探究催化裂化汽油加氫脫硫裝置技術(shù)改造

谷佳占 郝培波(中海油石化工程有限公司，山東 青島 266101)

探究催化裂化汽油加氫脫硫裝置技術(shù)改造

谷佳占 郝培波(中海油石化工程有限公司，山東 青島 266101)

在催化裂化汽油選擇性加氫脫硫技術(shù)的輔助下，把一9×104t/a柴油加氫降凝裝置整改為33×104t/a催化裂化汽油選擇性加氫脫硫裝置。為了最大限度的強(qiáng)化催化裂化汽油加氫脫硫的選擇性，將催化裂化汽油分餾塔、預(yù)加氫反應(yīng)器等設(shè)備安置其中。

催化裂化汽油；加氫脫硫裝置技術(shù)；改造內(nèi)容；工藝程序

當(dāng)下，GB 07930-2013《車用汽油》對車用汽油中硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)提出這樣的要求，即小于或等于10μg/g。催化裂化汽油加氫脫硫可以被細(xì)化為選擇性加氫脫硫技術(shù)與催化汽油加氫脫硫改質(zhì)技術(shù)。催化裂化汽油選擇性加氫脫硫技術(shù)在管控加氫產(chǎn)品的各質(zhì)量指標(biāo)上發(fā)揮的作用是極為顯著的，也為煉廠汽油產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)化目標(biāo)的發(fā)揮輔助作用。

1 柴油加氫降凝裝備實況

柴油加氫降凝裝備預(yù)設(shè)生產(chǎn)量為9×104t/a，年生產(chǎn)時間用8 000 h計算。裝備利用一個反應(yīng)加熱爐和一個塔進(jìn)料加熱爐的工藝規(guī)劃。柴油加氫降凝裝置預(yù)設(shè)把硫含量指標(biāo)限值由第IV階段的50ppm降低至10ppm，降低率80%，該規(guī)范把國V車用汽油牌號由90號、93號和97號分別調(diào)整為89號、92號和95號，并在標(biāo)準(zhǔn)附件中增加了98號車用汽油的指標(biāo)規(guī)則。國車用汽油標(biāo)準(zhǔn)第一次規(guī)范了密度指標(biāo)，在20℃環(huán)境下，密度在720～775kg/m3之間取值，以進(jìn)一步提升車輛燃油經(jīng)濟(jì)性的目標(biāo)。

2 加氫脫硫裝置改造方案

2.1 規(guī)模與產(chǎn)品

調(diào)整后的裝置原料為起源于重油催化裂化裝置性能穩(wěn)定的汽油，裝備年生產(chǎn)量規(guī)定為32萬噸，加氫脫硫汽油產(chǎn)品硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于10μg/g，加氫脫硫汽油和重整汽油整合以后與國V標(biāo)準(zhǔn)清潔汽油硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相統(tǒng)一。

2.2 改造后裝置工藝流程

把從重油催化裂化裝備中獲取的催化裂化汽油整合進(jìn)輕重汽油分餾塔中部位置，將重汽油與氫氣從分餾塔底端抽出混合充分以后整合進(jìn)預(yù)加氫反應(yīng)器內(nèi)，并對汽油內(nèi)的二烯烴施以加氫對策，使其變?yōu)閱蜗N。預(yù)加氫反應(yīng)產(chǎn)物導(dǎo)入加氫脫硫反應(yīng)器后最大的功能體現(xiàn)在將汽油內(nèi)的硫化物轉(zhuǎn)化為硫化氫，將加氫汽油與氫氣混和物導(dǎo)入高壓分離器中，將氣體與液體施以分離對策[1]。高壓分離器內(nèi)的氣相成分和來自重整裝置的新氫混合物共同整合進(jìn)循環(huán)氫壓縮機(jī)循環(huán)應(yīng)用；高壓分離器液相成分導(dǎo)入加氫產(chǎn)品裝備中，將汽油內(nèi)溶入硫化氫后與分餾塔塔頂?shù)妮p汽油一并導(dǎo)入無堿脫臭設(shè)備中。

