VRFCC即减压渣油催化裂化技术

不能不说大庆减压渣油催化裂化成套技术是在这不断“创新——领先——突破”和研究、开发及套用成功的100余套基础上实施了新的跨越，从而培育和形成了中国石化又一项特有的核心技术。

产品结构的调整和最佳化，新的经济成长点的培育，市场竞争力的提高，以及新的市场空间的开拓，无不都依赖于科技的进步和创新能力的提高。近四十年来，越来越显示炼油骨干工艺的催化裂化，已经印证了这一点。她不愧为小至一个群体，大至一个民族进步的灵魂；不愧为小至一个单位，大至一个国家兴旺发达的不竭动力。

业内人士共知，我国不断创新的催化裂化科研和工艺工程技术，以及与之相应的一系列催化剂，都是依靠自己的力量，借鉴国外先进技术，以产、学、研相结合的形式，在独立自主基础上开发出来的。

自我国第一套60万吨/年同高并列式密相输送流化催化裂化装置于1965年投产至今，设计和改造了各类流化催化裂化装置近300次（套）；原料从馏份油、掺渣油、全常压渣油过渡到而今的全大庆减压渣油—VRFCC。从而使我国催化裂化装置的整体技术接近或达到世界先进水平，而且，其以加工能力9200万吨/年，而位居仅次于美国的世界第二。

1959年，我国在短短几个月内就找到大庆油田，之后，随着油田的深入开发，原油产量大幅度增长，但是，当时我国炼油生产状况远远不能满足如此高速发展的需求。不但能力小，工艺落后，尤其是二次加工技术只相当于国外三、四十年代的水平。因而，急需扩大炼油加工能力和有效加工大庆原油，为了用好大庆原油，提高油品质量，增加轻油收率和降低能耗、减少损失。我国科研设计人员针对其含轻馏份少、含蜡量高、汽油馏份辛烷值低等特点，在吸收消化国外先进技术和自力更生奋发图强的基础上，硬是于1965年成功研究和设计。投产了具有世界水平的60万吨/年蜡油催化裂化（同高并列式），并于两年后又翻一番地建成了120万吨/年同类型式的催化裂化生产装置。从此，我国炼油工业从热加工技术一举跨入了流化催化加工的先进技术领域，掀开了催化裂化科学研究和工程设计的新篇章。

七十年代中期，由于具有较高活性和选择性的分子筛催化剂在我国的问世，这就为提升管反应的发展提供了有利条件。由于提升管反应器比先前同高并列式的床层反应器有如油气和催化剂接近活塞流、减少了返混，而且分子筛催化剂比原无定形硅铝的活性要高，产品分布得以改善，轻油收率高等诸多特点。因此，由中国石化工程建设公司设计的国内第一套年处理蜡油60万吨的提升管反应、两器高低并列式的流化催化裂化置于1978年初，在武汉石化厂建成投产。

鑒于分子筛催化剂含碳量越低，其活性就越好的这一性能，因而，对其的利用便推动了再生技术的进步，以致使催化裂化技术得以革命性的变化。1979年，SEI在承担荆门炼厂60万吨/年蜡油同高并列式床层流化催化裂化装置改造中，採用了分子筛提升管――高效再生新工艺，即“带外循环管的烧焦罐式高效再生技术”。儘管很艰辛、困苦，这一步终于使我国在技术上得到了跨越式的成功。不但使炼量提高到了80万吨/年，而且轻质油收率从四年前的69%提到78%、吨原料催化剂单耗也由1.5公斤降到0.4公斤。该成果先后获得了中石化总公司科技进步一等奖和国家科技进步奖二等奖。

在此基础上，中国石化工程建设公司和有关科研单位合作于1986年，在大港炼油厂新设计的蜡油进料流化催化裂化装置上投用了自已开发的、具有中国特色的“带预混合提升管烧焦罐高效再生技术”，并获国家科技进步奖三等奖。

七十年代，我国催化裂化原料仍以直馏减压馏份油为主，也加工部分如焦化、热裂化出的轻重瓦斯油，残渣油料还很少作为催化裂化原料。但是，由于压缩重油作为燃料油的比重，已成为改变我国燃料结构的既定方针。因此，增加重油加工，提高原油加工深度将成为必然趋势。催化裂化原料必须向残渣油料扩展。当初，为了用好一亿吨石油，提高加工深度，增加企业效益，原北京设计院（现重组改制为SEI）于1981年初，在燕化炼油厂同高并列式流化裂化装置进料蜡油（减压馏份油）中，首次掺炼了3%~5%的任丘常压渣油，使轻质油收率达到65%～69.3%。之后，又在1983年9月～12月期间，于石家庄炼油厂高低并列式流化催化裂化生产装置上实现了进料为100%大庆常压渣油的创新先进工艺。这在我国重油催化裂化技术方面开了先河，做出了又一个跨越，获得了国家科技攻关项目阶段成果奖、国家科技进步和总公司科技进步的两项一等奖。

