陳俊宇,唐禮焰
(福建聯(lián)合石油化工有限公司,福建 泉州362800)
福建聯(lián)合石油化工有限公司2.3Mt/a蠟油加氫處理裝置于2009年6月建成并一次開車成功。該裝置原料油的瀝青質(zhì)含量和殘?zhí)扛撸沟么呋瘎┑纳箖A向較大。為解決生焦及金屬含量高導(dǎo)致的催化劑活性下降和反應(yīng)器床層壓降上升快的問題,該裝置在2011年5月(運(yùn)轉(zhuǎn)第二周期)采用中國石化石油化工科學(xué)研究院(簡稱石科院)開發(fā)的劣質(zhì)蠟油加氫預(yù)處理RVHT技術(shù)[1-2]及相應(yīng)的RN-32V[3]、RMS-1[4]等專用催化劑,以達(dá)到改善操作和提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。RN-32V催化劑采用優(yōu)化的加氫活性金屬組合和特定的改性載體以及新的制備方法,具有良好的脫硫、脫氮性能。
2.3Mt/a蠟油加氫處理裝置以減壓蠟油、焦化蠟油和脫瀝青油的混合油為原料,質(zhì)量比例分別為49.76%,7.42%,42.82%,混合原料油具有干點(diǎn)高、瀝青質(zhì)含量高、殘?zhí)扛吆徒饘俸扛叩奶攸c(diǎn)。原料油經(jīng)過加氫脫硫、脫氮反應(yīng),為催化裂化裝置提供優(yōu)質(zhì)低硫原料,同時(shí)副產(chǎn)柴油、石腦油及少量酸性氣。裝置反應(yīng)壓力為14.04MPa,新氫由4.5MPa氫氣管網(wǎng)供給,管網(wǎng)氫氣來自重整氫氣及IGCC裝置產(chǎn)氫經(jīng)PSA提純。反應(yīng)部分采用爐前混氫、熱高壓分離器流程,可節(jié)省換熱面積、減小冷高壓分離器尺寸,也可降低能耗;分餾部分采用“脫硫化氫汽提塔+分餾塔”流程,使H2S和輕組分在汽提塔塔頂分出,反應(yīng)生成油從汽提塔塔底抽出,進(jìn)入產(chǎn)品分餾塔,在分餾塔中切割出相應(yīng)的產(chǎn)品。
由于裝置加工的原料油中脫瀝青油及焦化蠟油比例較高,混合原料油密度大,硫、氮含量高,金屬含量高,除采用主催化劑RN-32V外,為了減緩反應(yīng)器壓差上升過快、減少金屬在主催化劑床層的沉積,在反應(yīng)器第一、二床層還采用RG系列保護(hù)劑、RDM系列脫金屬劑,催化劑在反應(yīng)器內(nèi)的裝填自上而下級(jí)配組合。表1為裝置所用保護(hù)劑的性質(zhì),表2為主催化劑的性質(zhì),表3為催化劑裝填數(shù)據(jù)。
催化劑裝填完成后,用2.5MPa氮?dú)鈱?duì)反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行了氣密性檢驗(yàn),氣密合格后對(duì)催化劑進(jìn)行干燥,干燥過程壓力為2.5MPa、溫度為160℃,干燥過程耗時(shí)38h,干燥升溫過程嚴(yán)格按石科院提供的方案進(jìn)行。
催化劑的預(yù)硫化采用濕法硫化,硫化劑為二甲基二硫化物(DMDS),攜帶油為直餾常一線和常二線混合餾分油。硫化過程共耗時(shí)50h,理論所需硫量為21.299t,實(shí)際催化劑上硫量為21.160t;實(shí)際上硫量為理論值的99.3%,表明催化劑預(yù)硫化較完全。
表1 保護(hù)劑性質(zhì)
表2 主催化劑性質(zhì)
表3 催化劑裝填數(shù)據(jù)
