400萬噸/年渣油加氫脫硫裝置生產(chǎn)運(yùn)行探討

秦 勇

（中國石油廣西石化公司，廣西 欽州 535008）

400萬噸/年渣油加氫脫硫裝置生產(chǎn)運(yùn)行探討

秦 勇

（中國石油廣西石化公司，廣西 欽州 535008）

對渣油加氫裝置生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行分析，尋找保證裝置長周期運(yùn)行的改進(jìn)措施。

渣油加氫；生產(chǎn)運(yùn)行；催化劑溫升；壓降

1 渣油加氫技術(shù)在現(xiàn)代煉油廠中的應(yīng)用

渣油是石油經(jīng)蒸餾加工后剩余的殘渣，其比率約占石油加工前的50%。由于渣油質(zhì)量差，雜質(zhì)和非理想組分含量高，加工難度大，致使渣油曾作為鍋爐燃料被燒掉，不僅浪費(fèi)有限資源，而且對環(huán)境造成了污染。渣油加工處理，就是在高溫、高壓和催化劑存在的條件下，使渣油和氫氣進(jìn)行催化反應(yīng)，渣油分子中硫、氮和金屬等有害雜質(zhì)，分別與氫和硫化氫發(fā)生反應(yīng)，生成硫化氫、氨和金屬硫化物。同時，渣油中部分較大的分子裂解并加氫，變成分子較小的理想組分。反應(yīng)生成的金屬硫化物沉積在催化劑上，硫化氫和氨可回收利用，而不排放到大氣中，故對環(huán)境不造成污染。加氫處理后的渣油質(zhì)量得到明顯改善，可直接用于催化、裂化工藝，將其全部轉(zhuǎn)化成市場急需的汽油和柴油，從而做到了吃干炸盡，提高了資源的利用率和經(jīng)濟(jì)效益。 經(jīng)過加氫處理裝置處理的渣油，所含的硫、氮、金屬及殘氮等重要指標(biāo)均大幅度降低，可全部作為催化、裂化等下游工藝過程的合格進(jìn)料，可把利用價值較低、容易造成環(huán)境污染的渣油，全部轉(zhuǎn)化為附加值高、質(zhì)量上乘的輕質(zhì)油品，最大限度地提高了輕質(zhì)油轉(zhuǎn)化率，從某種意義上說，該技術(shù)使原油得到了近100%的轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)了石油煉制過程中將原油吃光炸盡的愿望。

2 裝置概況

某煉油廠400萬t·a-1渣油加氫脫硫裝置采用美國公司先進(jìn)工藝技術(shù)，以沙輕、沙中（1∶1）混合原油的減壓渣油和減壓蠟油為原料，經(jīng)過催化加氫反應(yīng)，脫除硫、氮、金屬等雜質(zhì)，降低殘?zhí)己?，為催化裂化裝置提供原料，同時生產(chǎn)部分柴油，并副產(chǎn)少量石腦油和燃料氣。該裝置在2014年8月30日一次開車成功，截止目前，裝置仍然平穩(wěn)運(yùn)行。A催化劑裝填在第一系列，B催化劑裝填在第二系列，目前兩系列催化劑運(yùn)行良好，滿足設(shè)計要求。

3 裝置設(shè)計技術(shù)特點(diǎn)分析

1）反應(yīng)部分設(shè)置兩個系列，每個系列可以單開單停，都采用熱高分工藝流程，減少反應(yīng)流出物冷卻負(fù)荷，優(yōu)化換熱流程，充分回收熱量，降低能耗。部分高壓換熱器采用雙殼、雙弓型式，強(qiáng)化傳熱效果，提高傳熱效率。加氫反應(yīng)器均為單床層設(shè)置，易于催化劑裝卸，采用原料油自動反沖洗過濾器系統(tǒng)，濾除大于25μm的雜質(zhì)，減緩反應(yīng)器壓降增大速度，延長裝置操作周期。原料油換熱系統(tǒng)設(shè)置阻垢劑設(shè)施，延長操作周期，降低能耗，而且在停工換劑期間可減少換熱器和其它設(shè)備的檢修工作。

