郭兵
摘要:近年來,國內外汽油需求增長幅度高于柴油,汽柴油消費結構發生了較大變化。介紹了北海煉化有限責任公司優化生產方案,提高汽油產率采取的措施和取得的效果。采取拓寬催化裂化及連續重整裝置原料提高催化裂化及連續重整裝置負荷、調整催化裂化裝置催化劑、連續重整裝置原料終餾點實施卡邊控制等措施,汽油產率逐步提高,經濟效益顯著。
關鍵詞:催化裂化裝置;連續重整裝置;汽油;裝置原料;催化劑
汽柴油消費結構隨著經濟的發展、經濟結構的調整而變化。其消費情況比較復雜,除了受到宏觀經濟的影響以外,更多會受到各行業自身發展情況的影響。通過對1990年至2012年數據進行相關性分析,我國GDP與汽柴油消費之間呈正相關。GDP與汽油消費量之間的相關系數為0.992,與柴油消費量之間的相關系數為0.971。按照國家統計局公布數據,2008年至2012年我國汽油生產總量年均增長率為8.8%,消費總量年均增長率為9.02%。柴油生產總量年均增長率為6.7%,消費總量年均增長率為4.62%??梢娖托枨笤鲩L幅度高于柴油且柴油產能有過剩趨勢。2008年至2014年亞太地區汽油需求年均增長率為4.2%,遠高于柴油2.7%的需求年增長率,可見國際成品油市場需求變化也呈現出與國內相同的趨勢。
北海煉化有限責任公司煉油裝置于2012年1月開工投產,設計原油加工能力500萬噸/年,加工原油以中東、西非原油為主。生產成品油360萬噸/年,為燃料型煉廠。近年來,國內外市場上汽油消費增長率上升,柴油消費增長率下降,且汽油與柴油始終維持較大價差,提高汽油產率具有良好的經濟效益。因此,該公司一直將提高汽油產率作為公司優化工作的重中之重。
1.提高汽油產率的潛力分析
(1)該公司設計方案中,催化裂化汽油占汽油總產量的45.5%,重整汽油占42.0%,石
腦油和MTBE占12.5%。其中MTBE的原料大部分來自催化裂化裝置液化氣中的異丁烯。可見,提高汽油產率必須圍繞催化裂化和連續重整裝置的生產方案進行。全廠汽油調合組分構成情況見圖1。
⑵催化裂化裝置、連續重整裝置加工能力還有一定余量,為提高其加工負荷,增產汽油創造了條件。
2 提高汽油產率的措施
2.1 拓寬催化裂化裝置原料,提高催化裂化裝置負荷
該公司催化裂化裝置設計加工能力為170萬噸/年。根據實際標定情況,該裝置實際加工能力可以達到177萬噸(標定期間焦炭產率為7.5%)。2012年、2013年由于原料不足,裝置負荷一直沒有開滿??梢?,提高催化裂化裝置負荷是提高催化裂化汽油最為直接的手段。該公司通過R-SIM模型測算并結合生產實際,采取了常三線油、減一線油、常一線油進蠟油、提高延遲焦化裝置蠟油95%餾出溫度和外購蠟油等措施不斷拓寬催化裂化裝置原料,逐步提高催化裂化裝置加工負荷。2012年、2013年催化裂化裝置加工量見表1。
2.1.1常三線油進催化裂化裝置加工
通過R-SIM模型測算,常減壓裝置常三線油進催化裝置加工汽油收率為42.4%,增效225元/噸。該公司于 2014年1月開始將常減壓裝置常三線油95%餾出溫度由378℃降至362℃。常三線油95%餾出溫度調整前后直餾柴油收率變化見圖2,由圖2可見,占常減壓裝置加工量2.31%的常三線油進入蠟油供催化裂化裝置加工。經統計,2014年1月、2月共將1.85萬噸常三線油進催化裂化裝置加工,增產汽油0.8萬噸。
2.1.2減一線油進催化裂化裝置加工
通過R-SIM模型測算,常減壓裝置減一線油進催化裂化裝置加工汽油收率為48.9%,增效285元/噸。該公司于2013年1月開始將常減壓裝置減一線油全部進蠟油供催化裂化裝置加工。經統計,減一線油產量占常減壓裝置加工量的3%。2013年1月至2014年2月共將17.8萬噸減一線油進催化裂化裝置加工。
2.1.3常一線油進催化裂化裝置加工
