LTAG技術(shù)對蠟油加氫裝置的影響及分析

呂海寧，許 楠，王 輝，李 明

(中國石化洛陽分公司，河南 洛陽 471012)

LTAG技術(shù)對蠟油加氫裝置的影響及分析

呂海寧，許 楠，王 輝，李 明

(中國石化洛陽分公司，河南 洛陽 471012)

中國石化洛陽分公司采用中國石化石油化工科學(xué)研究院開發(fā)的LTAG技術(shù)，在蠟油加氫裝置和Ⅰ套催化裂化裝置中進(jìn)行了應(yīng)用。結(jié)果表明：通過優(yōu)化蠟油加氫裝置分餾運行模式，使加氫柴油抽出量在25 th左右，比設(shè)計值4.4 th提高約21.6 th，石腦油終餾點控制在155～175 ℃，能耗也控制在250 MJt左右；催化裂化汽油收率上升了5.86百分點，柴油收率下降了4.92百分點；柴汽比降至0.78，比投用前降低0.3個單位，說明該技術(shù)對降低柴汽比有顯著的效果。

LTAG 柴汽比 能耗 蠟油加氫

LTAG技術(shù)是中國石化石油化工科學(xué)研究院(石科院)近年開發(fā)的將催化裂化劣質(zhì)柴油轉(zhuǎn)化為高辛烷值汽油或輕質(zhì)芳烴的新技術(shù)[1]。該技術(shù)將加氫單元和催化裂化單元進(jìn)行組合，在加氫處理單元通過對催化裂化輕循環(huán)油(LCO)中的芳烴進(jìn)行定向加氫飽和，將LCO中雙環(huán)以上芳烴加氫飽和為四氫萘型單環(huán)芳烴，其加氫產(chǎn)物在催化裂化單元通過工藝參數(shù)的優(yōu)化來控制氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)的比例，而最大化開環(huán)裂化，最終實現(xiàn)LCO轉(zhuǎn)化為富含芳烴的高辛烷值汽油，該項技術(shù)在中國石化石家莊煉化分公司柴油加氫-催化裂化裝置上成功完成了工業(yè)試驗[2]。

為更好地適應(yīng)市場變化，中國石化洛陽分公司利用2015年10月大檢修期間對蠟油加氫裝置和Ⅰ套催化裂化裝置進(jìn)行了LTAG技術(shù)改造，并于檢修結(jié)束后實施該項技術(shù)，該類改造在國內(nèi)尚未見報道。本文重點介紹該項技術(shù)對蠟油加氫裝置及其對催化裂化產(chǎn)品分布的影響。

1 LTAG投用前技改情況

1.1 Ⅰ套催化裂化裝置技術(shù)改造

Ⅰ套催化裂化裝置(設(shè)計規(guī)模1.4 Mta，高低并列式提升管)于檢修期間進(jìn)行了LTAG工藝技術(shù)分層進(jìn)料改造，主要改造內(nèi)容是在提升管底部預(yù)提升段增加一個加氫LCO的轉(zhuǎn)化區(qū)，并新增兩個LCO噴嘴以及相應(yīng)的管線、流控閥組等，并對LCO線進(jìn)行改造，實現(xiàn)LCO并入減壓蠟油線送至蠟油加氫裝置，初始設(shè)計中進(jìn)新噴嘴的加氫LCO量為30 th。

1.2 蠟油加氫裝置改造情況

蠟油加氫裝置加氫柴油出裝置流程如圖1所示。2015年10—11月，在裝置大檢修期間，為配合實施LTAG技術(shù)，蠟油加氫裝置在柴油泵(AB)出口新增DN150管線至Ⅰ套催化裂化裝置(圖中紅線)，實現(xiàn)柴油既可以通過調(diào)節(jié)閥控制去罐區(qū)，又可以通過新增管線至Ⅰ套催化裂化裝置的目的。

圖1 蠟油加氫裝置加氫柴油出裝置流程

2 LTAG技術(shù)投用后對蠟油加氫裝置的影響

2.1 投用LTAG技術(shù)前后的原料性質(zhì)

蠟油加氫處理裝置原料主要以減壓蠟油為主，焦化蠟油及脫瀝青油共占進(jìn)料的17%左右。2015年11月28日檢修結(jié)束后一次開車成功，并于2016年1月20日成功投用LTAG技術(shù)，表1分別列出了投用LTAG前后的原料性質(zhì)，2015年12月為投用前，2016年01月為投用中，2016年02月為投用后第1個月，2016年03月為投用后第2個月。

表1 投用LTAG技術(shù)前后蠟油加氫處理裝置原料油性質(zhì)

