FDFCC工艺解析课件

灵活多效催化裂化(FDFCC)工艺工程研究院灵活多效催化裂化(FDFCC)工艺灵活多效催化裂化工艺开发背景灵活多效催化裂化工艺技术原理灵活多效催化裂化工艺基本流程灵活多效催化裂化工艺工业应用FDFCC工艺普遍关心的问题灵活多效催化裂化工艺开发背景随着环保法规的日益严格，对车用汽油的质量也提出了越来越高的要求。新车用汽油标准要求：

烯烃含量小于35v%；2005年在京、沪、穗三大城市实行相当于欧洲III排放标准的车用汽油烯烃含量小于18v％我国汽油调和组分构成情况降低催化汽油烯烃的措施降烯烃工艺技术、催化剂或助剂降烯烃幅度有限，一般在10个百分点左右；对催化裂化产品分布有影响；影响汽油的辛烷值；FDFCC工艺目标

○大幅度降低催化汽油烯烃含量（不降低辛烷值）

○多产丙烯和LPG

○提高催化装置柴汽比

（不损害柴油质量）○降低催化汽油硫含量FDFCC工艺开发过程1998年至2001年，洛阳石化工程公司和长岭分公司合作，开展了灵活多效催化裂化工艺技术中试研究2001年11月通过了集团公司技术开发部组织的中试技术评议，并建议尽快进行工业试验；

FDFCC工艺开发过程2002年3－5月，在清江石化12万吨/年的双提升管催化裂化装置上进行了FDFCC工艺工业试验2003年5月对长岭分公司105万吨/年１＃重油催化裂化装置进行了ＦＤＦＣＣ工艺改造中国石油大庆炼化分公司采用FDFCC工艺技术对60万吨/年重油催化裂化装置扩能改造为100万吨/年灵活多效催化裂化(FDFCC)

工艺技术原理充分发挥二次反应的作用汽油改质过程的主要反应类型（1）烯烃分子裂化反应（2）氢转移反应（3）

芳构化反应（4）

异构化反应（5）

烷基化、叠合反应（6）烷烃裂化反应（7）热裂化反应（8）环烷环开环反应（9）缩合、脱氢生焦反应(10)硫化物转化反应催化汽油理想改质条件较高的平衡剂活性或剂油比：促进双分子的氢转移和烷基化反应提高催化裂化与热裂化的比例适当的汽油改质温度：化学热力学反应动力学化学热力学催化裂化和热裂化反应是吸热反应氢转移、异构化、烯烃芳构化和烷基化反应是放热反应。提高反应温度对裂化反应有利，对氢转移、异构化、烯烃芳构化和烷基化等反应不利反应动力学从反应动力学角度看，缩合生焦、热裂化等非理想反应属于非催化反应，它们的活化能比理想反应大，升高温度对这类反应更有利，会造成理想产物选择性下降的不利结果。因此，单纯从降低汽油烯烃考虑，改质温度不宜过高现有汽油改质工艺的特点在提升管上游改质模式优点：催化剂活性高、剂油比大降烯烃效果明显缺点：温度太高，热裂化反应比例较大汽油改质比例有限影响重油催化现有汽油改质工艺的特点在提升管下游改质模式优点：反应时间充分反应温度适中缺点：催化剂活性低，不利于双分子二次反应在汽油改质的同时，柴油也进一步发生二次反应，影响柴油质量汽油改质温度不能灵活调节FDFCC工艺特点增设一根汽油提升管，为汽油的理想二次反应提供独立的改质空间，反应条件可以灵活调节。充分利用高活性状态的催化剂对汽油进行改质，提高催化裂化与热裂化的比例。剂油比可以优化重油管反的操作，对催化柴油质量无不良影响。避免了汽油改质与重油裂化的相互影响。灵活多效催化裂化工艺基本流程单分馏塔全馏分汽油改质改质流程特点：双提升管单分馏塔全馏分汽油适合于中等烯烃含量的汽油改质缺点：部分汽油循环改质单分馏塔全馏分汽油改质工艺流程双分馏塔全馏分汽油改质改质流程特点：双提升管增设一汽油分馏塔全馏分汽油改质汽油提升管单独设立沉降器改质效率高，适合于高烯烃含量的汽油改质可生产符合欧Ⅲ标准的汽油产品缺点：增加汽油分馏塔投资双分馏塔全馏分汽油改质工艺流程模拟双分馏塔流程改质流程特点：双提升管模拟双分馏塔全馏分汽油改质改质效率高，无需增加汽油分馏塔投资适合于高烯烃含量的汽油改质模拟双分馏塔流程单（双）分馏塔轻质汽油改质流程轻质汽油改质流程特点双提升管单（双）分馏塔轻质汽油改质，单独设立沉降器汽油改质效率高,汽油处理量较小适合于高烯烃含量的汽油改质单（双）分馏塔轻质汽油改质流程单分馏塔单沉降器轻汽油改质流程FDFCC操作方案低温方案－－烯烃可降至18％以下高温方案－－烯烃可降至18％以下丙烯增产4－6％化工方案－－轻汽油最大量增产丙烯重汽油加氢作重整原料

