復(fù)雜原料催化裂化成分含量與穩(wěn)定生產(chǎn)的關(guān)聯(lián)性分析

王菊甜

摘 要：某煉油廠原油來源比較復(fù)雜，并使用渣油、摻煉油漿、渣油等混調(diào)油煉油。本文針對(duì)其催化裂化裝置運(yùn)行特點(diǎn)，測定不同原料催化裂化的成分含量，分析原料催化裂化液體產(chǎn)品、氣體產(chǎn)品、固體殘?jiān)年P(guān)聯(lián)性，從而為控制催化裂化系統(tǒng)提供依據(jù)，使得催化裂化裝置實(shí)現(xiàn)優(yōu)化操作。

關(guān)鍵詞：煉油;催化裂化;原料;產(chǎn)品

中圖分類號(hào)：TE624.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2019）31-0136-03

Correlation Analysis of FCC Component Content and Stable

Production of Complex Raw Materials

WANG Jutian

（Ningxia Agricultural School，Ningxia Yinchuan 750021）

Abstract： A refinery has a complex source of crude oil， and uses mixed oils such as residue oil， mixed oil slurry， and residue oil to refine oil. Aiming at the operating characteristics of the catalytic cracking unit， the content of components of catalytic cracking of different raw materials was determined in this paper， and the correlation between the liquid products， gas products， and solid residues of the catalytic cracking of raw materials was analyzed， so as to provide a basis for controlling the catalytic cracking， so that the catalytic cracking unit can achieve optimal operation.

Keywords：oil refining;catalytic cracking;raw material;products

目前，除了中國石油天然氣集團(tuán)有限公司、中國石油化工集團(tuán)有限公司所屬的煉油企業(yè)，國內(nèi)的現(xiàn)代煉油企業(yè)原料供應(yīng)比較穩(wěn)定，品質(zhì)變化不大。但是，其他煉油企業(yè)原料供應(yīng)不穩(wěn)定且頻繁變化，甚至在原料供應(yīng)短缺時(shí)，為了減少重新開車的費(fèi)用，往往采用大回流比油漿回?zé)?，造成催化裂化裝置的穩(wěn)定性優(yōu)化操作困難[1]。

某煉油廠催化裂化裝置的原料供應(yīng)不穩(wěn)定且頻繁變化，造成催化裂化裝置的穩(wěn)定性不好，操作控制不能及時(shí)進(jìn)行調(diào)控。為了解決上述問題，在該煉油廠催化裂化裝置采集原料樣和干氣樣，并做樣品分析，得到相關(guān)檢測結(jié)果，利用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)檢測結(jié)果進(jìn)行因子分析、主成分分析和聚類分析[2，3]，找出不同原料催化裂化時(shí)原料性質(zhì)與產(chǎn)品產(chǎn)率、催化劑活性的線性關(guān)系，進(jìn)而調(diào)控生產(chǎn)過程，達(dá)到穩(wěn)定操作。

1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集

催化裂化裝置進(jìn)料口采集原料樣，主要分為原油、M100、渣油、混調(diào)油（原油/渣油混合、渣油/油漿混合、渣油/污油混合），使用催化進(jìn)料餾程用減壓蒸餾測定儀，參照高沸點(diǎn)石油產(chǎn)品高真空蒸餾測定法檢測原料餾程;使用自動(dòng)殘?zhí)績x，參照電爐法檢測原料樣殘?zhí)堪俜趾俊?/p>

催化裂化裝置氣體出口采集氣體產(chǎn)品干氣樣，使用干氣組分分析氣相色譜儀測定干氣組分，包括H2百分含量、CH4百分含量，并計(jì)算出H2百分含量/CH4百分含量，此比值表征催化裂化中所使用的催化劑的重金屬污染程度。

將不同原料樣的液體產(chǎn)品餾程檢測結(jié)果（液體產(chǎn)品汽油200℃百分含量、汽油205℃百分含量、柴油350℃百分含量、柴油365℃百分含量）、氣體產(chǎn)品組分檢測結(jié)果（干氣組分H2百分含量和CH4百分含量）、原料固體殘?jiān)鼨z測結(jié)果（原料殘?zhí)堪俜趾浚┳鳛樽罱K試驗(yàn)分析數(shù)據(jù)，如表1所示。

2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

本文主要采用SPSS統(tǒng)計(jì)分析中的因子分析法、主成分分析法、聚類分析法對(duì)采集到的6個(gè)變量，即汽油200℃百分含量、汽油205℃百分含量、柴油350℃百分含量、柴油365℃百分含量、干氣組分H2百分含量/CH4百分含量、原料殘?zhí)堪俜直冗M(jìn)行分析。

首先通過SPSS統(tǒng)計(jì)分析，以相關(guān)系數(shù)特征值大于1和84.700%的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率提取了試驗(yàn)分析的主成分，即選取的6個(gè)變量，如表2所示。然后，求取主成分綜合得分，如表3所示。

最后將不同原料的主成分得分（見表3）作為影響不同原料（即原油、M100、渣油、混調(diào)油）催化裂化反應(yīng)的新指標(biāo)。本文以組間連結(jié)法作為組群合并準(zhǔn)則，歐氏距離作為度量準(zhǔn)則，采用系統(tǒng)聚類分析方法進(jìn)行聚類分析，結(jié)果如圖1所示。

根據(jù)圖1進(jìn)行聚類分析，以num25作為分類的標(biāo)準(zhǔn)，可以將催化裂化原料分為四類，即原油、M100、渣油和混調(diào)油。

3 試驗(yàn)結(jié)果分析

本試驗(yàn)選定了原料催化裂化成分含量中的6項(xiàng)指標(biāo)，即汽油200℃百分含量、汽油205℃百分含量、柴油350℃百分含量、柴油365℃百分含量、干氣H2百分含量/CH4百分含量、原料殘?zhí)堪俜趾?，進(jìn)行了因子分析、主成分分析和聚類分析。通過SPSS統(tǒng)計(jì)分析，以相關(guān)系數(shù)特征值大于1和84.700%的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率提取了試驗(yàn)分析的主成分（即選取的6項(xiàng)指標(biāo)），并對(duì)得到的主成分綜合得分進(jìn)行聚類分析，獲得最終聚類結(jié)果，原料被分為四類。由試驗(yàn)數(shù)據(jù)聚類分析結(jié)果可知，本研究選定的不同原料催化裂化時(shí)的6項(xiàng)指標(biāo)有著高度的線性相關(guān)。其中，干氣中的H2百分含量/CH4百分含量表征催化裂化中所用催化劑的重金屬污染程度，說明不同原料的催化裂化與催化劑的選擇、應(yīng)用關(guān)系密切。

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，人們所選催化裂化的6項(xiàng)指標(biāo)不能實(shí)時(shí)測量，因此，在出現(xiàn)不正常原料供給時(shí)，人們無法及時(shí)做出操作處理，確保設(shè)備正常運(yùn)行。人們可以依據(jù)本試驗(yàn)的分析結(jié)果，以催化裂化催化劑的選擇和應(yīng)用對(duì)催化裂化裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)控，以穩(wěn)定生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]董力軍，任滿年，葉久良.5種催化裂化原料的裂化性能的研究[J].石化技術(shù)與應(yīng)用，2007（1）：12-16.

[2]賈萬敬，何建敏.主成分分析和因子分析在評(píng)價(jià)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代管理科學(xué)，2007（9）：19-21.

[3]姜揚(yáng).聚類和主成分回歸在經(jīng)濟(jì)指標(biāo)數(shù)據(jù)中的應(yīng)用研究[D].長春：吉林大學(xué)，2010.