新建12 Mt/a處理高硫原油煉廠開工經(jīng)驗

張 強

（中化泉州石化有限公司， 福建 泉州 362100）

新建12 Mt/a處理高硫原油煉廠開工經(jīng)驗

張 強

（中化泉州石化有限公司， 福建 泉州 362100）

設(shè)計年加工12 Mt/a科威特高硫原油、以常減壓——渣油加氫——催化裂化——加氫裂化——延遲焦化為加工工藝路線的新建大型煉化企業(yè)。通過對比分析兩種投料試車方案，確定了分步開車的投料試車方案。首先，選擇低硫原油以催化裂化裝置為核心進(jìn)行投料試車；然后，逐漸提高常減壓蒸餾裝置進(jìn)料含硫量，向高硫原油進(jìn)行切換，以渣油加氫裝置為核心進(jìn)行開車，最終實現(xiàn)全廠開車成功。

新建煉油廠；高硫；開工經(jīng)驗

中化泉州石化有限公司（以下簡稱泉州石化）是中國中化集團獨資建設(shè)的首座煉油廠，也是國內(nèi)單套處理能力達(dá)最大的煉油廠，設(shè)計加工科威特高硫原油。共有19套工藝裝置、公用工程系統(tǒng)、廠內(nèi)外儲運系統(tǒng)和輔助生產(chǎn)裝置組成。泉州石化工程建設(shè)于2012年2月開始，2014年1月16日常減壓裝置開始進(jìn)油,2014年7月9日19套工藝裝置全面投產(chǎn)，打通全流程。

1 泉州石化工藝路線

根據(jù)原料的性質(zhì)及產(chǎn)品方案要求，本項目采用“常減壓——渣油加氫——催化裂化——加氫裂化——延遲焦化”的加工工藝路線。

常減壓蒸餾裝置直餾重石腦油作為重整預(yù)加氫原料；常壓重油全部進(jìn)1段減壓，1段減壓的減頂油和減1線進(jìn)柴油加氫，1段減壓的減2線和減3線進(jìn)加氫裂化；1段減壓渣油分為兩部分，除少部分直接作為渣油加氫裝置的原料外，其余全部進(jìn)入2段減壓蒸餾系統(tǒng)，切割成二段減頂油、減1線油、過氣化油進(jìn)渣油加氫，2段減壓渣油全部進(jìn)延遲焦化裝置加工。全廠加工流程如圖1所示。

2 試車方案

泉州石化首次投料試車開工有兩種方案：一是正常順序流程采用設(shè)計科威特高硫原油開工，全廠19套裝置按照正常流程開工路線，依次開車。另一種采用低硫卡賓達(dá)原油開工，先開常規(guī)非臨氫裝置，為后續(xù)裝置開車進(jìn)行備料，創(chuàng)造開工條件。然而，根據(jù)中化集團缺少可以依靠的外部資源的特殊情況下，怎樣確保各個生產(chǎn)裝置之間相互協(xié)調(diào)配合、順利開車成功、縮短開工周期，打通全流程，減少開工備料，降低開工試車成本是選擇開工方案的主要參考依據(jù)[1]。

2.1 方案一

生產(chǎn)裝置開工順序如圖2所示，操作全面正常需要63 d時間。

采用科威特原油作為首次試車的開工用原油，各個裝置之間的銜接會存在一些問題。

圖1 全廠工藝流程總圖Fig.1 Process flow diagram of whole factory

圖2 方案一的開工順序Fig.2 Operating sequence of program one

（1）泉州石化使用科威特高硫原油直接開工，由于常減壓裝置出來的Ⅰ段減壓渣油和Ⅱ段減壓渣油中重金屬、硫、氮和殘?zhí)亢枯^高，無法直接作為催化裂化裝置的原料。（本套催化裂化裝置設(shè)計值：重金屬Ni+V，11.51×10-6；w(硫)=0.4%；殘?zhí)浚?.53%；科威特減壓渣油[2]重金屬Ni+V，122×10-6；w(硫)=5.05%；殘?zhí)浚?8.8%）既便是催化裂化能夠短時間承受這樣劣質(zhì)原料油，但是后續(xù)的汽油選擇性加氫裝置、柴油加氫裝置無法處理高含硫汽油、柴油，這些組分仍將無法作為產(chǎn)品或者產(chǎn)品的調(diào)和組分出廠[3,4]。另外，催化裂化進(jìn)料中重金屬Ni+V含量超過30×10-6時催化劑的置換率就明顯上升[5]。因此，采用科威特高硫原油直接開工，要以渣油加氫裝置為核心進(jìn)行。渣油加氫裝置操作條件較為苛刻，加氫反應(yīng)在高溫、高氫分壓條件下進(jìn)行。另外，渣油加氫裝置為國外引進(jìn)工藝，技術(shù)復(fù)雜，偶然因素多，開工難度大、周期長。采用正常高硫原油開工，從計劃時間看，從常減壓蒸餾裝置進(jìn)油開工到催化裂化裝置進(jìn)料，中間需要等渣油加氫開車成功，延長了全廠開工周期。

