王恒
(中國石油大慶石化公司煉油廠,黑龍江大慶163711)
某煉油廠140×104t/a重催裝置主要由反應(yīng)、再生、分餾、吸收穩(wěn)定、脫硫脫硝、產(chǎn)品精制、氣體分餾等幾部分組成,主要產(chǎn)品為液化氣、汽油、輕柴油、重柴油和油漿。工藝采用超穩(wěn)分子篩催化劑提升管反應(yīng),新型重疊式2段再生工藝,并配有煙氣回收(包括煙氣能量回收機組和CO焚燒爐)和外取熱器,其催化裂化過程具有輕質(zhì)油收率高、汽油辛烷值高、氣體產(chǎn)品中烯烴含量高等特點[1]。
隨著重催裝置原料重質(zhì)化、劣質(zhì)化情況日趨嚴重,且有些煉油廠的催化裝置還較大比例摻煉焦化蠟油,影響了催化汽油的辛烷值。近期,煉油廠經(jīng)過外出調(diào)研及多方論證,決定試用JHT-88助劑,來提高汽油辛烷值。
試用時間為3個月,加注量按試用方案正常注入,試用2個月后開始進行試用標定,試用期間系統(tǒng)內(nèi)催化劑正常卸劑、加劑置換,標定時助劑約占系統(tǒng)藏量4.9%,試用量為37.96 t,由質(zhì)檢中心對其取樣分析,分析方法為Q/LTJTC 02-2017,要求符合技術(shù)協(xié)議[2]。性能指標見表1。
表1 JHT-88增加汽油辛烷值助劑物化性能指標
(1)在加注JHT-88增加汽油辛烷值助劑后,對下游產(chǎn)品質(zhì)量沒有影響;
(2)JHT-88增加汽油辛烷值助劑與裝置內(nèi)使用的鋁、碳鋼等材質(zhì)不發(fā)生化學反應(yīng),不會對相鄰設(shè)備(壓縮機、泵、罐、冷換設(shè)備)造成任何腐蝕;
(3)JHT-88增加汽油辛烷值助劑在正常使用過程中,不與裝置系統(tǒng)組分發(fā)生化學反應(yīng),不會產(chǎn)生結(jié)晶析出堵塞泵體、管線的現(xiàn)象;
(4)使用增加辛烷值助劑保證不對裝置環(huán)保指標造成影響。
在原料和主要操作工況基本相同條件下,穩(wěn)定汽油烯烴(熒光法)含量在36%~46%,JHT-88增加汽油辛烷值助劑占系統(tǒng)藏量≯5%時,需要達到4個目的。
(1)汽油與空白標定汽油RON增加0.5以上;
(2)柴油、汽油和液化氣產(chǎn)品質(zhì)量不受影響,液化氣收率增幅不大于1.5%,丙烯收率與空白標定相比不降低。油漿收率不變時裝置總液收(汽油+柴油+液化氣的收率)與空白標定比不降低;
(3)對裝置工藝、生產(chǎn)不造成不良影響;
(4)油漿固含量無明顯變化,最高≯6 g/L。
試用中將助劑加入催化劑儲罐,利用儲罐的小型加料系統(tǒng),加入再生器。試用前30 d添加速率為0.88 t/d,第31 d開始,添加速率為0.18 t/d。在試用增加汽油辛烷值助劑前,進行72 h的空白標定,試用后再進行72 h的試用標定[3]。空白標定和試用標定期間原料數(shù)據(jù)見表2。
表2混合原料分析
從表2中可以看出,空白標定和試用標定期間,裝置混合原料整體無較大偏差,比較穩(wěn)定。
主要操作條件數(shù)據(jù)見表3。
表3試用期間主要操作條件對比
從表3可見,JHT-88增加汽油辛烷值助劑試用期間主要操作條件滿足試用方案中“試用期間操作條件”表中的保證值,滿足試用方案要求。
JHT-88增加汽油辛烷值助劑試用期間物料的收率對比見表4。
表4中總液收為:液態(tài)烴+汽油+柴油。可以看出:試用標定與空白標定相比,液態(tài)烴收率和輕柴油收率明顯升高,汽油收率明顯降低,重柴油收率有所降低,總液收和丙烯收率略有上升,干氣收率基本不變,油漿收率基本不變。
表4物料收率對比
汽油質(zhì)量對比見表5。由表5可見,空白標定期和試用標定期的汽油質(zhì)量符合汽油的烯烴含量≯34%、汽油干點190~200℃、汽油蒸汽壓≯70 kPa的產(chǎn)品指標,汽油餾程、密度、蒸汽壓等沒有大幅變化,汽油辛烷值有所提高,研究法辛烷值試用標定3 d平均值比空白標定3 d平均值升高了0.9。
其它產(chǎn)品中,干氣、液態(tài)烴、輕柴油、油漿質(zhì)量均未發(fā)生大幅變化。液態(tài)烴中H2S和總硫含量變化較大,原因是原料變化導(dǎo)致液態(tài)烴中含硫變化,但對其組成沒有影響,液態(tài)烴質(zhì)量符合C1+C2的含量≤2.0%、C5含量≤1.5%、脫后總硫含量≤309 mg/m3的產(chǎn)品質(zhì)量指標,丙烯純度均值為99.87%,C3烴類組分均值為100%,符合丙烯純度≥99.5%、C3烴類組分≥95%的液態(tài)烴產(chǎn)品質(zhì)量指標;輕柴油初餾點溫度升高、密度升高是因為穩(wěn)定系統(tǒng)脫乙烷塔熱進料換熱器E305發(fā)生泄漏,需通過提高分餾塔1中循環(huán)油溫度來穩(wěn)定塔壓力,通過壓力平衡方式控制E305泄漏,從而使輕柴油初餾點溫度和密度升高而其它指標變化不大,其質(zhì)量符合95%餾出溫度不高于350℃、閃點≮45℃的指標;油漿固體物含量符合0~6 g/L的產(chǎn)品質(zhì)量指標[4]。
表5汽油質(zhì)量對比表
通過試用前后對比,待生催化劑定碳略有下降,變化不大。再生催化劑重金屬含量中Cu含量有所降低,其它有所上升。再生劑篩分組成變化不大,沒有催化劑破碎情況。由于再生劑燒焦效果好,使再生劑微反活性平均值增長了1.3%。
使用助劑期間煙氣中SO2含量在4.1 mg/m3,滿足SO2≤100 mg/m3的環(huán)保指標;NOx含量122 mg/m3,滿足NOx≤200 mg/m3的環(huán)保指標;顆粒物18 mg/m3,滿足≤50 mg/m3的環(huán)保指標,煙氣排放合格[5]。
在加注JHT-88增加汽油辛烷值助劑后,在原料和主要操作工況相同條件下,穩(wěn)定汽油烯烴(色譜法)含量在28%~38%,JHT-88增加汽油辛烷值助劑占系統(tǒng)藏量≯5%時,汽油辛烷值增(RON)增加了0.9個單位??梢娛褂煤线m的JHT-88助劑是一種有效的提高催化汽油辛烷值的手段。