3 改造的具體內(nèi)容

3.1 又增設(shè)了輕重汽油分餾塔

基于催化裂化汽油中烯烴通常集中在輕組分，硫化物通常匯集在重組分等實況，將催化裂化汽油分餾規(guī)劃成輕汽油、重汽油兩個組分，對重汽油施以單一加氫舉措，借此途徑達(dá)到減縮加氫脫硫進(jìn)程中造成的辛烷值損失率的目標(biāo)。

輕、重汽油分餾塔應(yīng)用的均是直接式供應(yīng)物料形式，從而有效地避免了催化

裂化汽油在儲存環(huán)節(jié)中帶有膠體性質(zhì)前驅(qū)物的生成。因無換熱過程，也降低了輕、重汽油分餾塔能源消耗量。

3.2 增設(shè)預(yù)加氫反應(yīng)器

因催化裂化汽油的二烯烴含量處于較高，所以將預(yù)加氫反應(yīng)器加設(shè)在加氫脫硫反應(yīng)器前端，在預(yù)加氫催化劑的輔助下二烯烴經(jīng)過加氫順利轉(zhuǎn)換為單烯烴，從而提高裝置的運行效率。預(yù)加氫反應(yīng)器預(yù)設(shè)壓力值為3.0MPa，溫度1500℃。反應(yīng)器大小為φ500 mm x 3500 mm。

3.3 將冷氫導(dǎo)入設(shè)施安設(shè)進(jìn)加氫脫硫反應(yīng)器

和加氫脫硫反應(yīng)同同步運行的烯烴加氫飽和反應(yīng)是放熱反應(yīng)，熱量大量的散失使反應(yīng)器出口端溫度大大提升，一方面削弱加氫脫硫反應(yīng)的選擇性，另一方面也對氫脫硫裝置長期運行的安穩(wěn)性造成干擾。為了有效地控制加氫脫硫反應(yīng)器出口端的溫度，改用油品更好的國V標(biāo)準(zhǔn)汽油后，汽車的排放應(yīng)該會有明顯下降。

3.4 構(gòu)建新興加氫產(chǎn)品汽提塔

因為傳統(tǒng)工藝加氫降凝裝置汽提塔預(yù)設(shè)壓力數(shù)值相對較低，所以在催化裂化汽油加氫脫硫裝置施以改造技術(shù)過程中新建設(shè)一個加氫脫硫產(chǎn)品汽提塔，在汽提塔的作用下加氫脫硫反應(yīng)過程中產(chǎn)生的硫化氫被迅速的吸收。調(diào)整蒸汽壓和牌號。其中，冬季蒸氣壓最低值由第IV階段的42kpa調(diào)整至于45kpa，夏季蒸氣壓最高值由第IV階段的68kpa調(diào)整為65kpa。

4 催化裂化汽油加氫脫硫裝置改造成果

對裝置施以整改后，參照開工統(tǒng)籌規(guī)劃對其進(jìn)行試用，一次成功，加氫脫硫產(chǎn)品各類指標(biāo)均與規(guī)范相匹配[2]。在裝置投入應(yīng)用的2個月以后，對其進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)在壓力值為2.1MPa、空速2.3 h-1、氫油體積比值為255、平均反應(yīng)溫度260℃條件下，催化裂化汽油硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)從50ppm降至10ppm，降低了80%，烯烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)從62.1%降至44.7%，烯烴飽和率14.1%，催化汽油研究法辛烷值從92.0降到了91.3，損失量為0.7個單位。

5 結(jié)語

綜合全文論述的內(nèi)容，可見加氫脫硫裝置的技術(shù)改造是極為成功的。改造后的裝置在后續(xù)運行中難免會出現(xiàn)一些新的問題，管理人員與技術(shù)人員應(yīng)加大對問題的分析力度，對操作模式進(jìn)行適度的調(diào)整，從而達(dá)到催化裂化汽油加氫脫硫裝置長期安穩(wěn)運行的目標(biāo)。

[1]孟祥東,周洪濤,孫守華.催化裂化汽油選擇性加氫脫硫裝置的工藝選擇[J].石化技術(shù)與應(yīng)用,2014,04:332-336.

[2]接瑜,任建生,栗雪云.催化裂化汽油加氫脫硫裝置換熱流程對比[J].煉油技術(shù)與工程,2014,08:17-20.