MIP催化裂化柴油與渣油聯(lián)合加氫工藝研究

施 瑢，戴立順，劉 濤，鄧中活

(中國石化石油化工科學(xué)研究院，北京 100083)

MIP催化裂化柴油與渣油聯(lián)合加氫工藝研究

施 瑢，戴立順，劉 濤，鄧中活

(中國石化石油化工科學(xué)研究院，北京 100083)

以長嶺渣油作為原料油，在不同操作條件下，研究了中國石化石家莊煉化分公司MIP催化裂化重柴油的摻入對渣油加氫的影響。結(jié)果表明，MIP催化裂化重柴油的摻入使得脫硫率和脫(Ni+V)率均有提高，脫硫率最高提高了2.36百分點，脫(Ni+V)率最高提高了3.14百分點。收集渣油加氫生成油進(jìn)行催化裂化試驗，結(jié)果表明，按循環(huán)操作計算，MIP催化裂化汽油收率可增加8.69百分點。

渣油加氫 MIP 催化裂化柴油

渣油加氫-催化裂化(RHT-RFCC)組合技術(shù)是最有效的渣油轉(zhuǎn)化技術(shù)之一，它可以從渣油中獲得更多的輕質(zhì)油品。在傳統(tǒng)的RHT-RFCC技術(shù)中，由于RFCC回?zé)捰椭泻写罅慷喹h(huán)芳烴，因而造成輕油收率低，生焦量大，增加了再生器負(fù)荷，降低了RFCC裝置的處理量及經(jīng)濟(jì)效益。中國石化石油化工科學(xué)研究院(簡稱石科院)經(jīng)過多年研究，開發(fā)了RHT-RFCC雙向組合技術(shù)(簡稱RICP技術(shù))[1]。該技術(shù)的特點是將加氫后的渣油作為RFCC裝置的原料，并將RFCC回?zé)捰脱h(huán)到渣油加氫反應(yīng)器的入口，而不是在RFCC裝置自身循環(huán)?；?zé)捰偷膿饺虢档土嗽图託溥M(jìn)料的黏度，提高了渣油加氫脫硫、脫金屬、降殘?zhí)亢兔摓r青質(zhì)反應(yīng)的速率，改善了生成油的性質(zhì)。同時回?zé)捰徒?jīng)過加氫，增加了氫含量，提高了催化裂化裝置的輕油收率，降低了生焦量，因此提高了催化裂化裝置的處理量和經(jīng)濟(jì)效益[2]。

為了降低催化裂化汽油的硫含量和烯烴含量，石科院開發(fā)了多產(chǎn)異構(gòu)烷烴的催化裂化新技術(shù)(簡稱MIP技術(shù))[3-6]。由于其重油加工能力提高，干氣和油漿產(chǎn)率下降，汽油烯烴和硫含量大幅降低以及裝置能耗進(jìn)一步減少，因此MIP技術(shù)迅速在國內(nèi)煉油企業(yè)得到廣泛推廣。但是由于采用MIP技術(shù)得到的回?zé)捰土看蠓认陆担绊懥薘ICP技術(shù)的推廣應(yīng)用。同時采用MIP技術(shù)生產(chǎn)的催化裂化柴油質(zhì)量很差，密度高、十六烷值很低(小于20)、芳烴含量較高，如果單獨進(jìn)行加氫處理，則氫耗大、成本高。因此可以借鑒RICP技術(shù)的思路，考慮將MIP催化裂化柴油和渣油進(jìn)行聯(lián)合加工，利用MIP催化裂化柴油的特點改善渣油加氫反應(yīng)，特別是促進(jìn)瀝青質(zhì)的轉(zhuǎn)化，降低渣油加氫催化劑的結(jié)焦，同時改進(jìn)MIP催化裂化柴油品質(zhì)或者提高價值更高的催化裂化汽油的收率。

1 MIP催化裂化重柴油對渣油加氫反應(yīng)過程的影響

1.1 試驗原料

純渣油加氫試驗所用原料油為長嶺渣油，摻入MIP催化裂化重柴油(簡稱MIP重催柴)的渣油加氫試驗所用原料油為中國石化長嶺分公司渣油(簡稱長嶺渣油)和中國石化石家莊煉化分公司(簡稱石家莊煉化)MIP重催柴的混合油(簡稱混合油)，性質(zhì)見表1。石家莊煉化MIP重催柴的性質(zhì)見表2。

表1 渣油原料的主要性質(zhì)

表2 石家莊煉化MIP重催柴的主要性質(zhì)