（2）若采用科威特高硫原油開工，按照開工總體計劃，全廠打通全流程不僅受到渣油加氫裝置開工的影響，還要受到制氫、連續(xù)重整裝置的影響。如果這些裝置在開成過程中出現(xiàn)問題，將給全廠試車造成很大影響，各裝置之間的緊密銜接帶來困難，增大了全廠一次開成成功、打通全流程的風(fēng)險。

（3）全廠罐區(qū)渣油庫容有限，勢必會造成開工過程中常減壓蒸餾裝置多次停工循環(huán)或者長時間處于循環(huán)狀態(tài)等待渣油清庫。如果出售渣油，由于油品其性質(zhì)較差，高含硫、金，屬重質(zhì)化，價格很低且銷售困難。渣油經(jīng)過加氫處理又是很好的催化裂化原料[6]，嚴(yán)重影響公司經(jīng)濟效益。

（4）由于催化裂化裝置開工滯后，全廠低壓燃料氣系統(tǒng)需要外購大量天然氣進(jìn)行平衡管網(wǎng)壓力。催化裂化裝置向系統(tǒng)蒸汽管網(wǎng)供應(yīng)60%中壓蒸汽，雖然動力中心可以進(jìn)行全廠蒸汽平衡，但是催化裂化裝置產(chǎn)汽屬于能量回收系統(tǒng)，降低全廠能耗，進(jìn)而降低成本。

（5）催化裂化裝置進(jìn)料硫含量過高會引起催化汽油、柴油硫含量高，無法直接作為后續(xù)汽油選擇性加氫、柴油液相加氫進(jìn)料，也就無法作為產(chǎn)品出廠。

3.2 方案二

裝置開工順序如圖3所示，打通全流程需要50天時間。

圖3 方案二的開工順序Fig.3 Operating sequence of program two

采用低硫卡賓達(dá)原油投料試車有如下優(yōu)缺點：

（1）采用低硫卡賓達(dá)原油投料試車開工，常減壓蒸餾裝置出來的渣油可以直接作為催化裂化裝置進(jìn)料，催化裂化裝置有了原料有才可以進(jìn)行開車。然后，以催化裂化裝置為核心，逐步進(jìn)行產(chǎn)品精制、氣體分餾、MTBE、聚丙烯、汽油選擇性加氫等裝置的投料試車。能有效縮短了全廠試車時間，及早產(chǎn)出合格的液化氣、聚丙烯、汽油等產(chǎn)品，早出廠見效益。催化干氣用于平衡全廠燃料氣，減少外購天然氣。催化裂化裝置的能量回收系統(tǒng)能夠平衡全廠60%的中壓蒸汽，低壓蒸汽滿足本裝置需要后，還能向系統(tǒng)供應(yīng)少量低壓蒸汽,提高了全廠經(jīng)濟效益。

（2）采用采用低硫卡賓達(dá)原油投料試車開工，全廠其他裝置的投料試車工作就不會受制于重油加氫裝置投料時間長短的影響。因此，重油加氫裝置就有較為充足的時間進(jìn)行試車前的準(zhǔn)備，確保一次開車成功，實現(xiàn)效益最大化。

（3）采用低硫開工方案所用原油數(shù)量相對較少，市場價格較高。

綜合兩種方案的優(yōu)缺點和現(xiàn)場實際操作情況，最終選擇低硫卡賓達(dá)原油作為開工原油。先開常減壓蒸餾裝置，再以催化裂化裝置為核心進(jìn)行投料試車，為第一階段開車內(nèi)容。第二階段為大制氫、連續(xù)重整、重油加氫、加氫裂化等裝置開工順序進(jìn)行。

在重油加氫裝置投料試車正常后，常減壓蒸餾裝置逐步摻煉高硫原油，控制其硫含量能夠滿足重油加氫裝置的投料試車工作，也能夠滿足催化裂化裝置正常生產(chǎn)。

3 全廠投料試車順序安排

3.1 第一階段

第一階段以催化裂化裝置為核心進(jìn)行投料試車開車的9套裝置，首先是將使用卡賓達(dá)原油作為原料的常減壓裝置開起來。減壓蠟油、常壓渣油、一段減壓渣油直接作為催化裂化裝置進(jìn)料。催化裂化裝置以減壓蠟油作為進(jìn)料開車，開工正常后逐步提高摻渣比，產(chǎn)品精制、氣體分餾、MTBE、聚丙烯等后續(xù)裝置依次投料試車。甲醇制氫裝置開車成功為催化汽油選擇性加氫、柴油液相加氫裝置投料試車做好了用氫準(zhǔn)備。從常減壓蒸餾裝置進(jìn)料開工到聚丙烯裝置生產(chǎn)出合格產(chǎn)品共用時55 d。