碳四回炼：丙烯产率20％灵活多效催化裂化工艺工业试验清江石化清江FDFCC工业试验方案模拟双分馏塔方案A以另一套50万吨/年重油催化裂化装置生产的催化粗汽油(外供汽油)作为12万吨/年FDFCC装置汽油改质提升管反应器的原料单分馏塔方案B

以12万吨/年FDFCC装置自产的催化粗汽油作为汽油改质提升管反应器的原料FDFCC工业试验原料油性质试验方案AB重油原料密度,20℃,kg/m3900.2919.3粘度,100℃,mm2/s10.7424..57硫含量,μg/g32063128残炭值,%3.527.05饱和烃,%60.750.2芳香烃,%22.428.2胶质沥青质,%16.921.6汽油管反改质产品分布(%)反应温度,℃400450500550600剂油比5.87.29.413.517.6干气1.673.253.905.426.78液化气5.3211.8913.9619.7328.57其中丙烯2.746.107.1610.1214.65汽油89.4078.8974.9566.8553.10柴油2.143.584.655.168.48焦炭1.282.172.272.642.86损失0.190.220.270.200.21合计100.0100.0100.0100.0100.0汽油改质前后的主要性质项目重催粗汽油改质粗汽油反应温度℃450500550剂油比7.29.413.5密度,20℃,kg/m3708.4719.3728.9737.2硫含量,μg/g380311300286烯烃,V%44.517.313.711.5芳香烃,V%13.827.930.032.5饱和烃,V%41.754.856.356.0RON90.691.892.792.9MON80.981.682.082.3FDFCC工艺产品分布工艺方案RFCCFDFCC重油管温度,℃505505汽油管温度,℃400400550550汽油改质率,%05010050100

干气＋损失4.254.614.975.416.58液化气17.7218.8720.0121.9726.21

其中丙烯6.817.407.998.9911.16汽油43.0240.7838.5435.9328.85柴油24.4824.9425.4025.5926.70油浆1.311.311.311.311.31焦炭9.229.499.779.7910.36柴汽比0.570.610.660.710.93液化气组成工艺方案RFCCFDFCC重油管温度,℃505505汽油管温度,℃450500550600汽油改质率,%0100100100100LPG产率,%17.7222.8423.7326.2130.01

丙烯44.6757.7956.8357.3157.05丙烷10.138.749.4510.4210.24丁烯29.5526.2725.5623.7025.45丁烷15.657.208.168.577.26合计100.0100.0100.0100.0100.0混合粗汽油主要性质工艺方案RFCCFDFCC重油管反温度,℃505505汽油管反温度,℃400450500550600汽油改质率,%05050505050密度,20℃,kg/m3

708.4710.7

713.2712.1719.9722.3硫含量,μg/g380356350350342346烯烃,V%44.533.732.531.331.232.5芳香烃,V%13.818.020.020.821.322.0饱和烃,V%41.748.347.547.947.545.5RON90.6

90.891.191.591.591.4MON80.9

81.181.281.381.581.6催化轻柴油主要性质工艺方案RFCCFDFCC重油管温度,℃505505汽油管温度,℃400450500550汽油改质率,%050505050催化轻柴油性质密度,20℃,kg/m3

