加氫裂化和蠟油加氫脫硫組合工藝的研究

陳馬奔+程剛

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，石油企業(yè)對(duì)生產(chǎn)原料的要求逐漸提高，需要通過原料生產(chǎn)工藝的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)原料滿足企業(yè)發(fā)展需求。其中加氫裂化與蠟油加氫脫硫組合工藝的研究，是生產(chǎn)工藝創(chuàng)新的重要體現(xiàn)。本文圍繞加氫裂化和蠟油加氫脫硫組合工藝的研究、加氫裂化與蠟油加氫脫硫組合技術(shù)的應(yīng)用效果分析兩個(gè)方面展開討論，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)該組合工藝的充分了解，并有利于經(jīng)濟(jì)效益的提高。

關(guān)鍵詞：加氫裂化；加氫脫硫；催化裂解

前言：在含硫原油需求不斷增加的前提下，我國傳統(tǒng)的加氫裂解裝置進(jìn)行了技術(shù)改造，主要體現(xiàn)在將加氫裂解技術(shù)與蠟油加氫脫硫技術(shù)有效結(jié)合起來。通過這種工藝的創(chuàng)新發(fā)展，將有利于擴(kuò)大加氫裂解裝置規(guī)模，并能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)原材料，保證催化裂化裝置的有效應(yīng)用。另外，應(yīng)用加氫裂解與蠟油加氫脫硫組合技術(shù)，還具有提高中間餾分油產(chǎn)率以及降低能耗的作用，在生產(chǎn)中有較高的使用價(jià)值，對(duì)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展有積極作用。

一、 加氫裂化和蠟油加氫脫硫組合工藝的研究

（一） 加強(qiáng)原料油

在原工藝流程以及設(shè)備都不改變的前提下，由于原料油泵能力有限，需要0由加氫硫化環(huán)節(jié)提供部分的原料油。而反應(yīng)器R301由于反應(yīng)速度較快，因此加氫裂化階段的R302反應(yīng)器將采用性能較好的裂化催化劑，這時(shí)可增加反應(yīng)器出出口的氮含量，保證反應(yīng)器不會(huì)因?yàn)榉磻?yīng)速度較快而引起操作溫度過高，能對(duì)反應(yīng)器起到保護(hù)作用，進(jìn)而保證操作周期[1]。

（二）催化劑的使用

催化劑的合理使用是加氫裂化與蠟油加氫脫硫組合技術(shù)研究的一重點(diǎn)內(nèi)容。在加氫裂化的精制階段通常采用的是3936催化劑，具有較強(qiáng)的脫氮能力以及較好的穩(wěn)定性。加氫裂解階段的一、二床層使用的是3882型催化劑。不同的結(jié)清裂化階段需要合理選用催化劑，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的提高，并且能降低氫氣消耗量。

（三）高壓加氫方案

蠟油加氫脫硫環(huán)節(jié)需要在高壓環(huán)境下進(jìn)行，這種做法將導(dǎo)致高壓設(shè)備費(fèi)用的增加，但是能為加氫裂化反應(yīng)階段提供條件，促使兩者生產(chǎn)技術(shù)之間的有效結(jié)合，不僅簡(jiǎn)化了生產(chǎn)流程，還減少了設(shè)備的使用。因此，可證明高壓加氫方案的使用，將能減少投資費(fèi)用。例如，在石油企業(yè)進(jìn)行原料生產(chǎn)時(shí)，將充分利用加氫裂化與蠟油加氫脫硫組合技術(shù)，并通過催化劑的合理使用，能顯著提高反應(yīng)速度，提供為蠟油加氫脫硫階段提供高壓環(huán)境，將一定程度上降低設(shè)備投資，實(shí)現(xiàn)企業(yè)效益最大化。

