多產(chǎn)化工原料的柴油加氫裂化催化劑（PHU-211）首次工業(yè)應(yīng)用

趙玉柱　張忠洋　張威毅　金善?！〗饘毝?/p>

摘????? 要：針對(duì)降低柴油產(chǎn)量，增產(chǎn)重石腦油作重整原料、未轉(zhuǎn)化柴油作乙烯裂解原料的市場(chǎng)需求，中國石油石油化工研究院開發(fā)了多產(chǎn)化工原料的柴油加氫裂化催化劑（PHU-211），并在撫順石化公司120萬t·a^-1柴油加氫裂化裝置進(jìn)行了首次工業(yè)應(yīng)用，可生產(chǎn)芳潛大于46%、產(chǎn)率30%～38%的重石腦油，是優(yōu)質(zhì)重整原料，BMCI值小于7，產(chǎn)率25%～30%的柴油，是比較好的乙烯裂解原料，化工原料產(chǎn)率可達(dá)70%，實(shí)現(xiàn)了催化柴油與焦化柴油的高效轉(zhuǎn)化。

關(guān)? 鍵? 詞：化工原料;柴油加氫裂化;催化劑;首次工業(yè)應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TQ426.95 ???????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A?????? 文章編號(hào)： 1671-0460（2020）06-1220-05

First Industrial Application of Hydrocracking Catalyst （PHU-211）for High Yield Chemical Material Production

ZHAO Yu-zhu， ZHANG Zhong-yang， ZHANG Wei-yi， JIN Shan-fu， JIN Bao-dong

（PetroChina Fushun Petrochemical Company， Fushun Liaoning 113001， China）

Abstract： To reduce diesel yield and increase the yield of heavy naphtha as reforming feedstock， unconverted diesel oil as raw material of ethylene cracking unit， PetroChina Petrochemical Research Institute has developed diesel oil hydrocracking catalyst（PHU-211） for high yield chemical material production， and its first industrial application was carried out in 1.2 Mt/a diesel hydrogenation cracking unit of Fushun petrochemical company. By the diesel oil hydrocracking catalyst（PHU-211）， heavy naphtha with aromatic potential of more than 46% and the yield of 30%～38% has been produced， and it is high-quality reforming feedstock， its BMCI value is less than 7; The diesel with the yield of 25%～ 30% has also been produced， and it is better raw material for ethylene cracking unit; The yield of chemical raw materials can reach 70%， so the efficient conversion of catalytic diesel and coking diesel has been realized.

Key words： Chemical raw material; Hydrocracking; Catalyst; First industrial application

1? 概述

近年來，我國油品市場(chǎng)呈現(xiàn)出柴油消費(fèi)量降低、柴汽比不斷下降的趨勢(shì)，另一方面，煉油廠內(nèi)部還存在重整裝置原料不足、重石腦油短缺的問題，解決上述問題的較好方法是采用柴油加氫裂化技術(shù)，依托現(xiàn)有的柴油加氫精制、加氫改質(zhì)裝置進(jìn)行改造，并更換性能優(yōu)異的柴油加氫裂化催化劑來降低柴汽比、實(shí)現(xiàn)煉化一體化高度融合發(fā)展^[1-5]。

針對(duì)降低柴油產(chǎn)量，增產(chǎn)重石腦油作重整原料、未轉(zhuǎn)化柴油作乙烯裂解原料的市場(chǎng)需求，中國石油石油化工研究院開發(fā)了多產(chǎn)化工原料的柴油加氫裂化催化劑（PHU-211），并在撫順石化公司120萬t·a^-1柴油加氫裂化裝置進(jìn)行了首次工業(yè)應(yīng)用，本文介紹了催化劑應(yīng)用的相關(guān)情況。

撫順石化公司120萬t·a^-1柴油加氫裂化裝置，主要對(duì)重油催化柴油、焦化柴油的混合油進(jìn)行加氫裂化，多產(chǎn)重石腦油，其具有較高的芳烴潛含量，可作為優(yōu)質(zhì)的重整原料，生產(chǎn)的柴油作為國VI柴油調(diào)和組分。120萬t·a^-1柴油加氫裂化裝置采用一次通過的工藝流程，設(shè)置加氫精制反應(yīng)器和加氫裂化反應(yīng)器。2019年6月，裝置停工檢修期間，更換為中國石油石油化工研究院開發(fā)的柴油加氫裂化催化劑（PHU-211），與其配套的是柴油加氫精制催化劑（PHD-112），7月1日，產(chǎn)品性質(zhì)合格，裝置開車一次成功。

2? 模擬評(píng)價(jià)試驗(yàn)

2.1? 原料油組成及性質(zhì)

評(píng)價(jià)試驗(yàn)的原料油組成及性質(zhì)見表1。原料油分別為混合柴油及質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為65%和35%的焦化柴油。

2.2? 評(píng)價(jià)裝置

在200 mL加氫裝置上，采用一段串聯(lián)工藝流程，按照撫順石化120萬t·a^-1柴油加氫裝置的情況，開展了PHD-112/PHU-211加氫精制/裂化催化劑性能評(píng)價(jià)試驗(yàn)。200 mL加氫裝置工藝流程示意圖見圖1。

