永坪常压催化裂化标定.docx
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永坪常压催化裂化标定
延长油矿管理局永坪炼厂Ⅱ套常压-催化裂化
装置标定报告
中国石化洛阳石化工程公司工程研究院
2004.11.10
编写:
审核:
审定:
目录
一.前言1
1.概况
2.标定工作简介
二.第一部分样品分析测试5
1.样品采集
2.样品分析
3.分析结果
4.小结
三.第二部分Ⅱ套初馏-常压蒸馏装置标定21
1.装置概况
2.标定数据
3.工艺计算
4.技术评价
5.小结
四.第三部分Ⅱ套催化裂化装置标定37
1.装置概况
2.原料油
3.催化剂
4.标定核算结果
5.分馏塔塔板水力计算
6.结论
7.建议
五.第四部分装置的能耗计算91
1.常压-催化装置能耗计算
2.小结
前言
一、概况
延长油矿管理局永坪炼厂Ⅱ套常压蒸馏装置设计规模为200万吨/年加工延长混合原油;Ⅱ套重油催化裂化装置采用北京石科院的MIP技术,设计规模为80万吨/年,加工延长混合常渣。
两套装置由中国石化集团公司洛阳石化工程公司设计,于2004年4月顺利开工,到目前为止,常压装置、重油催化裂化装置运转正常平稳。
为了全面掌握装置的生产情况和达标验收,永坪炼厂决定对两套装置进行全面的工艺技术标定。
因此,永坪炼厂与洛阳石化工程公司工程研究院组成联合标定小组,于2004年10月12日至10月16日对上述装置进行了工艺技术标定,其标定内容如下:
(1)原料油、催化剂及各产品的分析测试;
(2)常压蒸馏装置的标定及工艺核算;
(3)重油催化裂化装置的标定及工艺核算;
(4)常压蒸馏、催化裂化装置的能耗计算。
二、标定工作简介
1、标定检测方法
⑴油品计量
两套装置的原料与产品采用流量计与油罐检尺相结合的方法进行计量检测(主要以油罐检尺数据为准),对各中间油品则主要采用装置内孔板流量计进行计量。
各流量计在标定前均疏通了引压管线,并校正了仪表指标值。
⑵气体计量
常压水蒸汽、催化裂化烟气、主风、干气、水蒸汽等采用限流孔板计量。
⑶操作参数的检测
各操作参数均以操作室仪表为准,操作室各仪表在标定前均进行了零点、准确度、灵敏度校正。
⑷压力检测
装置各处压力均采用标准测压表进行了测量与校正。
⑸样品及数据采集
常压原料、产品及中间油品;催化裂化原料、产品及中间油品、催化剂及各种气体按时取样、分析。
加热炉烟气、催化烟气、干气、贫气、富气、液化气及各种污水在永坪炼厂工厂现场分析,其它样品由洛阳石化工程公司工程研究院分析。
⑹操作参数
操作数据每两小时记录一次。
2、标定装置
⑴常压蒸馏标定时间2天
⑵催化裂化标定时间2天
本次标定历时4天,报告将分四部分对标定工作进行总结。
装置的操作状况将分别讨论。
第一部分
样品分析测试报告
第一部分样品分析测试
一、样品采集
本次常压装置和重油催化裂化装置标定的采样工作由永坪炼厂中心化验室按照《永坪炼厂2004年生产装置标定方案》的要求统一采样,具体情况如下:
1、原料油:
标定期间所用的原料油在储罐采集一次采够。
2、催化剂:
待生剂和再生剂在装置采样口采集,当天(10:
00、14:
00、19:
00)三次采样,混合均匀后,分析混合样。
3、气体样品:
干气、贫气、富气、液化气、常压烟气和再生烟气按中心化验采样方式采样进行分析。
4、液体中间产品:
它包括初顶、常顶汽油;常一、常二线油;常压一、二中段循环油,稳定汽油和粗汽油及回炼油和油浆等。
这些油样每天10:
00、14:
00、19:
00采样一次,三次所采样品等体积混合均匀后作为一个馏出口的代表样品进行分析。
二、样品分析
1、分析项目
本次标定分析项目按照《永坪炼厂2004年生产装置标定方案》规定的分析项目进行。
分析项目分油气部分和水质部分,其中表1-1至表1-4的项目由永坪炼厂中心化验室分析,数据表1-4以后的项目均由洛阳石化工程公司工程研究院分析。
2、分析方法
常压和催化装置标定样品分析项目多,因此涉及到的分析方法也多,多数为国家标准方法和石化行业标准方法,此外还有一些非标准方法,如分析渣油馏程用的就是气相色谱高温模拟馏程分析方法。
本次标定所采用的分析方法,有国家标准方法和石化行业标准方法的均按照标准方法进行,没有标准方法的,采用附表列出的仪器型号及主要操作条件进行分析。
此外,气体和污水样品不易保存,无法带回洛阳工程研究分析,故这些样品均在永坪炼厂及时分析,以保证数据的可靠性。
三、分析结果
1、表1-1至表1-4分别为永坪炼厂的各项分析数据。