2）分餾部分采用汽提塔+分餾塔流程。在汽提塔除去輕烴和硫化氫，降低分餾塔材質(zhì)要求；分餾塔設(shè)側(cè)線柴油汽提塔和中段回流加熱原料油，降低塔頂冷卻負(fù)荷，提高能量利用率，減小分餾塔塔徑。考慮到全廠能量綜合利用，正常生產(chǎn)時加氫渣油在170℃送至催化裂化裝置，在催化裂化停工狀態(tài)下，將加氫渣油冷卻至95℃送至罐區(qū)儲存。

4 生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)分析

1）裝置投產(chǎn)以來，渣油加氫裝置運(yùn)行在原料流量250 t·h-1，摻煉渣油比例為67.7%時的相關(guān)運(yùn)行參數(shù)見表1。

表1 摻煉渣油比例為67.7%時的相關(guān)運(yùn)行參數(shù)

2）兩系列催化劑溫升對比趨勢相同，二系列B催化劑的溫升是R201＞R203＞R204＞R202＞R205，和第一系列的分布是一致的，第一反應(yīng)器的溫升逐步降低，和第二反應(yīng)器的溫升基本一致，目前均處于穩(wěn)定狀態(tài)，和設(shè)計基本相符。第二系列B系催化劑的第2個反應(yīng)器放熱稍高，尤其第3個反應(yīng)器放熱比較高；在相同處理量的情況下，第二系列催化劑的溫升比第一系列催化劑高4℃，也就是說第二系列催化劑的放熱比第一系列高近11%。

3）原料和產(chǎn)品質(zhì)量分析顯示，兩系列原料的苛刻度控制基本是一致的，目前原料密度是970kg·m-3左右，產(chǎn)品是930kg·m-3，原料氮含量2500×10-6左右，產(chǎn)品氮含量1500×10-6左右。原料硫含量基本維持在3%左右，產(chǎn)品加氫渣油的硫含量0.4%，硫脫除率高于90%。原料殘?zhí)吭?3%左右，加氫渣油產(chǎn)品殘?zhí)?.2%。原料中鎳加釩的總量已經(jīng)超過了70×10-6。金屬鐵是很難脫除的，要嚴(yán)格控制原料中金屬鐵的含量，釩易加工，鎳較難加工，要保證催化劑的長周期運(yùn)行，原料金屬含量是必須要控制的。

4）對于兩系列的反應(yīng)器來說，出口壓力都是17.4MPa，第一系列入口壓力略高，所以通過第一系列催化劑的壓降更高些，而且從數(shù)據(jù)的壓差報告中，第二系列的壓降略微高于第一系列。從不同的反應(yīng)器的壓降細(xì)節(jié)來看，第二系列催化劑的壓降非常均勻，可以看到壓降增加的速率較小。

5 總結(jié)

從渣油加氫裝置的運(yùn)行數(shù)據(jù)以及催化劑供應(yīng)商提供的報告來看，目前裝置運(yùn)行是滿足設(shè)計要求的。

今后，應(yīng)加強(qiáng)數(shù)據(jù)分析和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，為裝置運(yùn)行打下堅實(shí)的理論和科學(xué)基礎(chǔ)?？刂圃唾|(zhì)量，配合公司做好原油種類的選擇，防止原油質(zhì)量大幅波動給裝置和催化劑造成不良影響。反沖洗過濾器使用的好壞直接影響裝置長周期運(yùn)行，應(yīng)加強(qiáng)對反沖洗過濾器的操作和運(yùn)行監(jiān)控，盡快按照制定的方案進(jìn)行整改，盡快投自動。反應(yīng)床層溫度和壓降直接決定催化劑使用壽命和長周期運(yùn)行，應(yīng)加強(qiáng)對反應(yīng)器壓降和溫度的控制，千方百計保證裝置平穩(wěn)運(yùn)行，防止大幅波動。

[1] 黃新露，曾榕輝.加氫裂化工藝技術(shù)新進(jìn)展[J].當(dāng)代石油石化，2005，13(12)：38-41.

[2] 李雪靜，黎德晟，李家民. 渣油加氫技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀[J].石化技術(shù)，2002，9(3)：172-177.

[3] 李立權(quán).渣油加氫技術(shù)的最新進(jìn)展及技術(shù)路線選擇[J].煉油工程與技術(shù)，2010，40(4)：1-5.

Discussion of Production and Operation of 4 Million Tons/a Residue Hydrodesulfurization Unit

QIN Yong
(Guangxi Petrochemical Company, CNPC, Qinzhou 535008, China)

TE 624.4+3

B

1671-9905(2017)05-0063-02

2017-03-16