2.3? 油品分析方法

評(píng)價(jià)試驗(yàn)的油品分析方法及標(biāo)準(zhǔn)見表2。

2.4? 試驗(yàn)結(jié)果

主要開展了以下3種評(píng)價(jià)試驗(yàn)：

1）不同重石腦油收率（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）評(píng)價(jià)試驗(yàn)，>27%和>32%;

2）最大量提高重石腦油收率試驗(yàn);

3）活性穩(wěn)定性評(píng)價(jià)試驗(yàn) 。

2.4.1 ?不同重石腦油收率評(píng)價(jià)試驗(yàn)

試驗(yàn)結(jié)果見表3-表7。

由試驗(yàn)結(jié)果可以看出，在兩種工況條件下，通過調(diào)整裂化催化劑反應(yīng)溫度，重石腦油收率可分別達(dá)到27.7%和32.6%以上，芳潛大于46%，是優(yōu)質(zhì)重整原料。柴油十六烷值大于70，硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于7 μg·g^-1，達(dá)到國VI調(diào)和組分要求。

2.4.2 ?最大量提高重石腦油收率試驗(yàn)

通過調(diào)整裂化催化劑溫度，實(shí)現(xiàn)了最大量生產(chǎn)重石腦油目的，結(jié)果見表8。

由表8可以看出，通過調(diào)整工藝條件，重石腦油收率可提高到37.3%～41.5%，如果增加氫氣后，屆時(shí)氫耗可提高至2.5%，預(yù)計(jì)重石腦油收率可達(dá)到38%，能夠滿足撫順石化60萬t/a重整裝置滿負(fù)荷運(yùn)行要求。

2.4.3 活性穩(wěn)定性試驗(yàn)

在控制重石腦油收率31%～33%條件下，氫分壓6.4 MPa，氫油體積比1 000∶1，體積空速（精制/裂化）0.9 h^-1/1.1 h^-1，初始裂化反應(yīng)溫度375 ℃，在1 500 h提溫1 ℃到376 ℃，催化劑3 100 h升溫速率0.016 ℃/d，重石腦油收率穩(wěn)定在31%～ 33%，見圖2說明催化劑具有較好的活性穩(wěn)定性。

3? 裝置運(yùn)行情況分析

撫順石化120萬t·a^-1柴油加氫裂化裝置歷經(jīng)催化劑裝填、干燥、硫化、鈍化、原料油切換等過程，于2019年7月1日一次開車成功，7月22-23日，開展了裝置達(dá)標(biāo)考核試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如下。

原料油組成及性質(zhì)見表9。

低分油實(shí)沸點(diǎn)切割后各餾分性質(zhì)見表11-表14。

由表11和表12 可以看出，重石腦油產(chǎn)率達(dá)到32%～38.7%，芳潛大于45.6%，是優(yōu)質(zhì)重整原料。

由表14-表16可以看出，>250 ℃柴油的乙烯收率33.17%，三烯收率為55.06%，是非常優(yōu)質(zhì)的乙烯裂解原料;十六烷值大于70，也可以作為優(yōu)質(zhì)0號(hào)柴油調(diào)和組分。

4? 結(jié) 論

（1）模擬撫順石化120萬t·a^-1柴油加氫裂化裝置的工藝條件，開展了不同重石腦油收率評(píng)價(jià)試驗(yàn)。通過調(diào)整裂化催化劑反應(yīng)溫度，重石腦油收率可分別達(dá)到27.7%和32.6%以上，芳潛大于46%，是優(yōu)質(zhì)重整原料。柴油十六烷值大于70，硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于7 μg·g^-1，達(dá)到國VI調(diào)和組分要求。通過調(diào)整工藝條件，重石腦油收率可提高到37.3%～41.5%，能夠滿足為60萬t·a^-1重整裝置提供更多原料的要求。

（2）裝置運(yùn)行結(jié)果表明，裂化平均溫度350 ℃的條件下重石腦油收率38.7%、重石腦油芳潛45.6%、柴油十六烷值大于70.0、液收97.54%，全部達(dá)到協(xié)議指標(biāo)要求，顯示裂化劑具有良好的低溫裂化活性。塔底柴油密度0.788 7 g·cm^-3、BMCI值7.0，是非常優(yōu)質(zhì)的乙烯裂解原料，可以進(jìn)一步降低全廠柴汽比，增加經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1] 徐以泉，王振元，龐新迎，等.柴油加氫裂化降低柴汽比方案分析[J].中外能源，2016，21（7）：85-89.

[2] 張羅庚，胡云濤，簡(jiǎn)建超.加氫裝置降低柴汽比的優(yōu)化措施[J].石油煉制與化工，2017，48（7）：60-63.

[3] 盧 紅，李振宇，李雪靜. 我國汽柴油消費(fèi)現(xiàn)狀及中長(zhǎng)期預(yù)測(cè)[J].中外能源，2014，19（1）：18-24.

[4] 張成，鐘湘生.降低柴汽比潛力分析與措施[J]. 煉油技術(shù)與工程，2013，43（6）：22-25.

[5]張春武，程易.直鏈烷烴脫氫催化劑工業(yè)應(yīng)用優(yōu)化研究[J].當(dāng)代化工，2020， 49（1）：208-211.