表1-4列出了干气、贫气、富气、液化气、油中气和烟气的分析结果,包括催化烟气分析数据。
干气数据的变化与吸收塔操作有关,可反映出吸收塔的操作是否平稳,表中干气数据表明>C3组份达7.13V%,干气不干说明催化吸收塔操作负荷过大。
干气中氢气含量一般小于25V%,H2/CH4体积比为1.05不高,说明催化裂化催化剂的重金属污染不是很严重。
液化气是人们日常生活中使用的一种燃料,其质量是否合格很重要,表1-4分析数据表明,C5以上含量在0-2.2%范围内,符合C5以上含量不大于3%的国家标准。
液化气经过脱硫精制,达到GB11174-97规定S<343mg/m3的国家标准。
烟气数据的准确与否直接关系到烧碳量和烧氢量的计算,又是判断再生器运转状况的重要数据。
表1-4烟气数据基本合理。
2、原油分析
原油分析数据见表1-5-1数据表明,原油经过脱盐、脱水后,盐含量为2.1mgNaCl/l,小于3mgNaCl/l,水含量小于0.2%。
说明脱盐、脱水效果不错,脱盐、脱水装置运转正常。
3、催化油品分析
表1-6-1和表1-6-6分别列出了Ⅱ套催化中间物流、汽油、催化柴油产品和催化剂性质分析结果。
表中催化汽油多数指标符合国家新的汽油质量标准,但其催化汽油的烯烃含量为48.4V%,远大于汽油烯烃含量≯35V%的新国家标准。
与Ⅰ套常规催化相比Ⅱ套的催化柴油十六烷值偏低为33.6(Ⅰ套常规催化柴油十六烷值为38)。
4、常压油品分析
常压装置油品分析结果表明,各馏分油的切割效果较好,常压装置操作平稳。
四、小结
在永坪炼厂技术科、常压-催化车间、中心化验室、供排水车间、储运车间和洛阳工程研究院的共同努力下,顺利完成了这次常压-催化两套装置标定工作中的采样和分析任务,分析结果及时准确,满足了装置标定计算的需要,保证了标定工作的顺利完成。
表1-1Ⅱ套常压装置标定分析结果(永坪)
项目
石脑油
常顶油
初顶油
一线油
二线油
13日
14日
13日
14日
13日
14日
13日
14日
13日
14日
初馏
45
39
74
37
40
43
159
157
241
245
10%
82
71
99
95
68
69
50%
115
100
123
119
115
115
211
209
300
302
90%
156
147
147
153
160
147
236
235
350
343
干点
175
166
167
166
178
166
245
243
359
353
全馏
97
97
98
98
96
97
密度
720.3
720.2
740.4
735.3
743.0
718.0
797.1
800.7
830.1
830.0
闪点
59
55
109
112
凝点
-30
-15
+8
+5
项目
原油
渣油
一中
二中
顶循
13日
14日
13日
14日
13日
14日
13日
14日
13日
14日
密度
823.0
844.0
885.2
893.9
807.3
811.5
831.5
836.6
未取出样品
含盐
23.6
43.4
5.4
4.8
含水
0.5
0.4
初馏
90
92
331
326
187
192
255
114
10%
218
218
317
300
30%
229
229
338
340
50%
237
237
350
353
70%
244
243
357
361
90%
252
252
364
361
以上
95%
256
256
368
200
18
19
300
38
39
350
51
53
3ml
3ml
残碳
2..98
闪点
71
73
129
141
凝点
-30
-30
+27
+28
表1-2Ⅱ套催化污水标定分析数据(永坪)
PH
酚
油
硫化物
氨氮
总磷
碱度
Fe
硬度
悬浮物
酸性水
9.30
151.98
81.11
373.20
1383.91
循环水
7.50
2.747
222.52
1.857
541.96
25
新鲜水
7.50
0.028
197.80
2.432
489.38
8.00
单位:
mg/L
表1-3Ⅱ套催化标定分析数据(永坪)
凝缩油
脱乙烷汽油
粗汽油
顶循环油
油浆
原料油
回炼油
稳定
汽油
柴油
精制汽油
一中
烟气
密度
710.2
705.7
719.8
825.5
949.1
896.1
895.1
723.0
883.8
893.9
馏程:
初馏点
30
30
30
136
223
283
155
33
207
238
10%
50
49
50
169
379
395
368
