复杂原料催化裂化成分含量与稳定生产的关联性分析

王菊甜

摘 要：某炼油厂原油来源比较复杂，并使用渣油、掺炼油浆、渣油等混调油炼油。本文针对其催化裂化装置运行特点，测定不同原料催化裂化的成分含量，分析原料催化裂化液体产品、气体产品、固体残渣的关联性，从而为控制催化裂化系统提供依据，使得催化裂化装置实现优化操作。

关键词：炼油;催化裂化;原料;产品

中图分类号：TE624.41 文献标识码：A 文章编号：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，除了中國石油天然气集团有限公司、中国石油化工集团有限公司所属的炼油企业，国内的现代炼油企业原料供应比较稳定，品质变化不大。但是，其他炼油企业原料供应不稳定且频繁变化，甚至在原料供应短缺时，为了减少重新开车的费用，往往采用大回流比油浆回炼，造成催化裂化装置的稳定性优化操作困难[1]。

某炼油厂催化裂化装置的原料供应不稳定且频繁变化，造成催化裂化装置的稳定性不好，操作控制不能及时进行调控。为了解决上述问题，在该炼油厂催化裂化装置采集原料样和干气样，并做样品分析，得到相关检测结果，利用SPSS统计软件对检测结果进行因子分析、主成分分析和聚类分析[2，3]，找出不同原料催化裂化时原料性质与产品产率、催化剂活性的线性关系，进而调控生产过程，达到稳定操作。

1 基础数据的采集

催化裂化装置进料口采集原料样，主要分为原油、M100、渣油、混调油（原油/渣油混合、渣油/油浆混合、渣油/污油混合），使用催化进料馏程用减压蒸馏测定仪，参照高沸点石油产品高真空蒸馏测定法检测原料馏程;使用自动残炭仪，参照电炉法检测原料样残炭百分含量。

催化裂化装置气体出口采集气体产品干气样，使用干气组分分析气相色谱仪测定干气组分，包括H2百分含量、CH4百分含量，并计算出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剂的重金属污染程度。

将不同原料样的液体产品馏程检测结果（液体产品汽油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）、气体产品组分检测结果（干气组分H2百分含量和CH4百分含量）、原料固体残渣检测结果（原料残炭百分含量）作为最终试验分析数据，如表1所示。

2 试验数据分析

本文主要采用SPSS统计分析中的因子分析法、主成分分析法、聚类分析法对采集到的6个变量，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、干气组分H2百分含量/CH4百分含量、原料残炭百分比进行分析。

首先通过SPSS统计分析，以相关系数特征值大于1和84.700%的累计方差贡献率提取了试验分析的主成分，即选取的6个变量，如表2所示。然后，求取主成分综合得分，如表3所示。

最后将不同原料的主成分得分（见表3）作为影响不同原料（即原油、M100、渣油、混调油）催化裂化反应的新指标。本文以组间连结法作为组群合并准则，欧氏距离作为度量准则，采用系统聚类分析方法进行聚类分析，结果如图1所示。

根据图1进行聚类分析，以num25作为分类的标准，可以将催化裂化原料分为四类，即原油、M100、渣油和混调油。

3 试验结果分析

本试验选定了原料催化裂化成分含量中的6项指标，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、干气H2百分含量/CH4百分含量、原料残炭百分含量，进行了因子分析、主成分分析和聚类分析。通过SPSS统计分析，以相关系数特征值大于1和84.700%的累计方差贡献率提取了试验分析的主成分（即选取的6项指标），并对得到的主成分综合得分进行聚类分析，获得最终聚类结果，原料被分为四类。由试验数据聚类分析结果可知，本研究选定的不同原料催化裂化时的6项指标有着高度的线性相关。其中，干气中的H2百分含量/CH4百分含量表征催化裂化中所用催化剂的重金属污染程度，说明不同原料的催化裂化与催化剂的选择、应用关系密切。

在实际生产过程中，人们所选催化裂化的6项指标不能实时测量，因此，在出现不正常原料供给时，人们无法及时做出操作处理，确保设备正常运行。人们可以依据本试验的分析结果，以催化裂化催化剂的选择和应用对催化裂化装置进行实时调控，以稳定生产。

参考文献：

[1]董力军，任满年，叶久良.5种催化裂化原料的裂化性能的研究[J].石化技术与应用，2007（1）：12-16.

[2]贾万敬，何建敏.主成分分析和因子分析在评价区域经济发展水平中的应用[J].现代管理科学，2007（9）：19-21.

[3]姜扬.聚类和主成分回归在经济指标数据中的应用研究[D].长春：吉林大学，2010.