重油催化裂解多產(chǎn)丙烯工業(yè)化應(yīng)用基礎(chǔ)研究.pdf

1、重油兩段催化裂解多產(chǎn)丙烯技術(shù)(TMP)在吸收兩段提升管催化裂化技術(shù)優(yōu)勢的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)了多產(chǎn)丙烯,同時兼顧了汽柴油的品質(zhì),但在該技術(shù)工業(yè)化的過程中還存在一些問題,需要進一步完善和優(yōu)化。本論文從反應(yīng)條件的影響規(guī)律、兩段重油轉(zhuǎn)化率分配、組合進料的匹配關(guān)系、后續(xù)吸收穩(wěn)定系統(tǒng)的優(yōu)化等方面展開詳細研究,為該技術(shù)的工程化提供理論指導。本文在實驗室小型提升管實驗裝置上進行了一系列實驗研究,結(jié)果表明,反應(yīng)溫度、劑油比、停留時間和擇形分子篩的含量對重油催化

2、裂解多產(chǎn)丙烯的產(chǎn)物分布和丙烯收率有重要的影響,其中高溫、大劑油比和較長的停留時間有利于提高轉(zhuǎn)化深度和增加丙烯收率。以大慶常渣為原料,采用配套多產(chǎn)丙烯催化劑LTB-2,在實驗室催化裂化實驗裝置上進行的催化裂解增產(chǎn)丙烯中試試驗表明:丙烯收率達到22％,丁烯收率達到20％以上,汽油和柴油收率均在18％左右,總液收(汽油+柴油+LPG)為82.36％。
　　 本文以大慶常渣在提升管實驗裝置上進行的催化裂解反應(yīng)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),建立了重油催化裂

3、解的八集總動力學模型,通過子模型分步法進行了參數(shù)估計,并對模型進行了驗證。驗證結(jié)果預(yù)測值與實驗值吻合良好。利用開發(fā)的集總動力學模型驗證了在TMP工藝中,當采用兩段提升管技術(shù)和回煉汽油方案時,可以在較緩和條件下得到很高的丙烯收率,同時兼顧柴油的生產(chǎn);并且回煉C4可大幅度增加丙烯收率。同時提出了當TMP工藝采用二段汽油回煉方案時,一段重油轉(zhuǎn)化率應(yīng)該控制在70％左右,總重油轉(zhuǎn)化率應(yīng)控制在90％左右。從熱平衡的角度出發(fā),本文根據(jù)液體產(chǎn)物的模擬蒸

4、餾數(shù)據(jù)和氣體產(chǎn)物的分析數(shù)據(jù),通過一系列關(guān)聯(lián)模型計算了TMP技術(shù)采用的混合C4與新鮮原料組合進料、粗汽油與回煉油的組合進料的配比與操作溫度之間的關(guān)系。其中反應(yīng)熱采用不同餾分的燃燒熱加以計算,不同反應(yīng)物轉(zhuǎn)化后的產(chǎn)物分布根據(jù)所建立的催化裂解八集總動力學模型加以推算,實現(xiàn)了其計算過程的程序化。計算結(jié)果表明:在一段提升管,隨著提升管出口溫度的增加,劑油比逐漸增大,混合C4回煉比也逐漸增大;在提升管出口溫度不變時,原料油入口處催化劑溫度增加,劑油比

5、逐漸減小,混合C4回煉比也相應(yīng)減小。二段提升管的劑油比和汽油回煉比也有相似的變化趨勢,但在相同的條件下,劑油比更大。通過工業(yè)化試驗的標定結(jié)果,對本文所建立的集總動力學模型進行了工業(yè)校正,并針對后續(xù)的吸收穩(wěn)定和氣分餾程進行了模擬優(yōu)化。根據(jù)分離順序的經(jīng)驗法篩選確定了吸收穩(wěn)定-氣分聯(lián)合裝置流程,在此基礎(chǔ)上提出了一種全新的低壓吸收穩(wěn)定系統(tǒng)流程,并利用流程模擬軟件模擬了該流程,通過模擬與優(yōu)化確定了該流程的操作條件。本設(shè)計流程與常規(guī)流程相比,冷卻水