研究柴油加氫產(chǎn)品質(zhì)量升級(jí)適應(yīng)性改造及運(yùn)行情況

王泉

摘要：柴油加氫裝置作為我國(guó)石化單位內(nèi)部重要擴(kuò)能改造的項(xiàng)目類型，在項(xiàng)目的改造工作當(dāng)中主要包含了冷高分餾程改為熱高分餾程，并且采用了密相裝填換熱系統(tǒng)優(yōu)化改造，以及增加熱煤水系統(tǒng)等進(jìn)行一系列的適應(yīng)性改造工作，改造工作完成之后整體的運(yùn)行效果良好，有效提高了柴油產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：柴油加氫產(chǎn)品;升級(jí)改造;運(yùn)行

我國(guó)某煉油廠煉油一次加工的能力達(dá)到了14mt/a，綜合加工能力為10.5mt/a，由于煉油廠的綜合加工能力相對(duì)較低，造成了煉油裝置的工作潛能無(wú)法得到充分的發(fā)揮，直接影響到了煉油工作的整體經(jīng)濟(jì)效益。煉油工的單位針對(duì)這一問題展開了全面的分析和研究，該煉油廠一次加工設(shè)備具備了加工高硫、高酸原油的能力，但是二次加工裝置的加工高硫、高酸原油的適應(yīng)能力有所欠缺，并且第二柴油加氫裝置反應(yīng)催化劑進(jìn)入到了使用末期，裝置內(nèi)部還存在各種換熱工作不足和能耗偏高等相關(guān)問題。基于這一問題條件下，作為高硫、高酸適應(yīng)性項(xiàng)目的改造工作，需要對(duì)煉油廠第二柴油加氫裝置進(jìn)行有效的改造處理。

1.裝置改造項(xiàng)目主要內(nèi)容

柴油加氫裝置改造項(xiàng)目包含了使用舊蠟油加氫反應(yīng)系統(tǒng)，采取兩頭一尾的加工處理方法，通過兩套反應(yīng)系統(tǒng)共同使用一套低分子分餾系統(tǒng)。該裝置在改造工作完成之后，增加了兩臺(tái)高壓分離器設(shè)備，使用熱高分餾程降低了高壓空氣設(shè)備的工作負(fù)荷，有效運(yùn)用反應(yīng)熱提高冷低壓分離器的工作壓力。通過使用PSA裝置，有效提高了氫氣的整體使用效率。分餾塔內(nèi)部的柴油產(chǎn)品出裝置之后增設(shè)了熱煤水系統(tǒng)，整體的使用熱效率較低。該裝置使用的是法國(guó)Axens公司生產(chǎn)的加氫精制催化劑，使用催化劑裝填的方法來(lái)進(jìn)行操作，并且通過該催化劑的有效使用，生產(chǎn)出了符合國(guó)V排放標(biāo)準(zhǔn)的柴油產(chǎn)品。

2.柴油加氫產(chǎn)品質(zhì)量升級(jí)適應(yīng)性改造工作措施

2.1采用熱高分餾程

在本次改造工作當(dāng)中使用了熱高分餾程，有效降低了系統(tǒng)內(nèi)部高壓控制器的工作負(fù)荷，改造之前使用4臺(tái)高壓控制器，改造工作之后減少了2臺(tái)空冷器設(shè)備，有效使用系統(tǒng)反應(yīng)熱降低裝置的能耗大小。但是因?yàn)闊岣叻譁囟认鄬?duì)較高，在反應(yīng)工作中溶解氫的量相對(duì)較大，整個(gè)裝置的輕消耗量明顯上漲。通過反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型運(yùn)用了RSIM軟件進(jìn)行了一系列模擬和分析。在相同的反應(yīng)條件下，提高分餾程和冷高分餾程的工作狀況相比，循環(huán)清的純度提高了68%，溶解氫的總增加量為265m?/h。通過相關(guān)數(shù)據(jù)分析可以看出，高壓控制器的負(fù)荷量降低了14.58GJ/h。依照煉油廠每年開工8500小時(shí)來(lái)進(jìn)行計(jì)算，折合標(biāo)準(zhǔn)油為2937t/a，熱高分餾程循環(huán)清的純度相對(duì)較高，并且熱高分餾程組分當(dāng)中主要包含了氫氣和C1～C8組分，依照相似相容的工作原理有效提高分氣組分，更有利于干氣和液體的組分溶解，以此來(lái)有效提高循環(huán)氫的整體濃度。

