1-催化裂解工艺技术(DCC)11025.docx

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1、催化裂解技术（DCC）催化裂解解技术（DDCC）中国石化化石油化化工科学学研究院院1 前前言丙烯是仅仅次于乙乙烯的重重要化工工原料，目目前全球球对丙烯烯的需求求快速增增长，甚甚至超过过了对乙乙烯需求求的增长长速度。作作为蒸汽汽裂解副副产物的的丙烯已已经不能能满足市市场需求求，因而而石化/炼油行行业正积积极研发发增产丙丙烯的方方法。中中石化开开发的DDCC技技术突破破了常规规催化裂裂化（FFCC）的的工艺限限制，可可成倍地地增加丙丙烯产率率，已引引起国际际石化/炼油行行业的广广泛关注注。2 工工艺描述述DCC是是重质原原料油的的催化裂裂解技术术，它的的原料包包括减压压瓦斯油油（VGGO）、减减压

2、渣油油（VTTB）、脱脱沥青油油（DAAO）等等，它的的产品包包括可作作为化工工原料的的轻烯烃烃、液化化气（LLPG）、汽汽油、中中馏分油油等。它它的主要要目标是是最大量量生产丙丙烯（DDCC）或或最大量量生产异异构烯烃烃（DCCC）。该该技术突突破了常常规催化化裂化（FFCC）的的工艺限限制，丙丙烯产率率为常规规FCCC的23倍。其其工艺流流程与FFCC基基本相似似，包括括反应-再生系系统、分分馏系统统以及吸吸收稳定定系统。原原料油经经蒸汽雾雾化后送送入提升升管加流流化床(DCCC-I型型)或提提升管（DDCC-II）反反应器中中，与热热的再生生催化剂剂接触，发发生催化化裂解反反应。反反应产

3、物物经分馏馏/吸收收系统，实实现分离离、回收收。沉积积了焦炭炭的待生生催化剂剂经蒸汽汽汽提后后送入再再生器中中，用空空气烧焦焦再生。热热的再生生催化剂剂以适宜宜的循环环速率返返回反应应器循环环使用，并并提供反反应所需需热量，实实现反应应-再生生系统热热平衡操操作。反反再系统统的原则则流程示示于图11。图1 DCCC技术反反应-再再生系统统工艺流流程3 技技术特点点图2 DCCC装置及及其联合合体的流流程简图图3.1 技术术优势及及特点 DCCC装置置的反应应系统有有流化床床（DCCC-I型型，最大大量丙烯烯操作模模式）或提升升管（DCCC-III，最大大量异构构烯烃操操作模式式）两种型型式，可

4、可以加工工多种重重质原料料，并特特别适宜宜加工石石蜡基原原料，丙丙烯产率率可达220wtt。所所产汽油油可作高高辛烷值值汽油组组分，中中馏分油油可作燃燃料油组组分。 使用用配套的的、有专专利权的的催化剂剂，反应应温度高高于常规规FCCC，但远远低于蒸蒸汽裂解解。 操作作灵活，可可通过改改变操作作参数转转变DCCC运行行模式。 该工工艺过程程虽有大大量气体体产物，但但仍可采采用分馏馏/吸收收系统，实实现产品品的分离离，回收收，而不不需用蒸蒸汽裂解解制乙烯烯工艺中中所使用用的深冷冷分离。 烯烃烃产品中中的杂质质含量低低，不需需要加氢氢精制。 DCCC主要设设备和工工艺参数数的特点点及与FFCC的的

5、比较列列于表11，DCCC装置置的配置置见图22。表1 DCCC和常规规FCCC的对比比工 艺 名 称称常规FCCCDCC原料油重油重油，最最好是石石蜡基重重油催化剂各种类型型的Y型型分子筛筛催化剂剂改性五元元环沸石石催化剂剂装置 反应应器提升管提升管和和/或床床层 再生生器基准相同 主分分馏塔基准高气/液液比 稳定定塔/吸吸收塔基准较大 压缩缩机基准较大操作条件件 反应应温度基准基准+330550 再生生温度基准相同 剂油油比基准1.52倍 停留留时间基准较长 油气气分压基准较低 雾化化蒸汽量量基准较多3.2 性能能指标裂解反应应中的一一个重要要参数是是反应温温度。DDCC采采用配套套的专用

6、用催化剂剂，可降降低裂解解反应所所需要的的能量，故故所需反反应温度度比蒸汽汽裂解低低得多。DDCC的的反应温温度随原原料的裂裂化性能能和所需需产品分分布而变变化，一一般适宜宜的温度度为52205580，其中中DCCC-模模式取高高限，DDCC-模式式取低限限。原料的裂裂化性能能对反应应参数和和产品产产率有显显著影响响，高KK值和高高氢含量量原料的的低碳烯烯烃产率率较高。几几种典型型原料按按DCCC-和和DCCC-模模式运行行的烯烃烃产率分分别列于于表2和和3。表2 不同原原料DCCC-的低碳碳烯烃产产率编 号号1234原料石蜡基VVGO石蜡基VVGO+渣油中间基VVGO+ DAAO环烷基VVG

