应用FCC汽油降烯烃及脱硫的RIDOS技术工业装置设计 应用FCC汽油降烯烃及脱硫的RIDOS技术工业装置设计

应用FCC汽油降烯烃及脱硫的RIDOS技术工业装置设计

  • 期刊名字:石油炼制与化工
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  • 论文作者:罗宇喜,李秀明
  • 作者单位:北京燕化石油化工设计院
  • 更新时间:2020-03-23
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论文简介

石油炼制与化工2002年12月PETROLEUM PROCESSING AND PETROCHEMICALS第33卷增刊应用FCC汽油降烯烃及脱硫的RIDOS技术工业装置设计罗宇喜,李秀明(北京燕化石油化工设计院,北京102500)摘妻介绍了针对FCC汽油深度降烯烃及脱硫的RIDOS加氢技术.该技术能处理高烯烃含量的FCC汽油.并使其达到《世界燃料规范》日类质量要求。阐述了燕山分公司使用RIDOS技术,对处理能力为220 kt/a的我国第- - 套工业试验装置的设计,概括了RIDOS工业装置的特点及其设计要点,提出了今后工业化装置的设计思路。对该装置的初步标定结果表明,FCC汽油φ(烯烃)由51. 8%降到18. 7% vw(磽)降到I7 ug/R,汽油抗爆指数损失1. 25,总液体收率达100. 7%。关键词:催化裂化汽油料降低烯烃加氢过程TE65 B1前言由于LCN烯烃含量高、硫含量低且富含硫醇性为减少有害物质的排放,世界各国对发动机燃硫,采用传统的碱精制方法,可将硫醇性硫转化为料的组成提出了更加严格的限制,《世界燃料规范》二硫化物除去,避免这部分高辛烷值烯烃组分加氢提出的I、I类汽油质量指标中,要求q(烯烃)分饱和,从而减少辛烷值的损失。HCN馏分烯烃含别小于20%、 10%,w(硫)分别小于200μg/g、量相对较低,硫含量较高,且以噻吩类硫为主,可先30ug/g。我国车用汽油标准GB17930- -1999 要求通过加氢精制催化剂的作用,实现深度脱硫、烯烃q(烯烃)<35% ,w(硫)<800 ug/g;中国石化集团加氢饱和,再通过异构化催化剂的异构作用,使低公司从2003年起至2005年,将供应我国北京、上辛烷值的烷烃进行异构化反应,使其转化为具有高海、广州的汽油由现在的质量指标,逐步提升到M辛烷值的支链异构体,从而减少了汽油辛烧值的损类指标。我国大多数炼油厂生产的汽油产品中,失。FCC汽油约占车用汽油总量的80%。汽油的3 RIDOS 工业装置概述q(烯烃)=40%~60%,w(硫)约在1 000 μg/g左燕山分公司的RIDOS工业装置设计处理量右。GB17930- 1999将从2003年7月1日开始在为220 kt/a,是通过燕山石化公司原有260 kt/a润全国施行。为此,燕山分公司与石油化工科学研究滑油加氢装置改造而成,是目前国内第一套FCC院(RIPP)合作,进行了催化裂化汽油清洁化的新汽油加氢脱硫降烯烃装置。该装置主要包括原料技术--- RIDOS技术工业化的应用开发。该技术预处理、加氢反应、汽油稳定、干气脱硫和液化气碱是中国石化集团公司2001年“十条龙”科技攻关项洗等五个部分。装置主体部分由北京燕山石油化目,它解决了催化裂化汽油的清洁化问题,是在国工设计院设计,原料预处理部分由中国石化工程建内、国际均具领先水平的技术。设公司设计,工艺包由RIPP 提供,施工由燕山分2 RIDOS技术的原理FCC汽油烯烃含量高、芳烃含量低。如果对公司负责。4 RIDOS工业装置工艺流程FCC汽油采用常规的加氢脱硫方法,烯烃将大量RIDOS工业装置工艺流程见图1。从图1可被饱和,汽油辛烷值将大幅度降低。RIPP 的RIDOS技术较好地解决了催化裂化汽油在清洁化收稿日期:2002-12-01.过程中辛烷值损失的问题。该技术根据FCC汽油作者简介:罗宇喜,工程师,1988年毕业于石油大学(华东)石中烯烃含量.