DCC装置原料优化摸索分析

郭巧霞，陈 亮

（中海石油宁波大榭石化有限公司，浙江 宁波 315000）

中海石油宁波大榭石化有限公司220万吨/年催化裂解装置（以下简称DCC装置）反应部分采用中国石化股份有限公司石油化工科学研究院开发的以常压渣油和加氢尾油为原料、以丙烯、乙烯为主要目的产品、副产轻芳烃的催化裂解（简称DCC）技术，催化剂为与DCC工艺配套设计的专用分子筛催化剂[1-2]。

DCC装置开工以后，目标产品乙烯、丙烯收率一直与设计值偏差较大（乙烯、丙烯设计收率分布为4.5%、19.5%，实际收率分别为2.5%～3.0%、15.5%～16.0%），为摸索常压渣油、加氢尾油等DCC装置原料的配比对DCC装置产品分布的影响，对DCC装置进行了原料优化摸索。原料优化期间，将DCC装置的原料配比先后调整为：m（常渣） /m（尾油） =85/115、105/105、115/95，综合分析各原料配比下的产品分布情况。

1 原料优化过程

1.1 原料优化期间主要工艺参数

DCC装置原料优化期间，主要工艺参数控制如表1所示。

原料优化摸索过程，以常渣/尾油为85/115、碳四回炼0t/h、三反藏量50t（其余工艺参数与原料优化期间相同）的工况为基准工况，考察常渣/尾油配比、碳四回炼、三反藏量变化对产品分布的影响。

表1 原料优化期间主要工艺参数控制情况

1.2 原料优化过程及结果

原料优化期间，将DCC装置的原料配比先后调整为：m（常渣）/m（尾油） =85/115（工况1）、105/105（工况2）、115/95（工况3），综合分析各原料配比下的产品分布情况，发现在m（常渣）/m（尾油）为105/105时工况最优。该原料配比下，丙烯、乙烯收率达到峰值、异丁烯收率达三种原料配比中的最高值，目标产品收率最高。

2 产品分布分析

2.1 干气、乙烯收率

从图1看出，回炼碳四、提高三反藏量后，干气收率上升，干气中乙烯含量下降，但干气中乙烯对原料收率呈上升趋势，可见回炼碳四、提高三反藏量对增产乙烯有益。

图1 干气、乙烯收率变化

干气中乙烯含量随着常压渣油在原料中比例的增大而下降；干气收率和乙烯对原料收率在工况2[m（常渣）/m（尾油） =105/105]时达到最大值（12%、3.75%），随着常压渣油比例继续增大，二者收率均下降。

2.2 液态烃、丙烯收率

回炼碳四、提高三反藏量后，虽然液态烃收率有所波动，但是丙烯收率相比碳四未回炼前明显提高，可见回炼碳四、提高三反藏量对增产丙烯有益。

在原料三个比例中，当m（常压渣油）/m（加氢尾油） =105/105时，液态烃收率及丙烯收率均达到最大值（41.11%、17.87%），见图2。

图2 液态烃、丙烯收率

2.3 异丁烯收率

碳四回炼量为零时，液化气中异丁烯含量高，下游MTBE装置MTBE产量高。碳四回炼后因丁烯继续裂化成乙烯、丙烯，导致液态烃中异丁烯含量下降，MTBE产量降低。当碳四回炼稳定后，工况2[m（常渣）/m（尾油） =105/105）]的异丁烯收率较高（3.47%），MTBE产量较高，见图3。

图3 异丁烯收率

2.4 其他参数变化

从图4看出，在各主要操作参数不变的情况下，在工况3[m（常渣）/m（尾油） =115/95]，外取热产汽量达到满负荷51t/h，两器热负荷达到最大值，受热负荷限制，此时装置加工负荷的提升空间较小。

图4 外取热器发汽量变化

4 结论

当前催化剂活性下，DCC装置原料配比以m（常压渣油） /m（加氢尾油） 为1∶1工况最优，相关分析结论如下：

1）回炼碳四、提高三反藏量对增产乙烯、丙烯有益，但同时会降低异丁烯收率；2）在原料三个配比中，当m（常压渣油）/m（加氢尾油） =105/105时，乙烯、丙烯及异丁烯收率均达最大值，分别为3.75%、17.87%、3.47%；3）当原料中m（常压渣油）/m（加氢尾油）=115/95时，两器热负荷达最大值，装置加工负荷提升空间较小；4）在装置工艺参数保持稳定的情况下，考虑到目标产品收率及装置操作余量等，建议按m（常压渣油） /m（加氢尾油） =105/105即1∶1为DCC装置提供原料，且常压渣油量不宜超过110t/h。