1. State Key Laboratory of Heavy Oil Processing

重油催化裂解多产丙烯（TMP）的发展

The Development of Heavy Oil Deep Catalytic Cracking

for Increasing Propylene

杨朝

合

State key Laboratory of Heavy Oil Processing

China University of Petroleum

中国石油大学国家重油加工重点实验室

目录Content

丙烯需求预测-Propylene Demand Forecast

丙烯主要来源-Major Sources of Propylene

生产丙烯的技术-Technology of Producing Propylene

TMP技术开发和工业试验-Development and Industrial

Test of TMP technology

小结-Conclusions

丙烯需求预测

Propylene Demand Forecast

丙烯的供需差距Propylene Supply and Demand Gap

Propylene from Steam Crackers蒸汽裂解厂商

提供的丙烯

r

a

e年yPropylene demand丙烯需求

百r

e

万p

s

吨n

o

t

n

o

i

l

l

i

M

烃类水蒸气热裂解增产丙烯的问题

Steam cracking supply most of the propylene蒸汽裂解提供大部分丙烯

Free radical reaction 游离基反应

Disadvantages：缺点：

High cost of raw material due to the lack of high quality feedstock由于缺少优质的进料，原料成本高

High operation cost due to the high temperature in reaction and low temperature in separation由于反应高温而分离低温，带来高操作成本

Low propylene to ethylene ratio due to reaction mechanism, while propylene market increase faster than ethylene由于反应机制造成低丙烯/乙烯比例，而丙烯市场增长快于乙烯

重油催化裂解增产丙烯的优势

Deep catalytic cracking shown as a promising technology催化裂解显示是一项有前途的技术

Ionic reaction with Carbonium ion与正碳离子发生的离子反应

Advantages:好处：

Extending the source of feedstock (such as heavy oil) reduces the cost of raw materials扩大进料来源（如重油），减少原料成本

Mild conditions reduce the operation cost 温和条件减少操作成本

High propylene to ethylene ratio丙烯/乙烯比例高

重油催化裂解生产丙烯的技术现状

The heavy oil deep catalytic cracking Technology is got a great

attention by all the petrochemical corporations in the word. Then the

propylene and ethylene become the desired products from the by-product for conventional FCC process.重油催化裂解技术受到全球石化企业的极大重视，于是丙烯和乙烯便成为常规催化裂解工艺流程的副产品所渴求的产品。

Utilizing a combination of specific processing conditions and proper catalyst: selected mechanical hardware, and a high concentration of

shape-selective additive, and even higher-severity operation.利用特定加工条件和合适催化剂的组合：精选机械零部件，高浓度的择形添加剂以及更严格的操作。

生产丙烯的不同技术选项Options of FCC design催化裂解设计选择 Conventional Gasoline Design常规汽油设计 5 propylene yield丙烯产量/ wt%

Convent

ional gasoline and Diesel常规汽油和柴油Conventional FCC with additives加添加剂的常规催化裂解 Single riser Gasoline& propylene Design

3

3~7

add.添加 1~2 10~12 add.添加 1~3 add.添加 1~3

单提升管汽油和丙烯设计Dual risers with LCN recycle双提升管加轻裂化石脑油循环 Dual risers with C4= recycle

10~20

双提升管加C4循环

The propylene yield improvements shown vary with the type of feedstock所显示的丙烯产量的提高随进料类型的不同而有所不同2011/5/16

Sinopec RIPP-DCC Technology中国石油化

工股份有限公司石油化工科学研究院——催化

裂解Two riser reactor technology(DCC)Industrial application: over 10 units技术双提升管反应装置技术

EXXONMOBIL埃克森美孚

UOP霍尼韦尔-PetroFCC石油催化裂化

AXENS法国AXENS-PetroRiser石油提升管

KBR美国KBR-Maxofin工艺

PetroBras巴西石油

SHELL壳牌-MILOS工艺

中国石化RIPP的DCC技术Reactor:反应装置 single reactor单反应装置 riser+ bed reaction zone提升管+床反应区 Feature:特点 high temperature高温 long reaction time反应时间长 propylene 10~20%丙烯含量 10~20% Disadvantage:缺点 overcracking过度裂解 more dry gas产生更多干瓦斯 low quality of light oil轻油质量低 (low Cetane Number of Diesel fuel)低十六烷值的柴油

