2.2Mt/a催化裂解装置的降本增效措施分析

郭巧霞，陈 亮

（中海石油宁波大榭石化有限公司，浙江宁波 315812）

1 概述

中海石油宁波大榭石化有限公司2.2Mt/a 催化裂解（DCC）装置采用中国石化股份有限公司石油化工科学研究院（RIPP）开发的以常压渣油及加氢尾油为原料，以乙烯、丙烯为主要目的产品的催化裂解技术，催化剂为与DCC 工艺配套设计的专用分子筛催化剂，该装置是目前国内规模最大的催化裂解工业装置。DCC 装置作为大榭石化三期馏分油项目的重要装置，是大榭石化的主要效益点所在，因此，在DCC 装置推行并落实降本增效措施对增加企业效益有着重要意义。

2 降本增效实施方案及效果分析

2.1 增产乙烯、丙烯

DCC 装置自2016年6月9日首次投料开工成功后，2016年乙烯收率3.42wt%、丙烯收率17.08wt%，与设计收率4.5wt%、19.5wt%有较大差距，导致公司乙苯、苯乙烯装置低负荷运行，丙烯产量低，公司整体效益受影响。为提高乙烯、丙烯收率，增加公司效益，从原料筛选、催化剂优选及工艺条件优化等方面着手，探索DCC 装置增产乙烯、丙烯收率的方法。

2.1.1 增产乙烯、丙烯措施

2.1.1.1 原料筛选

DCC 装置原料由常压渣油和加氢尾油组成，其中加氢尾油性质相对稳定，常压渣油质量变化对DCC 装置影响较大。大榭石化750kt/a 沥青装置（简称“Ⅰ常”）生产的常压渣油为DCC 装置供料。

原油品种筛选：通过原料筛选得出，WZ、XJ、BN、JZ、PY、LF 六种原料生产的常压渣油适合作为DCC 装置原料，由Ⅰ常装置加工。

常压渣油残炭控制：为保持常压渣油残炭相对稳定，Ⅰ常加工的六种原料根据库存等情况综合考虑采用XJ/BN、WZ/XJ、JZ/LF、JZ/BN 混炼的方式进行生产。

DCC 装置混合原料控制：DCC 装置反应再生系统热平衡的需要，控制常压渣油进料量为95～130t/h。

2.1.1.2 催化剂优选

与石科院、催化剂厂共同分析，确定对催化剂配方进行调整，优化催化剂的裂解选择性能，改善乙烯和丙烯的选择性，减少C5烷烃组分的方向调整，优化后的催化剂向系统中补充。根据平衡催化剂的日常分析结果及时调整新鲜催化剂的加入量，控制系统平衡催化剂活性58～62。

2.1.1.3 工艺条件优化

DCC 装置对影响乙烯、丙烯收率的工艺操作参数进行了优化，并确定了较优控制值，如表1所示。

表1 DCC装置重要工艺参数控制值优化前后对比

2.1.2 优化成果

经过原料、催化剂及操作参数等一系列优化操作后，DCC 装置乙烯、丙烯收率如图1所示。

图1 优化前后乙烯、丙烯收率变化

从图1可以看出，2018年乙烯、丙烯收率分别由优化前3.42wt%、17.08wt%提高至5.43wt %、21.54wt%。2019年受原油资源配置影响，乙烯、丙烯收率有所下降，乙烯、丙烯收率分别为5.29t%、20.60wt%，但均高于设计值，且每月收率较为稳定。

2.1.3 经济效益评估

按2019年各产品价格体系及2019年产品收率计算，增产一吨丙烯效益为1185元，按2019年加工量193万吨计算，每年为企业增效约8050万元。

2.2 增加原料品种，提高生产负荷

因全厂物料平衡限制，DCC 装置加工量仅能维持在230t/h 左右，为了进一步提高DCC 装置生产负荷，提高装置盈利能力，根据碳十粗芳烃与轻质燃料油的价格差，将轻质燃料油部分改至DCC 装置作为原料加工。

轻质燃料油至DCC 装置回炼后，碳十粗芳烃收率由10.5%上升至26.42%，乙烯、丙烯收率分别由4.42%、19.88%下降至2.81%、15.57%，且回炼柴油对装置热平衡有较大影响，因此控制加氢柴油回炼量5～20t/h。

由于将应税的轻质燃料油输送至DCC 装置作为原料进行回炼，使之转化为非应税的气体等产品，经测算，该项目每年增利约6000万元。

2.3 高附加值产品开发

DCC 装置设计稳定汽油经轻重汽油分馏塔后，C5烯烃产品由塔顶馏出，产量为1.5t/h，侧线抽出物料至反应器回炼，塔底裂解石脑油至石脑油加氢装置。但DCC 装置开工后，塔顶C5产品中的C5以下组分约20%，无法满足出厂要求（≯2%）。同时由于轻重汽油分馏塔无法分离C5和裂解石脑油，导致裂解石脑油中C5含量过高，容易造成下游裂解石脑油加氢装置催化剂表面结焦，增加反应器催化剂床层压降，影响装置长周期运行。

为此，DCC 装置对轻重汽油分馏塔的流程进行了优化改造，将C5烯烃产品由分离塔顶馏出改为由塔的侧线抽出。改造后C5产品产量可达15t/h，且可根据市场行情变化，灵活调整产品质量和产出量。经测算，该流程改造可为公司增加效益2520万元/a。

3 结论

1）通过原料筛选、催化剂优选以及工艺条件优化等措施，DCC 装置乙烯、丙烯收率分别由优化前的3.42wt%、17.08wt%提高至5.29wt%、20.6wt%，每年为企业增效约8050万元。

2）将应税的轻质燃料油输送至DCC 装置作为原料进行回炼，提高装置生产负荷，并使之转化为非应税的干气、液化气等产品，经测算，该项目每年增利约6000万元。

3）通过流程优化，开发新的高附加值产品C5烯烃，解决生产瓶颈，为公司增加效益2520万元/a。