2.2冷低分提壓操作

裝置改造之前裝置低分氫氣，通過脫硫處理工作之后反應(yīng)加熱爐的使用燃料總量有所降低，整個(gè)反應(yīng)壓力相對(duì)較小。通過改造工作之后，系統(tǒng)內(nèi)部的冷低分操作的壓力上漲了2.5MPa，由于系統(tǒng)的工作壓力提高，瓦斯組分在柴油當(dāng)中的溶解度不斷增大，低分氣當(dāng)中的氫氣純度不斷上漲，可以滿足SPA裝置的進(jìn)料生產(chǎn)工作要求。通過使用RSIM軟件計(jì)算，相同情況下反應(yīng)進(jìn)料的總量和循環(huán)輕的流量大小，可以通過熱高分和冷高分兩種形式來(lái)進(jìn)行對(duì)比。通過數(shù)據(jù)對(duì)比分析之后得出在相同的反應(yīng)溫度下，因?yàn)闅錃夂屯咚菇M分在柴油當(dāng)中的溶解度不同，會(huì)隨著系統(tǒng)內(nèi)部的反應(yīng)壓力升高而有所變化，氫氣溶解度的變化幅度相比于瓦斯足分的變化幅度更小，因此低分壓力越高那么低分氣的清純度也就越高。相同的工作情況下，因?yàn)闅錃夂屯咚菇M分在柴油當(dāng)中的溶解度，隨著溫度的變化而產(chǎn)生變化，熱高分餾程下溶解了較多的氫氣，而瓦斯煮沸溶解量相對(duì)較小。因此，在相同的環(huán)境壓力下，熱高分餾程的氫氣濃度相比于冷高分餾程的氫氣濃度更高，具體如表1，表2所示：

熱高分餾程相比于冷高分餾程來(lái)講，在裝置的總能耗方面有著更多的優(yōu)勢(shì)，在氫能耗方面單獨(dú)從裝置的角度上來(lái)看，熱高分餾程由于溶解氫的損失量相對(duì)較大，但是因?yàn)闅錃獾幕厥仗峒兗夹g(shù)越來(lái)越成熟，加氫裝置當(dāng)中的低分氣氫氣回收率有著明顯的提升，因此，對(duì)氫的消耗量影響相對(duì)較小。通過對(duì)柴油加氫產(chǎn)品的質(zhì)量升級(jí)和改造工作之后，整體的裝置運(yùn)行工作效果非常良好，生產(chǎn)出的柴油符合國(guó)V車輛排放的工作標(biāo)準(zhǔn)。

3.結(jié)束語(yǔ)：

柴油加氫改制設(shè)備通過質(zhì)量升級(jí)和適應(yīng)性改造工作之后，整體的運(yùn)行工作狀況非常明顯，有效提高了柴油產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，并且滿足了國(guó)V車輛的柴油使用排放標(biāo)準(zhǔn)。通過改造之后加氫裝置的工作性能力較強(qiáng)，生產(chǎn)出的柴油產(chǎn)品含硫量，符合輕質(zhì)柴油的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。柴油產(chǎn)品的十六烷值提高了2.5%。并且加輕裝置通過冷高分餾程改成熱高分餾程之后，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的反應(yīng)的利用更加充分，有效降低了裝置的能耗量，提高了煉油廠單位的生產(chǎn)效益。

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