中国石油哈尔滨石化公司 150030
摘要：随着社会日益发展的需要和原油的日益劣质化、重质化，以及环境的污染，国家对干净、清洁的能源燃料越来越重视，而蜡油加氢裂化技术是原油深度加工生产清洁燃料的重要方式，所以在未来加氢裂化技术将会越来越普遍和推广。本文就以美国UOP公司的Unicraking两段加氢裂化工艺技术为例进行实践论证。
关键词：加氢裂化;?催化柴油;?产品质量;
1 装置概况
为了适应全厂生产的灵活性，本装置设计为全循环和60%转化率两种工况。设计加工来自国外的减压蜡油，经过加氢脱硫、加氢脱氮、加氢裂化等反应，生产优质的轻、重石脑油、航煤和柴油产品，加氢尾油作为催化裂化装置原料。本装置反应的部分流程如下：
图1 装置反应部分流程
2?催化剂分布及原料性质
2.1 催化剂分布
本装置一段反应器共六个床层，其中第一床层到第四床层为加氢精制床层，催化剂型号分别为CT-30、KF-542、KG-5、HYT-8109、HYT-8119、KF-848 (再生) 、HYT-6219，第五床层和第六床层为加氢裂化床层，催化剂型号为HC-115LT (再生) ，反应器底部后精制剂型号为KF-851 (再生) 。
表1 原料油性质分析对比表
2.2 原料性质及特点
本装置自开工正常运转一段时间后，为了维持全厂物料平衡和实现效益最大化，开始在原料油中掺入催化柴油，并逐步增加至60 t/h。如表1所示为在总进料量330 t/h不变的情况下，原料中未掺入以及掺入20 t/h、40 t/h及60 t/h数量催化柴油组成的滤后原料油的主要性质参数。在整个掺炼观察期间，装置正常运行，各产品质量合格。
通过表1原料油性质分析对比表可以看出随着催化柴油掺炼比例的提高，混合原料油的密度逐渐增大，氮含量、硫含量所占比例都有相应的升高，这与催化柴油高硫、高氮性质特点相吻合，但由于本装置氮含量设计要求不大于867 mg/kg，所以为保证本装置催化剂失活速率在正常范围内，建议在装置运行前期，当混合原料油中氮含量大于867mg/kg时，操作人员应密切关注原料油性质及反应器床层温度变化。随掺炼比例的增加，初馏点温度呈现下降趋势和350℃馏出量所占体积分数逐渐增大的情况来看，催柴中含有一定比例的小分子轻组分;根据混合原料终馏点温度的逐渐上升和500℃馏出量所占体积分数下降的情况，得出催化柴油中同时含有大量的单环和多环芳烃，使得混合后原料油的相对密度变大。
3 工业应用情况
如表2为在总进料量330 t/h不变的情况下，掺炼不同量的催化柴油对应的反应器各床层主要的工艺参数以及氢气消耗情况的对比。
精制床层分析:由表2可以看出，掺炼20 t/h、40 t/h和60 t/h不同数量的催化柴油后，精制床层的各床层入口温度及床层温升产生明显变化，第一床层在温升几乎相同的情况下，掺炼60 t/h催柴的入口温度比未掺炼时候入口温度低了15.7 ℃，主要原因是通过人为降低入口温度来抵消催柴反应释放的热能，但要注意的是为了确保装置安全，加热炉出入口必须保持合理的温差。根据第二、三床层各种工况下保持入口温度接近于相同时，随着掺炼比例的增加，床层的温升却呈现出上涨趋势。主要原因是由于，催化柴油中硫、氮含量高同时催化柴油烯烃和芳烃组分所占比重相对较大，饱和烃类和氢碳摩尔比含量偏低，在催化剂表面发生反应，放出大量的热能，导致温升上升。
4?掺炼不同数量催化柴油存在的问题与建议
（1）催化柴油中大量的硫氮以及不饱和烃类，在加氢裂化催化剂的作用下，能够发生脱硫脱氮和加氢饱和反应，并释放出大量的热能，所以加氢裂化装置在引催化柴油时，要提前降低反应器入口温度和各床层温度，防止反应器发生超温、飞温等情况;一旦出现超温、飞温情况，应迅速将催化柴油全部切出，然后根据实际情况降低反应炉负荷或者开大高压换热器的副线，来抑制温度的继续上升。
表2 反应器各床层主要工艺参数
（2）本装置在第一周期后期催化柴油掺炼量最高时为75 t/h (占总进料量的22.7%) ，与现在最高掺炼60 t/h (占总进料的18.2%) 对比可以看出，掺炼催化柴油量的多少主要取决于反应床层温度和温升的变化。适量催柴可以改善原料的性质，但过量催柴又使催化剂易结焦，减短催化剂寿命，所以一定要在实践中探索，寻找到最适合本装置催柴掺炼量，从而获得最大的经济效益。
参考文献
[1]艾中秋.RN-10B催化剂在沧州分公司加氢精制装置上的应用[M].北京:中国石化出版社，2006:157-160.
[2]张德义.含硫原油加工技术[M].北京:中国石化出版社，2003:325.
论文作者:薛晓阳
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/9/1
标签：柴油论文; 装置论文; 催化剂论文; 原料论文; 反应器论文; 温度论文; 进料论文; 《防护工程》2019年12期论文;