120
2.84
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434.5(27500)
39.5(2500)
68541(40337)
1866(1098)
23.04
12500
5541
6884
2.44
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國內北京燕山石油化工(集團)有限公司的煉油事業(yè)部于1998年在Ⅱ套渣油催化裂化裝置上亦已應用催化裂化裝置富氧再生工藝:當富氧濃度為24.4%時,再生器的燒焦能力從8.95t/h提高到10.85t/h,提高了21.2%,進而使該FCCU摻煉減壓渣油的比例從57.1%提高到85.s1%,再生催化劑燒焦強度可提高32%,提高了裝置的*作彈性和催化劑再生**,裝置*終生產(chǎn)能力可提高23%,特別適合于老裝置的原料重質化或擴能改造,通過富氧再生技術,的改造,并連續(xù)運轉17個月表明:原料中減壓渣油**可達 85%以上,經(jīng)對不同摻渣量工況進行標定,輕油收率在70%左右,液體收率在80%左右,取得了較好的產(chǎn)品分布,每年總效益兩千八百多萬元人民幣,表6-13-3是有關經(jīng)濟效益核算表,投資回收期不到2個月。但要說明的是,北京燕山石油化工(集團)有限公司FCCU使用的富氧源為純氧和空氣混合物,由于制純氧成本較高,還需特殊的**設計,亦有可能混合不勻,造成局部氧濃度增高,而且施工、日常運行和管理等均必須**嚴格,
催化裂化作為石化行業(yè)*重要的二次加工手段,創(chuàng)造了巨人的經(jīng)濟效益和社會效益。
隨著對輕質油品需求量的不斷增加,重油催化裂化技術獲得了長足發(fā)展,但同時也不可避免地帶來了生焦量增加的問題,這就需要有更大的催化劑再生能力。不過,在不追加新的投資的情況下,多數(shù)裝置擴大再生能力是不容易的,主要是因為受到了主風機供風能力、再生器床層表觀氣體的線速和旋風分離器入口線速等因素的限制形成的“瓶頸”。催化裂化裝置富氧再生工藝通過向主風中摻入部分高濃度富氧以提高主風中的富氧濃度,在滿足催化劑流化等正常*作所需主風量的前提下,從而提高裝置處理能力或*作苛刻度。該工藝還可優(yōu)化產(chǎn)品結構、提高裝置*作靈活性、**能耗,經(jīng)濟效益顯著。
催化裂化裝置富氧再生工藝的主要優(yōu)點
2)提高裝置的處理能力: 如美國東芝加哥煉油廠用25.5%的富氧,能提高裝置的處理能力15%;Pester煉油廠的催化裂化裝置,在其它方面未做**改動的情況下,采用富氧再生后,處理量由5Mt/a提高到6Mt/a;
3)提高轉化率、改善裝置收率:由于用富氧再生,燒焦強度提高,再生劑碳含量**,催化劑平衡活性和選擇性上升,有利于**焦炭和氣體產(chǎn)率,提高高價值輕質油品的收率。如用25.5%的富氧, 轉化率能提高5%;
4)提高*作靈活性,適應季節(jié)性和原料的變化:如夏天,風機供風能力不足,用富氧可以靈活調節(jié);還可以靈活地調整裝置加工量,以適應原油供應和成品油市場需求的變化;
5)可以提高裝置*作苛刻度,進一步提高裝置摻渣比,而不**加工量。如加工能力為474m3/d,用富氧可提高到496m3/d,并摻煉15.3%的常壓渣油, 年效益達100-300萬美元;
6)在加工高硫含量原料油時,為了使氧化硫盡快轉化,**考慮應用富氧再生;
7)新建裝置若考慮富氧再生,可節(jié)省再生系統(tǒng)、催化劑回收系統(tǒng)和能量回收系統(tǒng)的投資;
8)當再生器表觀線速受限制時,用富氧再生在提高裝置處理量或摻渣比的同時并不影響再生器床層流化和催化劑損失,也不會增加對旋風分離器的磨損,同時也避免了CO鍋爐中線速過高帶來的問題;
9)可**單位焦炭燒焦所需的耗氧量,如美國 Texas City 煉油廠,用普通空氣耗氧為3.12 Kg/Kg焦炭, 用富氧空氣耗氧則降到3.02 Kg/Kg焦炭;
10)在提高再生器燒焦能力的同時,還可以控制再生器密相段燒焦更均勻;
11)使用富氧能減少NOX和SOX的產(chǎn)生;
12)有利于回收煙氣能量,含氧量每增加1%,就意味著煙氣量增加1.73%,這對煙氣能量回收**有利;
工程上的收益:在較短的時間內便可實施;總投資少;停工短或不需停工;裝置改動量極少。