1.2 試驗裝置與催化劑裝填

渣油加氫試驗采用第三代RHT系列催化劑，在中型試驗裝置上進(jìn)行，使用兩個反應(yīng)器，總裝填量為500 mL。

1.3 試驗結(jié)果與討論

1.3.1 反應(yīng)溫度的影響 在氫分壓為15.0 MPa、

體積空速一定的條件下，分別考察反應(yīng)溫度對純渣油(體積空速為Ch-1)及摻入MIP重催柴渣油(體積空速為C×1.15 h-1)加氫反應(yīng)過程的影響,結(jié)果分別列于表3和表4。摻入MIP重催柴的渣油加氫試驗中渣油的主體積空速與純渣油加氫試驗的體積空速相同。

由表3和表4可以看出，隨著溫度的升高，純渣油加氫生成油和摻入MIP重催柴渣油加氫生成油的硫含量、金屬(Ni+V)含量及殘?zhí)烤档汀１容^表3和表4可以發(fā)現(xiàn):在不同反應(yīng)溫度下，摻入MIP重催柴后均表現(xiàn)出生成油的硫含量、(Ni+V)含量和殘?zhí)看蠓认陆?；扣除摻入MIP重催柴所產(chǎn)生的稀釋效應(yīng)，摻入MIP重催柴在不同的反應(yīng)溫度下，脫硫率和脫(Ni+V)率均有較大程度的提高，而降殘?zhí)柯杂邢陆怠?/p>

1.3.2 體積空速的影響 在氫分壓為15.0 MPa、第一反應(yīng)器溫度為(A+5) ℃、第二反應(yīng)器溫度為(B+5) ℃的條件下，分別考察體積空速對純渣油及摻入MIP重催柴渣油加氫反應(yīng)過程的影響，結(jié)果分別列于表5和表6。摻入MIP重催柴的渣油加氫試驗中渣油的主體積空速與純渣油加氫試驗的體積空速相同。

表3 不同反應(yīng)溫度下純渣油加氫生成油的主要性質(zhì)

由表5和表6可以看出，隨著體積空速的降低，純渣油加氫生成油和摻入MIP重催柴渣油加氫生成油的硫含量、金屬(Ni+V)含量及殘?zhí)烤档汀１容^表5和表6可以發(fā)現(xiàn)：在不同體積空速下，摻入MIP重催柴后均表現(xiàn)出生成油的硫含量、(Ni+V)含量和殘?zhí)拷档停瑩饺隡IP重催柴、體積空速C×1.4 h-1條件下的脫硫率和脫(Ni+V)率比純渣油、體積空速C×1.3 h-1條件下分別提高2.36百分點和3.14百分點；扣除摻入MIP重催柴所產(chǎn)生的稀釋效應(yīng)，摻入MIP重催柴在不同的空速下，脫硫率和脫(Ni+V)率均有較大程度的提高，而降殘?zhí)柯蕰陆怠Ｕf明摻入MIP重催柴對加氫脫硫和加氫脫(Ni+V)反應(yīng)有促進(jìn)作用，但是對殘?zhí)壳败|物加氫轉(zhuǎn)化有抑制作用。隨空速的降低，MIP重催柴的摻入對加氫脫硫和加氫脫(Ni+V)的促進(jìn)作用越來越強(qiáng)，而對殘?zhí)壳败|物加氫轉(zhuǎn)化的抑制作用越來越弱。

表4 不同反應(yīng)溫度下?lián)饺隡IP重催柴渣油加氫生成油的主要性質(zhì)

表5 不同空速下純渣油加氫生成油的主要性質(zhì)

表6 不同體積空速下?lián)饺隡IP重催柴渣油加氫生成油的主要性質(zhì)

1.3.3 氫分壓的影響 在第一反應(yīng)器溫度為(A+20) ℃、第二反應(yīng)器溫度為(B+20) ℃、體積空速一定的條件下，分別考察氫分壓對純渣油(體積空速為Ch-1)及摻入MIP重催柴渣油(體積空速為C×1.15 h-1)加氫反應(yīng)過程的影響,結(jié)果分別列于表7和表8。摻入MIP重催柴的渣油加氫試驗中渣油的主體積空速與純渣油加氫試驗的體積空速相同。

由表7和表8可以看出，隨著氫分壓的降低，純渣油加氫生成油和摻入MIP重催柴渣油加氫生成油的硫含量、金屬(Ni+V)含量及殘?zhí)烤摺１容^表7和表8可以發(fā)現(xiàn)：在不同氫分壓下，摻入MIP重催柴后均表現(xiàn)出生成油的硫含量、(Ni+V)含量和殘?zhí)肯嗤蛘呦陆担豢鄢龘饺隡IP重催柴所產(chǎn)生的稀釋效應(yīng)后，在氫分壓為16.0 MPa和15.0 MPa時，摻入MIP重催柴脫硫率和脫(Ni+V)率均有較大程度的提高，而殘?zhí)考託滢D(zhuǎn)化率略有下降；但是在氫分壓為14.0 MPa和13.5 MPa時，摻入MIP重催柴時脫硫率和脫(Ni+V)率均略有下降，而降殘?zhí)柯氏陆档姆雀蟆Ｕf明在較低的氫分壓條件下，摻入MIP重催柴對加氫脫硫、加氫脫(Ni+V)和殘?zhí)壳败|物加氫轉(zhuǎn)化反應(yīng)均有較強(qiáng)的抑制作用。