54
299
30%
181
405
430
381
316
50%
102
100
104
188
99
276
331
70%
195
444
510
398
338
90%
186
203
175
333
349
95%
208
343
353
干点
197
195
200
195
含盐
4.8
闪点
75
凝点
-5
残碳
1.66
博士试验
通过
芳烃
15.8
烯烃
48.5
饱和烃
35.5
CO2
14.0
CO
0
O2
2.9
辛烷值RON
91.7
表1-4Ⅱ套催化标定气体分析数据(永坪)
再生催化剂
待生催化剂
干气
富气
贫气
液化气
精制液化气
烟气
H2
25.38
16.05
26.60
---------
----------
C6
0.28
1.08
0.60
---------
----------
CO2
2.96
2.02
2.57
----------
14.00
C3H8
0.62
3.88
0.62
12.5222
14.6723
C3H6
2.63
14.24
2.50
44.6401
53.1596
C2H2
-----
-------
------
--------
---------
i-C4H10
0.96
4.84
1.13
13.3812
11.0573
n-C4H10
0.24
0.89
0.28
2.9126
2.0835
C4H8
0.96
3.82
1.10
14.9896
11.0573
i-C4H8
0.56
2.38
0.67
t-C4H8
0.42
1.37
0.47
6.0228
3.8145
i-C5H12
0.45
1.22
0.61
0.4982
0.1360
c-C4H8
0.29
0.97
0.34
4.1196
2.6462
n-C5H12
0.054
0.17
0.06
--------
---------
O2
0.59
1.27
1.09
--------
---------
2.9
N2
12.36
10.48
14.13
--------
----------
CH4
23.77
17.16
23.27
0.9104+air
1.2437+air
CO
1.59
1.19
1.62
----------
0
C2H2
12.09
8.13
10.47
0.0033
0.0331
C2H6
13.79
8.82
11.87
定碳
0.2%
0.65%
10月15日8:
00取样
10月15日8:
00取样
比表面
113.94
筛分
≤20
0.30
20-40
6.20
40-80
43.6
80-110
30.9
≥110
19.0
微反活性
62.72
沉降密度
0.8667g/ml
充气密度
0.8400g/ml
压紧密度
0.9579g/ml
表1-5-1Ⅱ套常压-催化原料油组成和性质分析(洛阳)
原料油
原油(脱盐后)
混合常渣
常
规
分
析
密度,20℃,Kg/m3
残炭,%
凝点,℃
粘度,(mm2/g)50℃
80℃
盐含量,mgNaCl/l
含水量,%
分子量
835.5
2.1
-3
5.09
2.1
0.08
364
887.1
3.3
--
--
20.1
4.7
--
425
元
素
分
析
C,%
H,%
S,μg/g
N,μg/g
85.82
13.41
800
1008
86.44
13.12
1092
1819
金
属
分
析
μg/g
Ni
V
Fe
Na
0.23
0.4
3.6
1.3
4.3
0.7
8.4
2.4
族
组
成
饱和烃,%
芳烃,%
胶质+沥青质,%
77.6
17.8
4.6
64.5
28.2
7.3
高
温
模
拟
蒸
馏
℃
IBP
10%
30%
50%
70%
90%
95%
37
124
246
347
419
551
614
334
368
431
479
537
668
684
表1-5-2Ⅱ套常压油品分析结果
样品名称
石脑油
初顶油
常顶油
分析单位
永坪
洛阳
永坪
洛阳
永坪
洛阳
密度,20℃,Kg/m3
折光,nD20
酸度,mgKOH/100ml
溴价,gBr/100ml
腐蚀,(50℃,3h,Cu)
胶质,mg/100ml
硫醇硫,μg/g
720.3
---
---
---
---
---
---
722.1
1.4086
0.07
0.103
1a
无
17
743.0
---
---
---
---
---
---
723.6
1.4210
0.07
0.102
3b
5
15
740.4