在裝置正常運(yùn)轉(zhuǎn)2個(gè)月后于2011年7月5日至7日進(jìn)行了為期72h的初次標(biāo)定,標(biāo)定期間裝置負(fù)荷為100%。鑒于平時(shí)加工的原料主要是減三線油和脫瀝青油,原料油性質(zhì)比較苛刻,標(biāo)定期間的原料采用減壓蠟油(VGO)、焦化蠟油(CGO)與脫瀝青油的混合油,其中脫瀝青油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)要求為45%,達(dá)到123t/h。主要產(chǎn)品為精制蠟油。表4~表8分別為標(biāo)定過程中裝置的物料平衡、主要操作參數(shù)、原料與產(chǎn)品精制蠟油的性質(zhì)、裝置能耗及產(chǎn)品收率等。由于標(biāo)定的第三天原料油不能滿足正常供給,因此物料平衡表只統(tǒng)計(jì)48h的數(shù)據(jù)。
從表4可以看出:原料油中脫瀝青油質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到44.78%,基本上與石科院要求的45%接近;產(chǎn)品中精制蠟油收率為89.18%,達(dá)到設(shè)計(jì)值不小于87%的要求。
表4 裝置的物料平衡數(shù)據(jù)
從表5可以看出,原料油中脫瀝青油的性質(zhì)比設(shè)計(jì)指標(biāo)差,其中氮、鐵、(Ni+V)含量均比設(shè)計(jì)值高,餾程數(shù)據(jù)明顯高于設(shè)計(jì)值,脫瀝青油、VGO與CGO混合油的性質(zhì)在設(shè)計(jì)指標(biāo)范圍內(nèi)。從表6可以看出,標(biāo)定過程中平均反應(yīng)溫度為384.6℃,稍低于設(shè)計(jì)運(yùn)行初期的385.0℃,說明催化劑在該階段反應(yīng)溫度下能滿足反應(yīng)要求。
表5 原料油主要性質(zhì)
表6 主要操作參數(shù)
從表7、表8可以看出:精制蠟油的金屬Ni、V含量大大降低,硫、氮含量均低于設(shè)計(jì)值,能滿足催化裂化進(jìn)料的要求;尾油收率高,柴油收率比設(shè)計(jì)值低,說明催化劑選擇性較好,這與裝置的作用主要是對(duì)蠟油進(jìn)行加氫脫硫、脫氮處理一致;標(biāo)定期間加氫尾油收率、能耗均優(yōu)于設(shè)計(jì)值,化學(xué)氫耗低于設(shè)計(jì)值,說明催化劑裂化性能較弱。在壓力14.04MPa、反應(yīng)器第一、二床層平均溫度366.0℃以及第三、四床層平均溫度387.0℃的條件下,催化劑對(duì)蠟油的反應(yīng)選擇性較好,RVHT技術(shù)對(duì)含脫瀝青油及焦化蠟油比例較高的原料蠟油的加氫處理效果良好,能達(dá)到提供優(yōu)質(zhì)催化裂化原料的目的。
表7 精制蠟油主要性質(zhì)
表8 標(biāo)定期間能耗、收率情況
采用劣質(zhì)蠟油加氫預(yù)處理RVHT技術(shù)及相應(yīng)的RN-32V催化劑,福建聯(lián)合石油化工有限公司2.3Mt/a蠟油加氫處理裝置加工脫瀝青油和焦化蠟油含量高的原料,在適宜的反應(yīng)條件下能生產(chǎn)出硫、氮含量低的精制蠟油;尾油收率高,柴油收率低,催化劑選擇性較好;能耗較低,化學(xué)氫耗較低,催化劑裂化性能較弱。
[1]蔣東紅,龍湘云,胡志海,等.蠟油加氫預(yù)處理RVHT技術(shù)開發(fā)進(jìn)展及工業(yè)應(yīng)用[J].石油煉制與化工,2012,43(3):1-5
[2]胡志海,聶紅,石亞華,等.RIPP催化裂化原料加氫預(yù)處理技術(shù)實(shí)踐與發(fā)展[J].石油煉制與化工,2008,39(8):5-9
[3]于德海,廖勇,閆乃鋒,等.加氫裝置改造及RN-32V蠟油加氫催化劑的工業(yè)應(yīng)用[J].石油煉制與化工,2006,37(8):20-23
[4]胡文景,孫振光.渣油加氫處理(RHT)系列催化劑的工業(yè)生產(chǎn)和應(yīng)用[J].石油煉制與化工,2005,36(7):55-58