含脫瀝青油和焦化蠟油原料在RN－32V催化劑上的加氫處理

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。

1 裝置概況

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。

2 催化劑裝填

2.1 催化劑性質(zhì)及裝填情況

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)。

2.2 催化劑的干燥和預(yù)硫化

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)

3 裝置標(biāo)定情況

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

4 結(jié) 論

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