芳烃含量和硫含量的分布特点,将其油炼制系,主要从事石化装置上程设计,参加并主持过多龚炼切割为轻组分(LCN)和重组分( HCN)两个馏分。袖装置的工艺及设计工作。增刊罗宇喜等.应用FCC汽油降烯烃及脱硫的RIDOS技术工业装置设计45见,FCC汽油经预分馏切割为LCN和HCN两个造即可满足要求。组分。HCN组分单独进行加氢处理,路线是先加5.2氢气压缩机氢精制,然后进行异构化。HCN组分与氢气混原有新氢压缩机的数量、排量、压缩比、功率均合,经换热器换热至反应所需温度,然后进人加氢可满足RIDOS技术的操作要求,可以完全利用原精制反应器。加氢精制的目的,是降烯烃和脱硫,有设备。原有循环氢压缩机的数量可满足要求,但因此在精制反应器内,HCN组分中的烯烃被加氢压缩比过大、排量过小。根据改造不新增的原则,饱和.硫化物被加氢转化为相应的烃和H2S。加以设备功率为极限,对原有循环氢压缩机进行扩量氢精制后的HCN组分再进人加氢异构反应器,在改造,并修改原有压缩比,使其符合RIDOS技术异构反应器内进行异构化、裂化等反应。在异构化的要求。阶段.汽油在降烯烃阶段损失的辛烷值,经裂化、异5.3 加热炉构化反应得以恢复,可保证汽油辛烷值损失降至最利用原润滑油进料加热炉改造。RIDOS 工业小程度。装置热能利用深度较大,需要的加热炉负荷比原炉负荷小,因此将原炉燃烧器进行改造。另外,原加LCN[脱碗]热炉为两路进料,压降大,改造为四路进料后,压降可减小。全馏分公FCC汽油校应应5.4 其它设备答器塔加氢进料泵利用原有设备,但帶削减原叶轮级RIDOS数,降低扬程;反应产物空冷器需增加,高压分离HCN汽油器、产品稳定塔等,均需重新设计。6 RIDOS工业装的设备平面布置图1 RIDOS工业装置工艺流程根据原有装置的特点,并结合RIDOS技术的经精制、异构化过程后的加氢产物,含有大量要求,按以下三条原则进行设计布置。氢气、轻烃等组分,经分离除去。由于反应产物含(1)原位布置。对符合RIDOS技术要求的主有大量的可回收热能,因此将它们与原料、反应中要设备,位置不动改,以缩短施工周期。这类设备间产物进行充分换热,回收热能后再送至空冷器和有反应器、加热炉、压缩机、高温换热器、加氢进料水冷器冷却。除去气体后的加氢汽油,再进入稳定泵、脱硫塔等。塔,脱除轻烃得到HCN加氢汽油。(2)流程化布置。对新增及衢要动改的设备,HCN加氢汽油再与经过碱精制脱硫醇后的根据RIDOS技术的特点和各设备的用途,尽可能LCN组分调合,得到RIDOS清洁汽油。按工艺流程顺序布置。如原料预处理系统汽油稳5 RIDOS工业装的设备定系统、反应产物冷却系统等。燕山分公司原有-套闲置的润滑油加氢装置,(3)集中布置。从安全角度考虑,危险程度相此次RIDOS工业装置设计的指导思想,就是尽可似的设备相对集中布置,便于对装置进行分类管能地利用原有设备,以达到节约投资、缩短建设周理。如高温高压系统、临氢系统、低压系统,均相对期、尽快投入生产的目的。RIDOS装置设备除少集中布置。量新增外,其余均为利用原有设备或利用原有设备7 RIDOS 工业装的特点及设计建议改造。根据RIDOS试验装置的建设情况来看,有如5.1 反应器下一些特点需在以后的设计中特别注意。该装置有2台反应器,精制反应器是利用原有(1)装置具有高温、临氢、换热深度大的特点,蜡加氢闲置的反应器改造,其材质和设计条件均可要设置合适的操作间距。由于该装置的高温设备满足RIDOS精制反应器的要求。但由于精制反均是利用原有设备,且流程调整较大,管线互相穿应器温升较大,原反应器没有注冷氢设施,通过局插多,因而现场空间比较狭窄。如两组平行布置的部改造后,可以适应RIDOS技术操作条件的要高温换热器,中间原有约800mm间距的操作通求。异构反应器,根据RIDOS技术的操作条件、道,但在调整配管.加厚设备保温层和设置调节阀设备材质、设备容积要求,原有加氢反应器不需改后,间距已缩短至约500 mm,致使操作人员只能16石油炼制与化工2002年第33 卷从一端进入,给生产操作和设备维护带来困难,而理而又操作灵活的加热炉。