7、O密度，gg/cmm30.844490.866210.900850.92249K值12.7712.6612.0011.44H，wtt%14.22313.66212.55212.224烯烃产率率，wtt%乙烯5.83.63.53.6丙烯23.7722.9918.3313.22丁烯17.8817.4414.0010.66表3 不同原原料DCCC-的低碳碳烯烃产产率编 号号1234原料石蜡基VVGO石蜡基VVGO+渣油中间基VVGO+ DAAO环烷基VVGO密度，gg/cmm30.855790.899380.899830.92249K值12.4412.5512.0011.44H, wwt%13.44

8、512.88912.66312.224烯烃产率率, wwt%丙烯14.3311.8812.557.9异丁烯6.15.34.63.5异戊烯6.85.55.84.13.3 安全全环保DCC装装置在生生产过程程产生的的污水、废废气、废废渣、粉粉尘、噪噪音等与与常规催催化裂化化装置的的相当，采采取的治治理措施施相似。4 催催化剂已开发出出一系列列DCCC配套使使用的专专有催化化剂，以以适应不不同需要要，如最最大量丙丙烯生产产、最大大量异构构烯烃生生产、最最大量原原料掺渣渣油量等等，见表表4。新新一代MMMC催催化剂系系列已在在多套DDCC装装置上成成功应用用。应用用结果表表明，与与以前开开发的催催化剂

9、相相比，丙丙烯选择择性及丙丙烯产率率均较高高。MMMC-11和MMMC-22催化剂剂的性质质列于表表5。表4 DCCC用催催化剂系系列牌 号号对应DCCC工艺艺工业应用用时间性 能 特 点点CHP-1I19900, 111高堆比，高高丙烯选选择性CHP-2I19922, 99中堆比，高高丙烯选选择性CRP-1I19944, 66水热稳定定性好CRP-SI19955, 55低活性的的开工剂剂CIP-1II19944, 66高活性，重重油裂化化能力强强CIP-2II19988, 99高活性，重重油裂化化能力强强，抗重重金属污污染CIP-3I&III19988, 110重油裂化化能力强强，丙烯烯选择

10、性性好CIP-SII19988, 99低活性的的开工剂剂，抗重重金属污污染MMC-1II20022, 111高活性，重重油转化化能力强强，丙烯烯选择性性好MMC-2I20022, 99高丙烯收收率表5 MMCC催化剂剂的性质质项 目目MMC-1MMC-2孔体积，mml/gg0.2990.288比表面，mm2/g230204堆密度，gg/mll0.7660.799裂解活性性指数 (5220反应，8800/4hh老化) ，wwt%7276磨损指数数，wtt%/hh1.61.5粒径分布布0-400 mm， vv%15.6615.880-1449 m， v%92.2290.55平均粒径径，mm75.6

11、675.665 经经济性 为了评评价和量量化炼油油装置向向石油化化工延伸伸的经济济性，采采用Haaverrly Sysstemms GGRTMMPS建建立了一一个典型型的美国国墨西哥哥海湾沿沿岸炼油油厂的线线性规划划模型。基基准方案案是一个个典型的的常规FFCC燃燃料生产产模式。第第二方案案同基准准方案的的构型，但但FCCC按多产产化学品品操作，并并由模型型决定最最获利的的产品构构成。第第三个方方案为石石化操作作模式， FCCC按DCCCII模式运运行。该该研究的的基本模模型包括括典型的的、与所所有美国国墨西哥哥海湾沿沿岸炼油油厂的平平均值相相一致的的工艺设设备。单单个工艺艺设备的的处理量量按

12、100万桶原原油/天天折算。 模型评评价结果果列于表表6。方方案二与与方案三三相比，丙丙烯和对对二甲苯苯产量分分别增加加了1882.77%和115.00%，但但优级和和普通汽汽油产量量分别减减少了44.5%和4.9%。经经济分析析表明，方方案三有有941129美美元/天天的收益益。表6 DCCC与FCCC产品品对比项 目目基准方案案方案二方案三方案二与与方案三三的比较较产品产率率，桶/天 丙烷烷475556005573344+22.1% 丁烷烷278553801137800-0.55% 优级级无铅汽汽油1750072330022255-4.55% 普通通无铅汽汽油361559450114428

13、111-4.99% 喷气气燃料276111147110136443-7.33% 柴油油81900170331121888-28.4% 燃料料油137779- 乙烯烯，t/a-613220660665+7.77% 丙烯烯，t/a113551512411003508800+1822.7% 苯，tt/a-635000733000+15.4% 对二二甲苯，tt/a-9930001142200+15.0% 丁二二烯，tt/a-1825518255-6 应应用业绩绩19900年DCCC技术术首次实实现工业业应用，迄迄今共有有9套装装置运行行，总加加工能力力达到3358万万吨/年年，其中中单套装装置最大大能力为为80万万吨年年。一套套能力为为4500万吨年的DDCC装装置将于于20008年建建成。7 技技术服务务可提供工工艺基础础设计或或承包交交钥匙工工程，以以及相关关的技术术咨询、人人员培训训、现场场开工等等服务。也也可单独独提供有有关催化化剂及相相关的技技术服务务，包括括催化剂剂的再生生等。- 8 -