863.0863.4863.7

865.2867.4凝点,℃00+1+1+1氧化沉渣1.461.521.511.491.54闪点,℃6971707271硫含量,μg/g13201341135613671374

十六烷值34.234.234.033.933.7清江FDFCC工艺工业试验结果催化汽油烯烃含量降低20-30个百分点汽油辛烷值提高0.5-2个单位汽油的硫含量降低15-25%催化装置的丙烯总产率提高3-6个百分点重油催化装置的柴汽比提高0.2-0.5灵活多效催化裂化工艺工业试验长岭分公司长岭分公司FDFCC工艺技术改造方案将1#RFCC装置改造为FDFCC装置，汽油改质提升管反应器与重油提升管共用沉降器和分馏塔改质2#RFCC装置的粗汽油，并多产丙烯长岭FDFCC装置重油提升管反应器处理量为105万吨/年,汽油管反处理量为40万吨/年长岭FDFCC装置工艺目标改质汽油烯烃含量降低到20V%以下混合汽油烯烃含量降低到35V%以下FDFCC装置丙烯总产率提高4.5个百分点项目改造内容反应部分新增了汽油提升管及其附件分馏及吸收稳定系统分馏塔塔盘由条阀改为ADV微分塔盘；稳定塔塔盘由条阀改为LLC立体传质塔盘部分冷换设备及机泵更新。其它新增两条3500米汽油管线。施工及投资情况整个工程改造时间22天总投资1874万元人民币其中工程投资1000万元人民币开工情况装置于5月23日开主风机开始升温干燥，到29日反应器喷油，开工一次成功。从装催化剂、转剂、三器流化，两根提升管喷油到切换到烟机－主风机机组运行、提压操作等关键步骤都十分顺利。操作灵活

由于汽油提升管灵活的操作特性，三器压力平衡及热平衡的调节更灵活、简单。催化剂单耗0.6kg/t（自然消耗量）

再生催化剂定碳＜0.1％稀密相温差降低5～10℃标定方案方案A：自产粗汽油回炼改质方案B：2#催化粗汽油回炼改质方案C：2#催化粗汽油回炼改质并增产丙烯（高温）原料结构原料设计(%)改造前方案A方案B方案C直馏蜡油62.00 61.1646.9751.17 42.74焦化蜡油30.00 23.6728.2228.43 31.70减压渣油8.00 15.2624.8120.40 25.56汽油提升管的操作条件项目 设计方案A方案B方案C提升管出口温度

℃550550 550 585终止剂流量m3/h30 －－ － 粗汽油改质率% 10092 48 46粗汽油进料量m3/h7065 65 55提升管剂油比 129.9710.3113.40汽油提升管产品分布项目设计 方案A 方案B 方案C≤C2+损失 6.00 4.05 2.43 5.22C3、C4 23.63 16.62 19.02 22.36其中丙烯

10.04 7.06 7.75 9.84汽油 62.37 70.42 73.09 65.85轻柴油 5.51 6.43 3.22 4.10焦碳 2.49 2.46 2.05 2.47合计 100 100 100 100汽油提升管进料和出口液体油性质项目方案A方案B方案C进料出口进料出口进料出口密度(20℃)734.5738.3727.5736.8725.1734.2干点℃179.0204.5174.0217.5170.0206.5总硫ppm0.0950.0660.1130.0860.0940.061降硫率%30.523.935.1

烯烃O34.111.751.715.955.412.6

芳烃A28.039.718.334.818.638.4FDFCC产品分布项目改造前总物料改造后粗汽油不回炼粗汽油回炼总物料汽油提升管干气4.55.726.435.13液化气13.418.7022.9119.07其中：丙烯4.35.988.386.51汽油40.7236.1228.8873.81柴油28.1425.5927.200.19油浆5.005.825.430焦碳7.747.638.041.62损失0.50.440.50.0合计100100100100表观转化率26.19FDFCC产品分布产品 设计(%) 改造前改造前 FDFCC 粗汽油不回炼粗汽油回炼干气 7.37 4.505.73 6.83液态烃 25.52 13.4018.70 21.35

其中丙烯9.44 4.305.98 7.79汽油 27.64 40.7236.12 32.81轻柴油 25.10 28.1425.59 25.08油浆 5.00 5.005.824.80焦碳 8.95 7.74