廉盛淇
中石化股份天津分公司炼油部联合一车间 天津 300271）
[摘要]为提高经济效益增产丙烯和液化气，在催化裂化装置高负荷运行状态下，调整操作，试用丙烯助剂LOSA-100，相比未试用助剂前，丙烯及液化气产率均有所增加，新增经济效益约近千万元。助剂物性好，流化性能优异，对主催化剂裂化和烟机无不良影响。
[关键词] 丙烯助剂；增产；丙烯；液化气；
1 前言
天津石化1#催化裂化装置设计两器结构形式为同高并列式，再生器为前置烧焦罐式再生，反应器采用MIP专用串联反应器提升管，出口直联VQS 快速分离系统及预汽提段；设计加工量130万吨/年。随炼油质量升级项目开工，1#催化裂化装置按LTAG工艺组织生产，目前原料组成为35%加氢精制蜡油、50%的2#催化裂化柴油（前加氢）和15%的加氢直馏柴油。
2 技术指标
从原料性质和丙烯收率情况来看，增产丙烯空间有限，基于装置实际情况考虑，制定技术保证值如下。以2020年8-10月生产数据作为基准数据，在增产丙烯助剂占系统藏量不大于5%的条件下：
（1）液化气收率增幅不大于1.5w%；
（2）汽油收率减少不大于1.5w%；
（3）丙烯收率增幅(相对于催化进料)不小于0.8w%；
（4）对两器流化无不良影响。
3 加剂方案
第一阶段为11月18～11月30日，为快速加注阶段。1#催化裂化装置自11月18日开始添加岳阳三生化工有限公司生产的丙烯助剂，型号为LOSA-100，加入量控制1t/d。
第二阶段11月30～12月8日，为调整加入阶段。系统中LOSA-100助剂含量已达到3%，进入调整加入，缓慢提升助剂在系统中比例，以缓和反应趋势、稳定产品分布。每天加入LOSA-100助剂0.2吨，最终助剂达到占系统藏量的4%。
第三阶段12月8日后，为稳定加入阶段，每天加入LOSA-100助剂0.1吨。
4 应用效果分析
“持续攻坚创效”期间，由于时间紧任务重，丙烯助剂使用效果均采用统计数据进行评估。
1#催化装置于2020年8月-10月均较高负荷运行，加工量3900t/d。前期根据增产丙烯和液化气需求，提高加工负荷，同时采取提高一反出口温度以维持较高的丙烯产量。具体调整包括：将反应温度由510℃提高至525℃，提高了裂化苛刻度；优化原料性质，逐步提高3#加氢直柴回炼量并维持回炼量在10t/h以上，反应苛刻度提高有利于增产液化气组分；补充平衡剂，降低催化剂活性。具体操作参数见表1。综合考虑到丙烯助剂加入情况和操作情况，选取11.1～11.18作为空白时期，12.1～12.15作为总结时期，助剂藏量平均为3-4%左右。
表1 LOSA-100使用前后的主要操作参数
项目 单位 时间段 11.1～11.18 时间段 12.1～12.15
反应系统 装置进料总量 t/h 162.5 116
原料预热温度 ℃ 205.0 205.0
回炼量 t/h 20 48
反应温度 ℃ 510.0 525
反应压力 MPa 0.165 0.160
提升管压降 MPa 61.58 60.42
反应系统总压降 KPa 87.10 86.34
提升管底部密度 Kg/m3 491.94 477.65
提升管中部密度 Kg/m3 177.42 185.79
再生滑阀压降 KPa 25 38
待生滑阀压降 KPa 30 40
再生系统
再生温度 ℃ 700 695
再生压力 MPa 0.165 0.16
稀密相温差 ℃ 3 4
烟气氧含量 % 3.3 4.9
烟气CO2 % 13.5 14.2
烧焦罐中部温度 ℃ 700 697
烧焦罐密度 Kg/m3 218.45 225.19
再生器密相密度 Kg/m3 406.27 411.85
再生器中部密度 Kg/m3 56.21 56.66
两器差压 KPa 0 1
外取发汽量 t/h 15.0 5.0
从表1可以看出，在丙烯助剂使用过程中，加工量呈现先增加后降低的情况，相比空白时间，总结时期的加工量大幅降低。提升管底部和中部密度略有下降，两器压差变化不大，外取热发热量下降。从表2、表3可以看出，相比空白时期，总结时期原料性质基本相当，原料密度、重金属含量基本相当，残炭略低。相比空白时期，干气略有增加，液化气增加1.25个百分点，汽油减少0.92个百分点，柴油增加0.19个百分点，油浆增加1.14个百分点，烧焦基本相当，液化气和汽油之和基本相当，丙烯对新鲜进料收率提高约1个百分点，转化率基本相当。
表2 原料性质及组成
项目 空白 总结
11.1～11.18 12.1～12.15
密度(20℃)/(kg/m3) 889.2 908.5
残炭值/% 0.081 0.072
元素质量组成/%
S 0.287 0.171
金属质量组成/(μg/g)
Fe 3.30 3.22
Ni 1.43 1.346
V 0.0031 0.003
原料构成/%
蜡油 100 100
轻污油回炼
焦油回炼
表3 产物分布
项目 空白 总结
产物产率/%
干气 3.21 3.32
液化气(含丙烯) 20.58 21.83
汽油 49.18 48.26
柴油 20.37 20.56
油浆 2.29 3.43
焦炭 3.72 3.5
损失 0.1 0.1
合计 100 100
丙烯（对新鲜原料） 6.91 7.89
异丁烯（对新鲜原料） 0.07 0.69
总液体收率/% 90.68 89.67
转化率/% 77.24 74.11
备注：丙烯收率按照实际收料计算
随着助剂在系统内藏量的增加，液化气中丙烯浓度增加，丁烯浓度略有下降，汽油中芳烃浓度略有增加，烯烃略有下降，稳定塔操作变化导致汽油蒸汽压略有下降，辛烷值基本相当。油浆密度及固含量基本相当，说明助剂的物性良好，不会引起油浆固含量升高。
5 结论
在丙烯助剂LOSA-100试用过程中，加工负荷、原料性质和反应操作条件调整较大。总的来说，随着丙烯助剂加注，液化气中丙烯浓度呈现增加趋势，相比未试用助剂前，液化气收率增加1.25个百分点，丙烯产率（对新鲜进料）增加约1个百分点，达到岳阳三生公司LOSA-100丙烯助剂技术协议规定相关技术指标，新增经济效益约近千万元。助剂物性好，流化性能优异，对主催化剂裂化和烟机无不良影响。