由表1可以看出，蠟油加氫處理裝置在運行過程中原料平均硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)均低于1.72%的設(shè)計值，維持在1%左右，但是氮含量和殘?zhí)枯^高，并且鐵、鎳、釩等重金屬離子含量有時會高于設(shè)計值，原料存在著低硫、高氮、高金屬含量等特點。

由于混合原料中摻煉LCO較少，LTAG技術(shù)投用后原料組成與投用前基本一致，其各自性質(zhì)主要受全廠原油加工方案影響，總體來說，隨著加工原油的劣質(zhì)化，蠟油加氫裝置的原料也呈重質(zhì)化趨勢。

根據(jù)1997年《刑法》第416條第1款的規(guī)定，行為人違背解救職責(zé)的不解救行為，必須造成嚴(yán)重后果的，才能構(gòu)成本罪。如果行為人雖然違背解救職責(zé)，未進(jìn)行解救，但并未造成嚴(yán)重后果，則不構(gòu)成本罪。依據(jù)《立案標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，這里的“嚴(yán)重后果”表現(xiàn)為以下幾種情形:

2.2 主要操作條件對比

由于投用了分餾系統(tǒng)分離柴油，影響其拔出率的主要操作條件有反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力、分餾塔抽出溫度等。

投用LTAG前后的操作條件見表2。由表2可以看出，投用LTAG前后裝置處理量、反應(yīng)加熱爐出口溫度相差不大，區(qū)別主要在系統(tǒng)壓力和分餾系統(tǒng)的操作條件。在2016年3月，主要受氫管網(wǎng)壓力較低的影響，系統(tǒng)壓力由10.5 MPa降至10.2 MPa。LTAG技術(shù)投用后系統(tǒng)壓力提高0.2～0.5 MPa。

分餾系統(tǒng)中分餾爐出口溫度根據(jù)需要逐步提溫，于2015年12月3日投用分餾系統(tǒng)，分餾爐出口溫度保持在280 ℃，未開汽提蒸汽，2016年1月20日投用LTAG技術(shù)后，為配合抽出柴油量，逐步將分餾爐出口溫度提高至329 ℃，分餾塔中段抽出溫度提高至211 ℃，并投用汽提蒸汽，增強汽油、柴油、蠟油的分離程度，同時控制分餾塔頂部溫度在123 ℃，使石腦油終餾點在155～175 ℃，作為重整裝置的原料。2016年2—3月汽提蒸汽用量比較接近，分餾系統(tǒng)各項操作指標(biāo)調(diào)整不大。

表2 投用LTAG前后的操作條件

2.3 物料平衡及產(chǎn)品性質(zhì)

表3為投用LTAG前后蠟油加氫裝置的物料平衡數(shù)據(jù)。從表3可以看出：從入方來看，加工原料主要是減壓蠟油、焦化蠟油、脫瀝青油等3種原料，投用LTAG后進(jìn)料比例、種類及總量變化較小；從出方可以看出，自2016年1月投入LTAG以來，酸性氣、加氫干氣、柴油等產(chǎn)品收率大幅度提高，精制蠟油收率明顯下降。

表3 加氫裝置的物料平衡數(shù)據(jù) w，%

結(jié)合表2可以看出，在投用LTAG的3個月中，2016年2月的反應(yīng)條件較為苛刻，其外送柴油量占產(chǎn)品的比例也最高，為9.03%，說明提高分餾爐出口溫度(即分餾塔入口溫度)、提高汽提蒸汽量對于提高柴油收率是有益的，但同時也增加了能耗。

表4為投用LTAG前后加氫裝置的產(chǎn)品性質(zhì)。從表4可以看出，投用LTAG后產(chǎn)品蠟油脫硫率、脫氮率變化較小，均在81%、32%以上，脫硫率和脫氮率均不高是因為反應(yīng)器主催化劑FF-24在2015年10月為再生劑，并且通過打冷氫控制反應(yīng)深度所致。

加氫柴油(即為加氫LCO)閃點均在85 ℃以上，超過設(shè)計值(不大于57 ℃)，95%餾出溫度較低，不超過321 ℃，說明加氫柴油較輕，還存在一定的提升空間。石腦油收率主要受分餾塔塔頂溫度、塔頂壓力影響，終餾點基本達(dá)到了控制的要求范圍(155～175 ℃)。

表4 加氫裝置的產(chǎn)品性質(zhì)

