關(guān)于煤柴油中壓加氫裂化裝置摻煉劣質(zhì)催化裂化柴油的實(shí)踐研究

陶貴金 王世超 董振陸

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的不斷發(fā)展，對(duì)各種石化產(chǎn)品的需要量不斷增加，對(duì)石化產(chǎn)品生產(chǎn)的要求也不斷提高。為了提高催化裂化柴油的生產(chǎn)品質(zhì)，有必要對(duì)煤柴油中壓加氫裂化裝置的實(shí)際運(yùn)行進(jìn)行研究。為此，我將要在本文中對(duì)煤柴油中壓加氫裂化裝置摻煉劣質(zhì)催化裂化柴油的實(shí)踐進(jìn)行研究，希望對(duì)促進(jìn)我國(guó)石油煉化事業(yè)的發(fā)展，可以起到有利的作用。

關(guān)鍵詞：中壓加氫裂化;催化裂化柴油;摻煉

一、前言

如果采用傳統(tǒng)的催化裂化柴油生產(chǎn)工藝，其產(chǎn)品的密度較大，各種雜質(zhì)的濃度較高，一般只是作為柴油的調(diào)合成分進(jìn)行使用[1]。但隨著我國(guó)環(huán)保事業(yè)的不斷發(fā)展，這些催化裂化柴油只有進(jìn)行二次生產(chǎn)之后，才可以滿足相關(guān)的品質(zhì)要求。當(dāng)前，本企業(yè)只要一套煤柴油中壓加氫裂化裝置，在其實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，其經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)柴油生產(chǎn)能力不足、運(yùn)行負(fù)荷低、能耗較高的現(xiàn)象。為了有效解決這個(gè)問(wèn)題，首次采用了摻煉劣質(zhì)催化柴油技術(shù)，有效提高了柴油的生產(chǎn)品質(zhì)。

二、中壓加氫裂化裝置摻煉劣質(zhì)重油催化柴油的技術(shù)分析

在當(dāng)前實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中，直餾柴油當(dāng)中的硫、氮含量經(jīng)常會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)值，其中的氮含量經(jīng)常低于硫含量較多，這種原料體系非常不合適當(dāng)前加氫裂化裝置催化劑體系下的溫度匹配。

該裝置在實(shí)際操作的過(guò)程中，稍微對(duì)操作條件進(jìn)行改變，都會(huì)對(duì)結(jié)果造成較大的影響。由于催化柴油當(dāng)中芳香烴的含量較高如果提高催化柴油的摻煉比例，就會(huì)對(duì)原料的組分含量造成較大的影響，其中芳烴的含量往往較高，這會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)器床溫的異常，為了更進(jìn)一步做好對(duì)溫度的優(yōu)化，就需要對(duì)床層的冷氫量進(jìn)行合理配置，采用更高的循環(huán)氫量。此外，為了進(jìn)一步提高反應(yīng)的深度，還需要合理對(duì)精制和裂化床層的溫度進(jìn)行配置。為了避免由于原料中氫含量過(guò)低對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成影響，就需要消耗更多的氫，生產(chǎn)成本也會(huì)在一定程度上提升。一旦產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)較大的波動(dòng)，就會(huì)對(duì)換熱網(wǎng)絡(luò)、分餾和吸收穩(wěn)定系統(tǒng)的工作造成比較嚴(yán)重的影響。在該裝置的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過(guò)程中，催化劑的適用效率較低，不能長(zhǎng)時(shí)間保證催化劑的活性。從以上方面可以看出，一旦原料的性質(zhì)發(fā)生了比較大的變化，就會(huì)對(duì)產(chǎn)品分布、產(chǎn)品質(zhì)量、全廠氫平衡、熱平衡、裝置能耗等，造成非常大的影響[2]。

三、中壓加氫裂化裝置摻煉劣質(zhì)催化柴油的實(shí)際運(yùn)行情況

在使用該工藝前，在實(shí)際生產(chǎn)中主要使用的原料是直餾煤油和直餾柴油。為了有效提升柴油的生產(chǎn)品質(zhì)，開(kāi)始采用摻煉劣質(zhì)催化柴油，其摻煉量分別是25，50，75t/h等三個(gè)階段，裝置在穩(wěn)定運(yùn)行之后，其催化柴油的總進(jìn)料量大約在百分之二十一左右。

原料性質(zhì)發(fā)生了變化。催化柴油同原來(lái)的進(jìn)料相比，其中的硫、氮含量往往比較高，且原料的密度偏大，其中含有較多的芳烴、環(huán)烷烴等成分，屬于劣質(zhì)的柴油。為了保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行，需要在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，將催化柴油的終餾點(diǎn)設(shè)置在365攝氏度之下[3]。通過(guò)對(duì)原料油組分的研究來(lái)看，在原料中摻入一定的催化柴油之后，其中的硫、氮含量明顯增加，導(dǎo)致原料的初餾點(diǎn)升高，餾程相對(duì)變窄，且原料的密度發(fā)生了比較大的變化，原料的溴值量升高很快，十六烷值含量顯著提高。