科学技术研究是无止境的，她永远是推进 生产发展的原动力。1994年10月，中国石化工程建设公司以产、学、研形式，开发了具有世界先进水平的多产丙烯等轻烯烃的催化裂解（DCC）技术，并在济南炼油厂15万吨/年装置试验成功，获总公司科技进步特等奖，国家发明一等奖。

由于原料油的变重，带来了对再生技术的更高要求。为了进一步提高烧焦效率，取消烧焦罐，代之以管式分段给风烧焦，广大科技人员经过多年努力，终于在1995年3月，提升管式高效再生器首次用于安庆石化总厂40万吨/年催化裂解装置。它的开发成功，使烧焦强度达到800公斤/吨催化剂·时以上，再生剂含碳量降至0.1%以下的两项指标，均具有世界先进水平。与此同时，为了加工高残炭重油，我国洛阳石化工程公司又开发了烟气串联三器联体催化裂化技术（ROCC），并在1999年三季度，于青岛石化集团有限责任公司顺利建成投产了我国第一套100万吨/年ROCC－V型加工高残炭的重油催化裂化工业生产装置。

由于石油是不可再生的一次性能源资源，因此进入20世纪如何利用好石油资源，如何加工重油，已成为世界关注的热门话题，因而，目前世界各国都在致力于寻找更为先进的渣油加工技术。从世界範围催化裂化原料来讲，七十年代以前，其残炭在1m%以下，八十年代末因掺渣油而达到～5m%，九十年代又和加氢预处理相结合，出现了康氏残炭10m%以上、重金属Ni+V30PPm以上的渣油原料。

我国每年约5000~6000万吨/年的大庆减压渣油是属高残炭、高沸点、高粘度、高胶质“四高”特点的劣质催化裂化原料。但由于其较高的H/C比和沥青质含量很低而存在着用催化裂化加工的可能。因此，如何利用好这部分资源的关键是需要开发新的工艺、催化剂和新设备来解决此加工难题。为此大庆减压渣油催化裂化—VRPCC成套技术开发被列入“九五”期间国家经贸委《1988年国家重点技术创新项目》和中国石化集团公司“十条龙”重大科技攻关项目，并决定在燕山石化公司第二套催化裂化装置上进行工业试验。

燕化公司第二套催化裂化装置原为80万吨/年重油催化裂化工业装置，掺渣量（大庆减压渣油）最大仅为30%左右，本次改造採用了我国自主创新并有跨越的技术6项创新技术，其中5项乃属国内首创，而且第一次被工业套用，还集成採用了国内其他9项先进成熟的技术总计15项技术。于1998年11月改造工程完成并顺利投运仅一年，便显露出工业研究和工程设计所预期的令人满意的效果：加工量不变，掺渣量由30%飈升至85.1%以上，改造后年新增利润1.0567亿元，吨油利润由152元上升到248元。

具有国内首创，达到国际先进水平的VRFCC的开发成功，大幅度提高了中国催化裂化技术的整体水平，使之处于世界领先地位。目前，我国科技人员正向着更高层次、更高水平和大力进行原始性创新的催化裂化技术推进。

该工艺专利技术主要包括：

（1）高粘度原料的减粘雾化技术。

（2）无返混床剂油接触实现热击气化及高重油转化技术。

（3）短接触反应抑制过裂化和结焦技术。

（4）应再生温差及再生剂温度调控协调初始反应深度及总反应苛刻度技术。

（5）用VRFFCC专用催化剂（DVR系列）技术。

第一套VRFCC工业装置是由北京燕山石化公司炼油厂催化裂化装置改造成800Kt/aVRFCC装置，该装置工程设计的主要特点有：

（1）提升管反应器採用了新一代高效雾化喷嘴，提高了高粘度进料的雾化效率。

（2）採用带四层预汽提段和三臂旋流头的旋流快速分离器（VQR），有效降低焦炭氢含量。

（3）使用了在我国首次採用的富氧再生技术，解决了在再生器主体不动、主风量不足的前提下烧焦量增加约60%的难题。

（4）採用了新的防焦蒸汽注入设计，有效防止了加工高生焦母体渣油进料的反应系统、沉降器内部构件、穹顶及大油气管线等部位的设备结焦问题。

此外，该装置技改项目中还包括了7项我国近年来行之有效的重油催化裂化技术。