2.4 對能耗的影響

表5是投用LTAG前后的能耗對比。由表5可以看出，投用LTAG后蠟油加氫裝置能耗明顯上升，從139.19 MJt上升至259.58 MJt，又降至237.84 MJt，這是由于2016年1月LTAG項目只運行了11天，而2月抽出柴油量較大、系統(tǒng)壓力較高，因此2月的電耗、3.5 MPa蒸汽和燃料氣用量均較大，這3項又是影響能耗的主要因素，也是投用LTAG后裝置的主要耗能項目。在裝置運行過程中平均能耗為250 MJt左右。

表5 投用LTAG前后的能耗對比

3 對催化裂化產(chǎn)品分布的影響

3.1 外送柴油情況

圖2為自LTAG技術(shù)實施后，進(jìn)蠟油加氫裝置的LCO量以及外送至催化裂化裝置的加氫LCO量的變化趨勢。從圖2可以看出，兩者變化趨勢基本相同，兩者之差可以認(rèn)為是蠟油加氫裝置產(chǎn)品中分離出的柴油，自投用LTAG后，柴油外送至催化裂化裝置的加氫LCO量維持在25 th左右，比設(shè)計值4.4 th提高21.6 th，進(jìn)加氫裝置的量為15 th左右，兩者平均相差10 th左右，基本達(dá)到了該項目的要求。

圖2 投用LTAG后進(jìn)加氫裝置的柴油量以及外送柴油量 —進(jìn)加氫裝置; —外送Ⅰ套催化裂化裝置

3.2 改善產(chǎn)品分布

LTAG投用后對催化裂化產(chǎn)品分布的影響見表6。從表6可以看出：投用LTAG項目后，以精制蠟油為主要進(jìn)料的Ⅰ套催化裂化裝置操作條件基本上維持不變，LCO經(jīng)過加氫后再進(jìn)入催化裂化裝置，其干氣、液化氣、汽油、焦炭收率最高提高了0.90，3.10，5.86，1.21百分點，柴油收率最大下降了4.92百分點，說明該技術(shù)在相近的操作條件下，對以精制蠟油為主的催化裂化裝置產(chǎn)品分布有一定的改善；可降低柴汽比，2016年1季度柴汽比降至0.78，比2015年平均水平降低0.3個單位，但同時對于生焦也產(chǎn)生了一定的不利影響。

表6 LTAG投用后對催化裂化產(chǎn)品分布的影響

4 結(jié) 論

(1) LTAG項目的投用，對蠟油加氫裝置影響最大的是要求分餾系統(tǒng)穩(wěn)定運行，在一定程度上增大了裝置的能耗，特別是電耗、燃料氣。

(2) 蠟油加氫處理與催化裂化組合工藝的LTAG項目改造，具有改動小、投資少、見效快等特點，優(yōu)化了催化裂化裝置的目的產(chǎn)品收率。

(3) LTAG項目實施后，柴汽比降至0.78，可多產(chǎn)汽油以滿足市場需求。該技術(shù)為高效利用現(xiàn)有的石油資源探索出了一條較好的技術(shù)途徑，具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景。

[1] 毛安國，龔建洪.催化裂化輕循環(huán)油生產(chǎn)輕質(zhì)芳烴的分子水平研究[J].煉油技術(shù)與工程，2014，45(7)：1-6

[2] 龔劍洪，毛安國，劉曉欣，等.催化裂化輕循環(huán)油加氫-催化裂化組合生產(chǎn)高辛烷值汽油或輕質(zhì)芳烴(LTAG)技術(shù)[J].石油煉制與化工，2016，47(9)：1-5

APPLICATION OF LTAG TECHNOLOG IN WAX OIL HYDROTREATING UNIT

Lü Haining， Xu Nan， Wang Hui， Li Ming

(SINOPECLuoyangCompany，Luoyang，Henan471012)

LTAG technology developed by SINOPEC Research Institute of Petroleum Processing was used in the wax oil hydrotreating unit and FCC unit in SINOPEC Luoyang Company. The results show that the amount of hydrotreated diesel as FCC feed， drawing from the optimized fractionator in hydrotreatment system， reaches 25 th， more than the design value of 4.4 th. The end point of naphtha can be controlled in 155—175 ℃ range and the energy consumption is kept at about 250 MJt. The yield of FCC gasoline increases by 5.86 percentage points and the yield of diesel decreases by 4.92 percentage points. The diesel-gasoline ratio reduces to 0.78， 0.3 lower than before using LTAG technology， indicating a significant effect of the technology on reduction of diesel-gasoline ratio.

LTAG； diesel-gasoline ratio； energy consumption； wax oil hydrotreating

2016-04-18； 修改稿收到日期： 2016-06-18。

呂海寧，高級工程師，本科，從事加氫工藝管理工作。

呂海寧，E-mail：lvhn.lysh@sinopec.com。