（四） 熱高分分離流程

在蠟油加氫脫硫階段的反應(yīng)產(chǎn)物將采用熱高分分離流程，即是熱高分氣體將直接進(jìn)入到加氫裂化階段。這種做法不僅能提高循環(huán)氫的使用效率，還能減少熱高分氣體的冷卻以及分離過程，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)降低能耗以及節(jié)約投資的目的。

（五） 循環(huán)壓縮機(jī)的使用

共用循環(huán)壓縮機(jī)是組合技術(shù)應(yīng)用是降低設(shè)備投資的主要體現(xiàn)。通過對(duì)原加氫裂化裝置的性能進(jìn)行改造，將能保證設(shè)備滿足加氫裂化階段以及蠟油加氫脫硫階段的循環(huán)氫應(yīng)用量，不需要新建循環(huán)壓縮機(jī)。

二、 加氫裂化與蠟油加氫脫硫組合技術(shù)的應(yīng)用效果分析

（一） 擴(kuò)大裝置規(guī)模

按照組合工藝進(jìn)行生產(chǎn)，應(yīng)用該技術(shù)的裝置具有較強(qiáng)的含硫蠟油處理能力，能有效實(shí)現(xiàn)少設(shè)置一套加氫脫硫裝置的目的，在這個(gè)基礎(chǔ)上，將相應(yīng)的減少加氫裂化裝置需要配備的人力資源以及占地空間等。按照組合技術(shù)方案生產(chǎn)，將促使裝置規(guī)模的顯著擴(kuò)大。

（二） 提高中間餾分油產(chǎn)率

組合生產(chǎn)工藝除了可以提供優(yōu)質(zhì)的石油生產(chǎn)原料外，還將明顯提高中間餾的分油產(chǎn)率，例如，利用加氫裂解以及蠟油加氫脫硫的組合工藝，中間餾的分油產(chǎn)率相對(duì)比改造之前增加了0.088Mt/a.如果按照1.20Mt/a加氫處理進(jìn)行生產(chǎn)，可發(fā)現(xiàn)中間餾的分油產(chǎn)率相對(duì)改造之前增加了0.22Mt/a，在節(jié)約資源以及降低能耗方面有積極作用。

（三） 節(jié)省投資

在利用組合技術(shù)的基礎(chǔ)上，將能有效增強(qiáng)裝置的處理能力，這就相當(dāng)于提高了蠟油加氫的脫硫能力，進(jìn)而減少了在裝置方面的投入。另外組合工藝是在高壓環(huán)境下進(jìn)行生產(chǎn)的，該工藝建設(shè)投資相對(duì)于新建加氫脫硫裝置較低的主要原因在于以下幾個(gè)方面：第一，高壓環(huán)境下的反應(yīng)部分，新建中壓設(shè)備相對(duì)投資較少，但是由于高壓環(huán)境下，反應(yīng)進(jìn)行速度要高于中壓，并且反應(yīng)器的以及較小，催化劑使用量以及費(fèi)用較少[2]?？偟膩碇v，高壓反應(yīng)裝置與新建中壓反應(yīng)裝置在反應(yīng)器以及催化劑等方面的綜合費(fèi)用相當(dāng)；第二，在使用組合工藝時(shí)，由于其熱高分流程較為簡(jiǎn)化，因此減少了高壓空冷器以及換熱器等設(shè)備的使用，使用設(shè)備數(shù)量較少，相對(duì)的生產(chǎn)投資少；第三，加氫裂化與蠟油加氫脫硫組合技術(shù)應(yīng)用時(shí)，其中循環(huán)氫的熱量需求將由加氫裂化反應(yīng)提供，極大程度的降低了組合工藝反應(yīng)器設(shè)計(jì)負(fù)荷，減少了設(shè)備投資費(fèi)用；第四，通過對(duì)循環(huán)氫壓縮器性能的改造，能同時(shí)實(shí)現(xiàn)組合技術(shù)的有效應(yīng)用，進(jìn)而保證其改造費(fèi)用相對(duì)新建生產(chǎn)裝置中的壓縮器較少，提高生產(chǎn)效益；第五，組合技術(shù)應(yīng)用過程中，反應(yīng)物中的大多數(shù)氣體以及輕產(chǎn)品將隨著熱高分氣體流入到加氫裂化反應(yīng)過程中，反應(yīng)產(chǎn)物可作為加氫裂化的部分原料，降低了分餾部分的投資。通過以上闡述，能明顯判斷出組合技術(shù)在投資方面的優(yōu)勢(shì)，有利于該技術(shù)的良好發(fā)展。