Regenerator再生装置

Reactor反应装置

Slurry Recycle

浆料循环Fresh Feed新鲜进料

中国石化RIPP的DCC技术

Industrial application: over 10 units工业应用：超过10个装置催化裂解类型二

催化裂解

类型一

温度

反应装置

再生装置

厚度量规反应装置压力kg/cm2

反应时间，秒

催化剂/石油，wt/wt

蒸汽喷射wt% 进料最大C3最大异烯烃

*about 2s in Riser plus 2–20 weight hourly

space velocity (WHSV) in bed reaction zone

900 kt/y DCC unit

双提升管技术-EXXONMOBIL

Flue gas

废气Oil vapor油蒸汽

EXXONMOBIL埃

克森美孚

Add naphtha riser增

加汽油馏分提升管Feed

进料Naphtha汽油馏分

Proper catalyst 适当

双提升管技术-KBR

封闭气旋系统

KBR-Maxofin美国KBR

Add naphtha riser增加汽

油馏分提升管

Proper catalyst适当的催

化剂

High reaction severity反主要进料提升管第二次汽油馏分循环新鲜进料注入回收汽油馏分注入

双提升管技术-PetroBras

PetroBras巴西石油

Add naphtha riser增加汽油馏分提

升管

Proper catalyst适当的催化剂

Naphtha riser operation at high

reaction severity在高反应程度下的

汽油馏分作业常规一号提升管

减压瓦斯油

剂油正常再生装置高二号提升管汽油馏分产品双外部提升管单元——示意图剂油比高

独立的汽油馏分提升管是MILOS的关键要素，用其本

身最佳的加工条件来生产额外的丙烯，同时原有的催

化裂化提升管被用于“正常”裂解。

该加工过程对产品来说有很大灵活性，从基本的

产品构成一直到最大化的丙烯或柴油。in DeliveringDiesel/PropyleneMILOS是壳牌制造柴油和丙

MILOS 和DCC 技术对比

DCC案例1DCC案例2

50%的阿拉伯轻VGO和50%的

布伦特VGO

大庆VGO

估值估值测量值进料进料含H成分

产品（占进料%wt）

C2负，不含乙烯

C2负中甲烷

乙烯

丙烷

丙烯

丁酸

丁烯

石脑油（C5-

450F）

HCO/浆

焦油

双提升管技术-UOP Add naphtha riser增加汽油馏分提升管 High reaction severity高反应程度

轻质烯烃

传统催化裂解轻瓦斯石油催化裂解

石脑油

馏出物

燃油

焦油UOP-PetroFCC

Typical PetroFCC yield, wt % (VGO feed)

双提升管技术-AXENS

AXENS-PetroRiser

PetroRiser technology incorporates a second riserinto the RFCC

complex. The light cracked naphtha produced in the first riseris sent to AXENS-石油提升管

an independent cracking riser, enabling each riser to be operated

independently, thereby providing optimal conditionsto enable both

high propylene production and reduce delta coke make.

PetroRiser produces 12 wt% propylenecompared to a classical

RFCC, which produces about 5 wt%.

石油提升管技术将第二段提升管加入了催化裂解全套设备。在第一

段提升管中产生的轻裂化石脑油被送到一段独立的裂解提升管，使每

段提升管能够独立运作，因而提供优化的条件，既能产出大量丙烯，

又能减少焦炭差。

石油提升管技术生产12wt%的丙烯，相比之下经典的催化裂解生

产大约5wt%.

R2R装置主要提升管石油提升管轻裂化石脑残油

Althoughtheabovetechnologiesallcanenormouslyincreasethepropyleneyield,.

Maintaininglowyieldofdrygaswhilepursuinghighpropyleneyieldshouldbeakeychallenge.

SoanewtechnologyisdevelopedbytheStateKeyLabofHeavyOilprocessing.Two-stagecatalyticcrackibngforMaximumPropylene(TMP)

虽然上述这些技术能够大大提高丙烯产出，但在丙烯产量超过10%时，干瓦斯的产量也在迅速增加，而轻油的质量严重下降，特别是对柴油燃料来说。

在追求高丙烯产出的同时保持干瓦斯的低产出，这应该是一个关键的挑战。

所以国家重油加工重点实验室就开发了一种新技术。

两段催化裂解实现最高丙烯产量（TMP）

TMP技术开发与工业试验

Development and Industrial Test of TMP technology

TMP技术开发目标-Development Aim

Maixmizing the propylene yield 使丙烯产出最大化

High octane number gasoline高辛烷值汽油

Better light cycle oil ( diesel fraction) 更好的轻循环油（柴油馏分） Lower yield of dry gas and coke较低的干瓦斯和焦炭产量

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/dgqj.html