FHUDS-2/LK-1組合催化劑在寬餾分裝置上的應(yīng)用

徐翠翠，鮑 豐，趙 華，韓 明

(洛陽金達(dá)石化有限責(zé)任公司，河南 洛陽 471012)

近年來我國原油加工品質(zhì)日益劣質(zhì)化，油品中的硫、氮等雜質(zhì)含量增加，隨著人們對環(huán)保意識的重視及環(huán)保法規(guī)的日趨嚴(yán)格，對石油產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來越高，開發(fā)深度加氫脫硫、脫芳催化劑已成為研究重點方向。針對石油產(chǎn)品的高要求、嚴(yán)標(biāo)準(zhǔn)，撫順石油化工研究院開發(fā)出FHUDS系列催化劑，其中FHUDS-2催化劑是針對歐Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的加氫性能好、脫硫活性高的加氫精制催化劑，現(xiàn)已在鎮(zhèn)海煉化、廣州石化、天津石化、蘭州石化等裝置上實現(xiàn)生產(chǎn)[1-2]。洛陽石化工程公司研究院研制開發(fā)的LK-1型加氫催化劑，具有良好的加氫脫硫、脫氮及芳烴飽和性能。

洛陽金達(dá)石化有限責(zé)任公司使用FHUDS-2/ LK-1組合催化劑在寬餾分裝置上進(jìn)行工業(yè)化應(yīng)用，對FHUDS-2/ LK-1組合催化劑的脫芳、脫硫效果進(jìn)行驗證。

1 裝置概況

1.1 裝置簡介

洛陽金達(dá)石化有限責(zé)任公司10萬t/a寬餾分(柔性)特種油裝置，以粗白油為原料，選用FHUDS-2作為加氫脫硫催化劑，LK-1為加氫脫芳催化劑，采用加氫精制工藝進(jìn)行加氫反應(yīng)，將反應(yīng)后油品進(jìn)行精餾分餾，生產(chǎn)輕質(zhì)白油和工業(yè)白油。

1.2 催化劑裝填

油裝置選用FHUDS-2/ LK-1組合催化劑進(jìn)行工業(yè)化應(yīng)用，催化劑性質(zhì)及裝填情況見如表1～3所示。

表1 FHUDS-2加氫脫硫催化劑的性質(zhì)

表2 LK-1加氫催化劑性質(zhì)

催化劑FHUDS-2為W-Mo-Ni型超深度加氫脫硫催化劑，具有孔容和比表面積大，金屬分散度高，邊沿活性中心位多，加氫脫氮、芳烴飽和活性及超深度加氫脫硫活性好、機械強度高特點。

LK-1型加氫催化劑以氧化鋁加二氧化鈦為載體，鎢、鎳為活性組分，其低溫活性、穩(wěn)定性及再生性能良好，可以滿足長周期運轉(zhuǎn)的要求。同時，該催化劑具有化學(xué)氫耗低、液收高等特點。

表3 催化劑裝填情況

2 FHUDS-2/ LK-1組合催化劑應(yīng)用

金達(dá)特油寬餾分裝置選用粗白油為原料，原料性質(zhì)如表4所示。

表4 原料性質(zhì)

由表4可看出，原料中的芳烴含量和硫含量較高，想要生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)輕質(zhì)白油產(chǎn)品(硫含量≤0.05%，硫含量<1 mg/kg)，需將原料進(jìn)行深度的加氫脫芳、脫硫反應(yīng)。

寬餾分裝置的反應(yīng)流程圖如圖1所示，加氫反應(yīng)器Ⅰ裝填催化劑FHUDS-2，加氫反應(yīng)器Ⅱ裝填催化劑LK-1。原料經(jīng)加氫反應(yīng)器Ⅰ、加氫反應(yīng)器Ⅱ進(jìn)行加氫脫硫、加氫脫芳反應(yīng)，反應(yīng)流出油經(jīng)高低壓分離器初步分離后，在汽提塔進(jìn)行汽提，汽提后油品進(jìn)入分餾系統(tǒng)進(jìn)行精細(xì)分離得到不同牌號的輕質(zhì)白油產(chǎn)品。不同原料進(jìn)行加工時，反應(yīng)條件及產(chǎn)品性質(zhì)如表5、表6所示。

1.反應(yīng)進(jìn)料加熱爐 2.加氫反應(yīng)器Ⅰ 3.加氫反應(yīng)器Ⅱ

表5 不同原料時的操作條件

在日常生產(chǎn)過程中，原料在組合催化劑FHUDS-2/ LK-1作用下進(jìn)行加氫精制反應(yīng)，需在高壓高溫下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)壓力在16.4～17.0 MPa，反應(yīng)溫度325～350 ℃，反應(yīng)過程中升溫較大，反應(yīng)進(jìn)料溫度和反應(yīng)升溫隨原料變化波動，反應(yīng)升溫為12～35 ℃，原料中芳烴和硫含量越高，反應(yīng)越劇烈，反應(yīng)

表6 不同原料時的操作條件

升溫越高。當(dāng)原料中芳烴含量和硫含量較高時，組合催化劑FHUDS-2/ LK-1很難直接生產(chǎn)得到合格的輕質(zhì)白油產(chǎn)品，需將不合格產(chǎn)品進(jìn)行回?zé)挼玫胶细癞a(chǎn)品，摻煉量隨原料性質(zhì)變化。反應(yīng)過程中耗氫量較大，需要在氫濃度較高的環(huán)境下進(jìn)行反應(yīng)，氫油比≥1 000∶1。以2#原料為例，在進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)時，加氫反應(yīng)條件為反應(yīng)壓力16.5 MPa，進(jìn)料溫度312 ℃，反應(yīng)溫度336 ℃，進(jìn)氫量18 000 Nm3/h，進(jìn)料量7.2 t/h(回?zé)捔?.8 t/h)，得到的輕質(zhì)白油產(chǎn)品性質(zhì)如表5所示。2#原料在經(jīng)過組合催化劑FHUDS-2/ LK-1加氫精制反應(yīng)時，要得到合格的輕質(zhì)白油產(chǎn)品需摻煉不合格油，在原料與不合格油比為4∶1時可以得到合格的輕質(zhì)白油產(chǎn)品。產(chǎn)品芳烴和硫含量明顯降低，1#、2#、3#、4#產(chǎn)品及新品的芳烴含量<0.01%，硫含量<1 mg/kg。2#原料在組合催化劑FHUDS-2/ LK-1作用下進(jìn)行加氫精制反應(yīng)，反應(yīng)升溫較大，在24 ℃以上，想要得到合格的輕質(zhì)白油產(chǎn)品，反應(yīng)耗氫量較大，需要在氫濃度較高的環(huán)境下進(jìn)行反應(yīng)。

3 結(jié)果與討論

洛陽金達(dá)石化有限責(zé)任公司寬餾分裝置上選用FHUDS-2/LK-1組合催化劑進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，反應(yīng)壓力在16.4～17.0 MPa，反應(yīng)溫度325～340 ℃，反應(yīng)升溫為12～35 ℃，氫油比≥1 000∶1時，可以將粗白油原料加工為優(yōu)質(zhì)的輕質(zhì)白油產(chǎn)品。