該公司航煤加氫裝置正在建設,常減壓裝置常一線油設計流向為進入柴油。因常一線油十六烷值較低,實際生產中對車用柴油的生產有一定的影響。2013年12月,該公司進行了常一線油進催化裂化裝置加工的工業標定。常一線油進催化裂化裝置加工汽油收率56%。經統計,2013年12月至2014年2月共將0.3萬噸常一線油進催化裂化裝置加工,增產汽油0.17萬噸。
2.1.4延遲焦化裝置提高蠟油收率
通過R-SIM模型測算,延遲焦化裝置蠟油95%餾出溫度由498℃提高至516℃,增效751元/噸。該公司2013年12月開始通過降低延遲焦化循環比將焦化蠟油收率提高了3.87%,焦化蠟油收率提高了3.87%,經統計,2014年1月、2月延遲焦化裝置蠟油增產0.85萬噸,增產汽油0.26萬噸。
2.1.5外購蠟油進催化裂化裝置加工
該公司于2014年3月外購蠟油0.6萬噸進催化裂化裝置加工。經工業標定,汽油收率為40.7%,增效350元/噸。該批外購蠟油進催化裂化裝置加工增產汽油0.24萬噸。
2.2 拓寬連續重整裝置原料,提高連續重整裝置負荷
該公司通過將柴油加氫裝置石腦油進連續重整加工,常減壓
裝置直餾石腦油、柴油加氫裝置石腦終餾點卡邊控制等措施進一步拓寬了連續重整裝置原料,增產汽油效果明顯,經濟效益顯著。
2012年下半年開始,汽油價格逐漸高于石腦油價格,且價差呈現出不斷加大的趨勢。因此,柴油加氫裝置石腦油直接作為石腦油產品出廠對公司效益影響很大。經測算,柴油加氫裝置進連續裝置加工增效500元/噸。該公司于2013年1月開始將柴油加氫裝置石腦油進連續重整裝置加工。2013年1月至2014年2月共將11.48萬噸柴油加氫裝置石腦油進連續重整裝置加工,增產汽油10.18萬噸。
該公司于2113年1月開始對常減壓裝置直餾石腦油、柴油加氫裝置石腦油終餾點執行指標上限卡邊控制管理措施??ㄟ吙刂浦笜藶橹笜松舷?℃以內,達到要求的對運行部班組進行獎勵,提高班組精細操作的積極性。
該公司催化裂化裝置采用MIP工藝技術,催化劑從2012年開工至2013年11月一直使用MIP專用催化劑。MIP工藝技術是以降烯烴為目標,促進氫轉移是其主要的技術特點。降烯烴催化劑特點就是稀土含量高、分子篩含量高。而以汽油產率最大化為目標時,催化劑應選用具有較低的氫轉移反應和較高的環烷開環裂化活性性能的催化劑。低稀土或沒稀土的超穩分子篩具備這種特性。該公司于2013年12月將催化裂化裝置催化劑逐步調整為超穩分子篩催化劑。同時以效益最大化為前提,結合催化劑性能和原料性質通過標定確定適宜的反應操作條件。催化劑調整后催化汽油收率較2013年提高了1.87%,2014年1月、2月增產汽油0.51萬噸。
3? 應用效果
通過提高汽油產率潛力分析,應用拓寬催化裂化及連續重整裝置原料提高裝置負荷、調整催化裂化裝置催化劑、優化反應操作條件、連續重整裝置原料終餾點實施卡邊控制等措施,汽油產率顯著提高。2013年汽油收率比2012年提高了6.9%,2014年1月、2月分別比2012年提高了9.1%和10.6%,增產汽油43.2萬噸,增效34560萬元。
4? 結論
⑴應用提高汽油產率措施,汽油產率顯著提高。2013年至2014年2月增產汽油43.2萬噸,增效34560萬元。
⑵催化裂化、連續重整裝置加工能力有富余的情況下,拓寬裝置原料,提高裝置負荷可有效提高汽油產率。
⑶催化裂化裝置采用超穩分子篩催化劑,連續重整裝置原料終餾點實施卡邊控制等措施,可有效提高汽油產率。
參考文獻:
[1]陳俊武,催化裂化工藝與工程[M ],北京:中國石化出版社,2005
[2]毛安國,催化裂化增產汽油的分析與探討[J],石油煉制與化工,2010
(作者單位:中國石化北海煉化有限責任公司? 廣西省北海市)