開工初期所加工的原油含硫量較低，調(diào)和后的原油含量為0.39%，按常減壓蒸餾裝置開工負(fù)荷為60%、原油硫回收率為75%來算，開工初期的硫磺產(chǎn)量為2.507 t/h，相當(dāng)于8萬t/a硫磺（Ⅳ套硫磺）滿負(fù)荷生產(chǎn)硫磺產(chǎn)量9.523 t/h的26.3%，略低于該裝置設(shè)計下限30%的要求，因此在此工況下，為保證裝置正常運行，根據(jù)設(shè)計院提供的伴燒方案和燒嘴廠家提供的伴燒補充要求，采用了硫磺回收裝置低負(fù)荷運行方案。

3.2 第二階段

第二階段以渣油加氫裝置為核心進(jìn)行投料試車的10套裝置，首先是渣油加氫裝置進(jìn)行固定床催化劑的裝填，在進(jìn)行高壓氮氣氣密、氫氣氣密合格后在進(jìn)行氫氣置換，對催化劑進(jìn)行預(yù)硫化，然后進(jìn)行常壓渣油進(jìn)料開工，隨著常減壓蒸餾裝置原油含硫量的逐漸提高，渣油加氫進(jìn)料含硫量也逐漸提高。從渣油加氫裝置引氫氣置換、氣密到打通流程，剩余裝置全面投產(chǎn)，用時50 d。

4 結(jié)束語

泉州石化12 Mt/a加工高硫原油煉油廠一次投料試車成功，對后續(xù)新建加工高硫原油煉油廠的開車工作提供了寶貴的經(jīng)驗，有很強的借鑒性。

（1）分階段、采用不同原油投料開車，先進(jìn)低硫原油，以催化裂化裝置為核心縮短開車時間，快速實現(xiàn)合格產(chǎn)品出廠，早見效益。催化干氣平衡全廠燃料氣管網(wǎng)，減少外購天然氣，及外供中壓蒸汽平衡系統(tǒng)都能降低全廠開工成本。

（2）全廠投料開車分為兩個階段進(jìn)行，開工周期不受渣油加氫裝置的影響，縮短了開工周期。

（3）針對低硫原油開工方案中遇到的硫磺回收裝置在開工初期負(fù)荷低的問題，制定了專項開工方案，使得酸性氣體得到了有效處理。

（4） 催化裂化裝置能夠平衡全廠燃料氣系統(tǒng)，節(jié)省了開工外購燃料氣的費用，開工初期燃料氣用量不大，造成部分燃料氣方火炬。

［1］ 藺愛國．5 Mt/a加工高硫原油煉油廠開工經(jīng)驗[J].石油煉制與化工，1999，30（1）：17-22．

［2］ 陳俊武．催化裂化工藝與工程[M].北京：中國石化出版社，2005：405．

［3］ GB17930-2013車用汽油標(biāo)準(zhǔn)[S].2013.

［4］ GB19147-2013車用柴油標(biāo)準(zhǔn)[S].2013.

［5］ 徐海，于道永，王宗賢,等．鎳和釩對石油加工過程的影響及對策[J].煉油設(shè)計，2000，30（11）：1-5．

［6］ 王強，李志軍.加工高含硫原油的渣油加氫脫硫-重油催化裂化組合工藝運行及其改進(jìn)[J].石油煉制與化工，2002，33（8）：1-6.

Startup Experiences of a 12 Mt/a New Refinery For Processing High Sulfur Crude Oil

ZHANG Qiang
（Sinochem Quanzhou Petrochemical Co., Ltd., Fujian Quanzhou 362103，China）

A new refinery with a designed capacity of 12 Mt/a for processing Kuwait high sulfur crude oil has been built. Its process route includes atmospheric and vacuum distillation, residue hydrotreating, fluid catalytic cracking, and hydrocracking and delayed coking. After comparing and analyzing two kinds of commissioning schemes, a two-stage startup commissioning scheme was selected. At first, low sulfur crude was used as raw material for FCCU to carry out the commissioning. And then sulfur content in feedstock for atmospheric and vacuum distillation units was increased step by step, at last the feedstock was shifted to high sulfur crude oil, the commissioning of residue hydrogenation unit in the second stage was carried out to realize successful trial operation of whole refinery.

New refinery; High sulfur; Start experience

TE 624

A

1671-0460（2015）01-0075-04

2014-08-05

張強，男，高級工程師，畢業(yè)于中國石油大學(xué)（華東）石油加工專業(yè)，長期從事煉化企業(yè)生產(chǎn)及管理工作。E-mail：zhsinochem@163.com。