且这样的盲端通道易使操作人员产生不安全感。(4)装置安全问题。任何一套工艺装置,安全在以后的工业装置布置此类操作温度较高的设备生产和事故处理都是必须重点考虑的问题之一。时,既要注意设备相互间的合理间距,使设备操作尤其是对可能引起重大事故的设备,必须设置手动平台(面)留有足够的便于操作、检修及维护的空的紧急处理措施。同时还要考虑设置合适的控制间,还应考虑操作人员的安全距离感觉。方案,既能保证装置本身安全,又能使装置投资不(2)系统压力降的设计问题。压缩机是至过高。RIDOS装置的主要动力设备,氢气管道系统压力8结束语降如过高,势必增加装置投资。在该装置中,由第一套应用RIDOS技术的工业装置已建成,于原有设备条件的限制,以及与新建设备相距较于2002年8月2日正式进FCC汽油,一次开车成远,使得系统压力降较高,加大了动力消耗。而且功。装置投运后的初次标定结果显示,FCC汽油装置在开工初期和正常操作状况下的压力降也不φ(烯烃)从51. 8%降到18. 7%,w(硫)降低到相同,增加了操作的难度。在以后新建装置时,17 ug/g,汽油抗爆指数损失1. 25,总液收达应把设备间距、工艺管道布置和开停工可能出现100. 7%,达到了“十条龙”的攻关指标。尽管工业的工况结合起来考虑,确定可能出现的最大压降。装置的物流计量有些不足,但完全达到了RIDOS然后再根据压降选取一个性能合适的压缩机,使技术工业放大并能正常生产的目的,说明工程设计之既能克服系统出现的高压降,又能使正常运转及改造是成功的,为新建装置提供了重要的工业设时压缩机的动能不致出现太多过剩,从而更好地计数据。节约装置投资。(3)加热炉的负荷问题。根据开工预硫化的.致谢:该文得到石油化工科学研究院石亚华副总工程商负荷与正常操作时低负荷的差别,应选择能力合师的大力帮助。DESIGN OF AN INDUSTRIAL UNIT USING RIDOSTECHNOLOGY FOR REDUCING OLEFINAND SULFUR CONTENTS IN FCC NAPHTHALuo Yuxi,Li Xiuming(Beijing YANHUA Petrochemical Design Instilute ,Beijing 102500)Abstract The RIDOS bhydrogenation technology for reducing olefin and sulfur contents in FCCnaphtha is introduced. The said technology can treat high olefin content FCC naphtha to meet the WorldFuel Specification I. The design of a 220kt/a throughput commercial trial unit using the said technolo-gy is expounded, which includes the unit features, the principal design points and the design idea of fu-ture units. A priminary test run showed that the olefin content in FCC naphtha reduced from 51.8% to18. 7%,the sulfur content dropped to 17μg/g, and the octane number loss of 1. 25 with a liquid yield of100. 7%.Key Words: catalytic cracking; gasoline stock; decreasing; olefin; hydrogenation process

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