---
---
---
---
---
---
741.6
1.42140.12
0.385
4b
5
22
馏
程
℃
IBP
10%
50%
90%
FBP
45
82
115
156
175
33
72
112
149
166
40
68
115
160
178
44
71
114
151
168
74
99
123
147
167
76
102
123
148
169
表1-5-3Ⅱ套常压油品分析结果
样品名称
常一线
常二线
分析单位
永坪
洛阳
永坪
洛阳
密度,20℃,Kg/m3
腐蚀,Cu,50℃,3h
酸度,mgKOH/100ml
闪点,闭口,℃
凝点,℃
粘度,20℃,mm2/s
硫,μg/g
氮,μg/g
色度,色号
十六烷值
折光,nD20
胶质,mg/100ml
797.1
--
--
59
-30
--
--
--
--
--
--
--
800.4
1a
0.11
53
-35
2.687
234
1.2
<0.5
45
1.4484
5
830.1
--
--
109
+8
--
--
--
--
--
--
--
828.7
1a
2.6
114
+7
6.042
568
130
<0.5
56
1.4692
8
馏
程
℃
IBP
10%
50%
90%
FBP
159
--
211
236
245
160
184
213
235
244
241
--
300
350
359
240
262
300
351
360
表1-5-4Ⅱ套常压中间物流分析结果
样品名称
一中段循环油
二中段循环油
顶循环油
分析单位
永坪
洛阳
永坪
洛阳
永坪
洛阳
密度,20℃,Kg/m3
闪点,(闭口),℃
凝点,℃
折光,nD20
粘度,20℃,mm2/s
807.3
71
-30
--
--
805.1
74
-32
1.4553
6.285
831.5
129
+27
--
--
832.8
133
+26
1.4741
7.281
--
--
--
--
--
740.9
--
--
1.4219
1.48
馏
程
℃
IBP
10%
30%
50%
70%
90%
95%
FBP
187
218
229
237
244
252
256
189
219
231
235
242
251
258
269
255
317
338
350
357
364
368
257
319
341
351
358
363
369
374
--
--
--
--
--
--
--
--
81
111
--
127
--
152
--
172
表1-6-1Ⅱ套催化汽油分析结果
分析单位
永坪
洛阳
油品名称
稳定汽油
精制汽油
稳定汽油
精制汽油
常
规
分
析
密度,20℃,Kg/m3
折光,nD20
酸度,mgKOH/100ml
溴价,gBr/100ml
腐蚀(50℃,3h,Cu)
诱导期,min
胶质,mg/100ml
723.1
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
725.5
1.4163
0.25
75
1a
>480
5
723.6
1.4151
0.19
73
1a
>480
2
元
素
分
析
C,%
H,%
S,μg/g
N,μg/g
--
--
--
--
--
--
--
--
85.92
13.72
105
48
85.95
13.75
71
44
族
组
成
饱和烃,v%
烯烃,v%
芳烃,v%
35.5
48.5
16.0
--
--
--
35.1
49.9
15.0
35.4
48.7
15.9
馏
程
℃
IBP
10%
50%
90%
FBP
33
54
99
175
195
--
--
--
--
--
35
55
102
173
196
36
55
101
174
198
辛烷值RON
91.7
--
92.2
92.1
表1-6-2Ⅱ套催化柴油分析结果
分析单位
永坪
洛阳
产品名称
催化柴油
催化柴油
常
规
分
析
密度,20℃,Kg/m3
粘度,20℃,mm2/s
凝点,℃
闪点(闭口),℃
胶质,mg/100ml
折光,nD20
腐蚀,(50℃,3h,Cu)
溴价,gBr/100ml
苯胺点,℃
酸度,mgKOH/100ml
883.8
--
-5
75
--
--
--
--
--
--
883.5
4.719
-3
75
22
1.5037
1a
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