FCC原料加氫預處理技術

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FCC原料加氫預處理技術

煉油廠通過改進流化催化裂化預處理(FCC-PT)技術，可克服超低硫汽油生產過程不斷增加的困難，并使產品滿足規(guī)格要求。FCC-PT裝置適用范圍廣，通過改變操作條件可加工組成和雜質含量不同的各類重質原料。與其它直接生產清潔燃料的工藝不同，F(xiàn)CC產品收率、產品質量和操作苛刻度都會影響FCC-PT的經濟價值。

預處理目標依煉油廠實際需要而定，主要目標包括：①追求產品脫硫水平，達到汽油硫含量和FCC裝置的SOx排放要求；②追求加氫脫氮(HDN)和加氫脫芳烴(HDA)水平，提高FCC產品收率和降低操作苛刻度；③提高減壓蠟油(VGO)轉化率。

控制催化劑裝填成本并延長壽命也是追求的目標。FCC-PT裝置通常按其生產目的和氫分壓來劃分。北美裝置以中高壓為主，主要用途為加氫脫硫(HDS)、最大限度HDN或HDA。隨著Tier 3超低硫汽油標準的實施，許多FCC-PT裝置用于深度脫硫，尤其是那些沒有FCC石腦油后處理能力的煉油廠。

中低壓FCC-PT裝置，當用途為HDS時，用CoMo和NiCoMo催化劑尤為有效。對產品中硫含量要求越高，越需要高活性和高穩(wěn)定性的催化劑。即便用途是深度HDN和HDA的中高壓裝置，對HDS活性的要求也越來越高。

單一催化劑不可能完成所有的加氫目標。在操作條件和裝置限制允許的范圍內，VGO STAX-FCC-PT技術能通過對催化劑體系的量體裁衣式設計滿足裝置目標。這種技術的特點是，不同反應器區(qū)段的化學反應不同，通過各反應區(qū)段催化劑匹配來優(yōu)化總體性能。FCC-PT一般涉及2個反應區(qū)。在第一反應區(qū)主要是直接脫硫(DDS)反應，NiCoMo催化劑最適合提升HDS反應速率。但因壓力低，HDN和HDA反應速率上不去，而且不管壓力如何，只要反應區(qū)內氮含量高，HDNHDA反應必然受阻。當中間物料的硫含量和氮含量降至一定水平后，就流出第一反應區(qū)，進入第二反應區(qū)。在第二反應區(qū)通過DDS和HYD(加氫)同時脫硫，但速率比第一區(qū)段慢。HDN和HDA反應比第一反應區(qū)快，但仍比較慢。因此，在這一反應區(qū)NiCoMo催化劑的HDS和HDN活性要平衡才好，尤其是在中等壓力下。

VGO STAX-FCC-PT技術方案在世界范圍內有眾多成功的應用。第一個例子是一套加工VGO(硫質量分數(shù)為2%，氮質量分數(shù)為1 600 μ gg)的低壓裝置。該裝置的目標是提供硫質量分數(shù)為200 μ gg的FCC原料，生產硫質量分數(shù)為10 μ gg的汽油。該方案用了CoMo和NiCoMo STARS催化劑體系的STAX級配方案，運轉周期已近6年。第二個例子是加工重質VGO和重質焦化蠟油的混合進料(硫質量分數(shù)為3 %，氮質量分數(shù)為1 500 μ gg，(鎳+釩)質量分數(shù)為2 μ gg)的高壓裝置。目標為生產硫質量分數(shù)為1 500 μ gg 、氮質量分數(shù)小于600 μ gg 的FCC原料，運轉周期4年以上。采用保護劑脫除鎳、釩和硅，防止壓力降上升。采用NiCoMoNiMo STAR系列高活性催化劑體系的裝置已運轉近3年，其性能與工藝模型預測結果相當。

[靳愛民摘譯自AFPM Newspaper，2017-03-21]