（四）降低能耗和生產(chǎn)費(fèi)用

組合技術(shù)的應(yīng)用，除了需要?jiǎng)?chuàng)造高壓環(huán)境以及增加電耗外，在燃料以及循環(huán)水等方面的消耗量有所降低，主要是因?yàn)橥ㄟ^加氫裂化裝置的改造，將實(shí)現(xiàn)在組合技術(shù)應(yīng)用過程中，熱高分流程以及省略分餾等環(huán)節(jié)的生產(chǎn)費(fèi)用低于新建加氫脫硫裝置，并且能耗明顯降低。例如，在裝置改造完成的前提下，增加1.3Mt/a的蠟油加氫脫硫，能耗僅為912MJ/T，說明組合技術(shù)的發(fā)展將實(shí)現(xiàn)能耗的有效降低，另外，由于在公用工程能耗較低以及改造工程不增加人力資源消耗的基礎(chǔ)上，將進(jìn)一步保證組合工藝生產(chǎn)費(fèi)用的降低。

（五） 有較好的生產(chǎn)靈活性和經(jīng)濟(jì)效益

通過組合技術(shù)的有效應(yīng)用，將能保證企業(yè)具有較強(qiáng)的市場(chǎng)適應(yīng)能力。加氫裂化裝置在改造完成后，將為企業(yè)提供多種生產(chǎn)方案，例如，在市場(chǎng)上缺少柴油產(chǎn)品時(shí)，可以通過靈活加氫的生產(chǎn)方案進(jìn)行生產(chǎn)，能有效增加中間餾生產(chǎn)產(chǎn)品，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)滿足市場(chǎng)變化需求，有利于企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。另外，在進(jìn)行裝置改造時(shí)，將幫助企業(yè)提高在中間餾分油產(chǎn)品方面的收益，同時(shí)能降低氫氣的消耗量，能保證企業(yè)在較短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)回收全部的投資，同樣是加氫裂化與蠟油加氫脫硫組合技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)的主要體現(xiàn)之一。

結(jié)論：加氫裂化以及蠟油加氫脫硫的組合技術(shù)有重要的應(yīng)用價(jià)值，將其應(yīng)用企業(yè)運(yùn)營過程中，不僅能減少投資，還能降低生產(chǎn)費(fèi)用。另外，組合技術(shù)裝置的改造具有投資回收期短的特點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)較好的經(jīng)濟(jì)效益，并且改造后的裝置有較好的生產(chǎn)靈活性，幫助企業(yè)適應(yīng)不斷變化的市場(chǎng)，有利于企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。這種組合工藝技術(shù)不僅適用于加氫裂化裝置改造，還能應(yīng)用在新建加氫裝置中，應(yīng)用范圍較廣，有較強(qiáng)的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

參考文獻(xiàn)：

[1]王麗群. 催化裂化汽油脫硫醇與加氧組合的工藝研究[D].華東理工大學(xué)，2015.

[2]湯杰國，肖風(fēng)良，呂海寧. 蠟油加氫處理與催化裂化組合工藝的技術(shù)優(yōu)化[J]. 煉油技術(shù)與工程，2014，44（09）：20-23.

作者簡(jiǎn)介：姓名：陳馬奔（1990.08--）；性別：男，籍貫：福建連城，學(xué)歷：本科，畢業(yè)于大連理工大學(xué)；現(xiàn)有職稱：助理程師；研究方向：煉油化工；