表7 不同氫分壓下純渣油加氫生成油主要性質(zhì)

表8 不同氫分壓下?lián)饺隡IP重催柴渣油加氫生成油的主要性質(zhì)

2 催化裂化試驗

收集1.3.1節(jié)中第一、第二反應(yīng)器溫度分別為(A+20)、(B+20) ℃時純渣油及摻入MIP重催值柴渣油的加氫油樣，并在180 ℃和350 ℃進(jìn)行分餾切割，其中柴油餾分(180～350 ℃)和重油餾分(大于350 ℃)作為催化裂化原料油。將采用純渣油加氫油樣作為原料油進(jìn)行的催化裂化試驗稱為常規(guī)MIP技術(shù)，將采用摻入MIP重催柴渣油加氫油樣作為原料油進(jìn)行的催化裂化試驗稱為MIP重催柴加氫后循環(huán)。在中型試驗裝置上進(jìn)行對比試驗，表9和表10分別列出了主要產(chǎn)物分布及其中的汽油性質(zhì)。結(jié)果表明，按循環(huán)操作計算，汽油收率可增加8.69百分點，硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低8 μg/g，辛烷值有小幅提高。

表9 催化裂化裝置的產(chǎn)物分布

1)產(chǎn)物分布為折算為新鮮加氫渣油進(jìn)料的產(chǎn)物分布，將MIP重催柴加氫循環(huán)部分作為內(nèi)循環(huán)考慮，不作為進(jìn)料計算。

表10 汽油性質(zhì)

3 結(jié) 論

(1)選擇長嶺渣油作為原料油，在不同溫度、氫分壓、體積空速和氫油體積比的條件下，考察了石家莊煉化MIP重催柴的摻入對渣油加氫的影響。結(jié)果表明，摻入MIP重催柴的渣油加氫處理過程脫硫率和脫(Ni+V)率均有較大程度的提高，而降殘?zhí)柯事杂邢陆怠?/p>

(2)收集上述條件的加氫生成油進(jìn)行催化裂化試驗，將未摻入MIP柴油的加氫渣油和摻入13%的加氫MIP重催柴的加氫渣油在中型催化裂化裝置上進(jìn)行對比試驗。結(jié)果表明，按循環(huán)操作計算，汽油收率可增加8.69百分點。

[1] 牛傳峰, 張瑞弛, 戴立順, 等. 渣油加氫-催化裂化雙向組合技術(shù)RICP[J]. 石油煉制與化工, 2002, 33(1): 27-29

[2] 石亞華, 牛傳峰, 高永燦, 等. 渣油加氫技術(shù)的研究:Ⅱ.渣油加氫與催化裂化雙向組合技術(shù)(RICP)的開發(fā)[J]. 石油煉制與化工, 2005, 36(11): 21-24

[3] 崔守業(yè), 許友好, 程從禮, 等. MIP技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用及其新發(fā)展[J]. 石油學(xué)報(石油加工), 2010, 26(S1): 23-28

[4] 陳堯煥.MIP技術(shù)加工加氫渣油的優(yōu)勢分析[J].石油煉制與化工,2016,47(1):45-48

[5] 唐津蓮，崔守業(yè)，程從禮.MIP技術(shù)在提高液體產(chǎn)品收率上的先進(jìn)性分析[J].石油煉制與化工,2015,46(4):29-32

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INTEGRATED HYDROTREATING PROCESS OF RESIDUE AND MIP LIGHT CYCLE OIL

Shi Rong, Dai Lishun, Liu Tao, Deng Zhonghuo

(SINOPECResearchInstituteofPetroleumProcessing,Beijing100083)

The impact of the addition of light cycle oil(LCO)from MIP unit into Changling residue on residue hydrotreating was discussed under different operating conditions.The results show that the addition of MIP LCO increases the HDS and HDM rate by 2.37 and 3.14 percentage points respectively.The MIP gasoline yield increases by 8.69 percentage points.

residue hydrotreating； MIP； light cycle oil(LCO)

2016-07-11； 修改稿收到日期： 2016-10-07。

施瑢，碩士，工程師，主要從事加氫工藝的研發(fā)工作。

施瑢，E-mail：shirong.ripp@sinopec.com。