在該裝置采用摻煉催化柴油之后，其操作條件也發(fā)生了比較大的變化。從實(shí)際生產(chǎn)結(jié)果上看，隨著劣質(zhì)柴油摻煉量的不斷提高，精制反應(yīng)器的床溫增加很大，溫度從24攝氏度左右升高到了60攝氏度左右，裂化反應(yīng)器的床層總溫度也提高了10攝氏度左右，達(dá)到了35攝氏度度。精制反應(yīng)器的床層溫度也升高到了十?dāng)z氏度左右，達(dá)到了361攝氏度左右。在裝置轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)系統(tǒng)壓力不發(fā)生變化的情況下，總氫耗量也提高了將近四分之一，達(dá)到了261立方米每噸，床層的冷氫的閥開(kāi)度得到了明顯的增加。

通過(guò)采用摻煉工藝之后，對(duì)產(chǎn)品的分布和產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量造成了比較大的影響。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，其副產(chǎn)品（干氣、低壓分離氣、液化氣等）的收率提高了百分之二左右。這主要是由于采用摻煉工藝之后，反應(yīng)器的溫度得到了一定程度的提高，裂解反應(yīng)的深度增加?？偸X油的收率有一定程度的增加，其中重石腦油的收率提升為了百分之三左右。噴氣燃料的煙點(diǎn)得到了一定程度的減少，密度增加到了12.8公斤每立方米，芳烴的體積分?jǐn)?shù)增加了百分之八左右，這主要是由于催化劑已經(jīng)連續(xù)使用了8年，催化活性已經(jīng)有所降低，單環(huán)芳烴的加氫飽和率無(wú)法得到保證。此外，柴油產(chǎn)品當(dāng)中的十六烷值量也提高了16.4個(gè)單位。

裝置的耗能情況。通過(guò)對(duì)裝置的耗能研究發(fā)現(xiàn)，裝置的能耗提高了將近四分之一，對(duì)蒸汽的消耗量也出現(xiàn)了比較大幅度的增加。其中電消耗量增加主要是由于裝置摻煉劣質(zhì)催化柴油之后，對(duì)氫量的消耗速度有所增加，新增設(shè)了一臺(tái)加氫壓縮機(jī)。由于反應(yīng)器的出口溫度也有一定程度的提升，這在一定程度上提升了高壓空氣冷卻器的電能消耗。蒸汽消耗量的增加主要是由于循環(huán)氫量增加，但其中氫氣的濃度并沒(méi)有顯著增加，最終導(dǎo)致環(huán)氫壓縮機(jī)的負(fù)荷增加。此外，在采用摻煉工藝之后，對(duì)燃?xì)獾南牧恳灿幸欢ǔ潭鹊脑黾?，這主要是由于產(chǎn)品油的密度變重，進(jìn)而導(dǎo)致分餾單元加熱爐對(duì)燃料氣的消耗量增加。

對(duì)裝置操作造成的影響。在進(jìn)行大規(guī)模摻煉之后，床溫升高很快，導(dǎo)致反應(yīng)器床層冷氫量增加很多，其中部分床層的開(kāi)度甚至達(dá)到了百分之六十，導(dǎo)致很多裝置的操作難度顯著提升。此外，由于產(chǎn)品油中的芳烴含量增加，導(dǎo)致催化劑表面容易出現(xiàn)被吸附的現(xiàn)象，并最終導(dǎo)致催化劑失活現(xiàn)象的發(fā)生，這對(duì)裝置的長(zhǎng)期使用是非常不利的。此外，如果柴油當(dāng)中的水分含量波動(dòng)較大，還會(huì)直接造成換熱器和加熱爐溫度的波動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)容易導(dǎo)致催化劑聚結(jié)現(xiàn)象的發(fā)生。

四、結(jié)語(yǔ)

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，對(duì)催化裂化柴油生產(chǎn)工藝應(yīng)用提出了更高的要求。為了進(jìn)一步提升產(chǎn)品的品質(zhì)，有必要進(jìn)一步加大對(duì)摻煉催化裂化劣質(zhì)柴油工藝的應(yīng)用，合理選擇工藝參數(shù)，認(rèn)真對(duì)工藝設(shè)備進(jìn)行改造，充分保證生產(chǎn)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]郇興龍.加氫裂化裝置摻煉催化裂化柴油可行性探討[J].化工中問(wèn)體，2015（01）：22-23.

[2]孔健.加氫裂化裝置摻煉催化裂化柴油的探討[J].石油化工技術(shù)與經(jīng)濟(jì)，2012（05）：37-38.

[3]王智.加氫裂化裝置提高焦化蠟油的摻煉比例[J].石油煉制與化工，2004（10）：29-30.