PHF柴油加氢精制催化剂生产国Ⅴ柴油工业应用

PHF超低硫柴油加氢精制催化剂在中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司(辽阳石化)和大连石化分公司(大连石化)两套柴油加氢精制装置成功实现国Ⅴ柴油长周期稳定运行。辽阳石化1.2 Mt/a柴油加氢精制装置以直馏柴油为原料,硫质量分数为1 400~2 700μg/g,在反应压力为6.0~7.0 MPa、平均反应温度为301~336℃、空速为1.0~1.5 h~(-1)、氢油比为500~800的条件下,精制柴油硫质量分数小于10μg/g。大连石化2.0 Mt/a柴油加氢精制装置以直馏柴油、催化裂化柴油和渣油加氢柴油为原料,硫质量分数为1 600~2 500μg/g,在反应压力为7.5~7.6 MPa、平均温度为339~352℃、空速为1.2~1.4 h~(-1),氢油比为250~350的条件下,精制柴油硫质量分数小于10μg/g。通过对两套工业装置运行情况进行总结,为我国现有柴油加氢精制装置生产国Ⅴ柴油提供了经验和借鉴,也可为将来新建柴油加氢装置提供技术参考。     

灵活加氢改质MHUG-Ⅱ工艺在柴油加氢装置的应用

中国石化海南炼油化工有限公司2.00 Mt/a柴油加氢精制装置柴油调合组分平均硫质量分数672μg/g、平均十六烷值47.9,难以满足生产国Ⅳ清洁柴油的要求。为了应对柴油质量升级的要求,采用分区进料灵活加氢改质MHUG-Ⅱ工艺,将装置扩能改造为2.48 Mt/a柴油加氢改质装置。MHUG-Ⅱ工艺设置加氢改质、加氢精制两个反应区,针对组成和十六烷值不同的柴油原料采用分区进料,低十六烷值、高芳烃含量原料进入加氢改质反应区,加氢改质反应区的流出物与十六烷值高的新鲜直馏柴油原料混合后进入加氢精制反应区,避免了直馏柴油中的高十六烷值组分即部分链烷烃过度裂化。工业运转结果表明,MHUG-Ⅱ工艺在生产国Ⅳ柴油时,柴油收率高达98.52%,化学氢耗低至0.84%。     

加氢改质装置生产国Ⅴ柴油的优化控制方案及评价

分析中国石油天然气股份有限公司锦西石化分公司1.00 Mt/a柴油加氢改质装置原料中催化裂化柴油/直馏柴油比例、精制反应器入口温度、裂化反应器温升等参数对柴油产品质量的影响及优化控制措施,总结生产国Ⅴ柴油的经济优势。生产国Ⅴ柴油时,需控制催化裂化柴油/直馏柴油比例不大于1.0,精制反应器入口温度不高于332℃,裂化反应器温升不低于20℃。根据产品收率及消耗情况,装置每处理100 t原料柴油,生产国Ⅴ柴油方案比生产0号普通柴油方案效益多1.7万元;按每月生产30 kt国Ⅴ柴油计算,产国Ⅴ柴油方案比生产0号普通柴油方案每月增效602万元。     

柴油加氢改质MHUG-Ⅱ装置长周期运转分析及潜能预测

为了进一步掌握装置的运行性能,对中国石化海南炼油化工有限公司2.48Mt/a柴油加氢改质MHUG-Ⅱ装置生产满足国Ⅳ和国V排放要求清洁柴油（简称Ⅳ柴油和国Ⅴ柴油）的长周期运行情况进行了分析和预测。该装置自开工至2015年6月30日,生产国Ⅳ柴油的时间累计479天,生产国Ⅴ柴油的时间累计146天。运转分析结果表明,改质反应器中精制和改质催化剂平均失活速率分别为0.015℃/d和0.042℃/d,精制反应器中催化剂平均失活速率为0.055℃/d,两个反应器的总压降上升速率为6.4×10-4MPa/d。综合考虑原料性质和组成的变化、国Ⅳ柴油和国Ⅴ柴油轮换生产对催化剂寿命的影响以及反应器压降等因素,预测出精制反应器催化剂可再运行620天,即催化剂总运行时间可达3年以上。     

柴油加氢装置掺炼沸腾床渣油加氢柴油馏分生产国Ⅴ柴油可行性研究

进行了柴油加氢装置掺炼沸腾床渣油加氢装置生产的柴油馏分(简称沸腾床加氢柴油),生产满足GB19147—2016车用柴油(Ⅴ)标准(国Ⅴ车用柴油标准)柴油的可行性研究。结果表明,常规柴油加氢装置掺炼一定比例的沸腾床加氢柴油馏分,可以生产出国Ⅴ车用柴油调合组分;直馏柴油掺炼30%沸腾床加氢柴油,在反应压力6.5MPa、体积空速1.5h~(-1)、反应温度360℃、氢油体积比500的条件下,精制柴油满足国Ⅴ车用柴油标准;混合柴油(直馏柴油、焦化柴油和催化裂化柴油的质量比为62∶25∶13)掺炼30%沸腾床加氢柴油,在反应压力7.3 MPa、体积空速1.0h~(-1)、反应温度355℃、氢油体积比500的条件下,可以生产出硫含量满足国Ⅴ标准的车用柴油调合组分。本研究结果可为沸腾床加氢柴油馏分的加工路线提供理论依据。     

MHUG-Ⅱ加氢改质工艺工程应用

以一套2.0 Mt/a柴油加氢精制装置改造为例,采用MHUG-Ⅱ改质工艺改造后处理量提高到2.48 Mt/a,对原装置反应部分换热流程进行了优化,原4台高压换热器利旧,同时新增4台高压换热器和1台新氢压缩机,采用两开一备方案。循环氢压缩机采用异地新建方案,原循环氢压缩机位置布置新氢压缩机,同时新增循环氢脱硫系统。对改造前后能耗对比及投资分析表明,采用MHUG-Ⅱ工艺对原加氢精制装置改造后,通过优化设计,使用较少的投资、较短的工期实现了对催化柴油改质、柴油质量升级的目标,装置能耗明显下降,效益显著,为柴油加氢质量升级工程化提供了一种新的思路。     

MHUG-Ⅱ装置国Ⅵ柴油质量升级措施及运转分析

为了适应生产国Ⅵ柴油及装置长周期运行的需求,中国石化海南炼油化工有限公司（简称海南炼化）对2.48 Mt/a柴油加氢改质MHUG-Ⅱ装置进行了升级再改造,新增一台加氢精制反应器,对第一周期催化剂进行再生,并使用了新型加氢精制催化剂RS-2100及优化了RG系列保护剂的级配。标定结果表明,改造后装置柴油产品的密度（20 ℃）为0.843 4 g/cm3,十六烷值达到51.6,硫质量分数为2.3 μg/g,多环芳烃质量分数为3.4%,总污染物质量分数为5 μg/g,各项指标均满足国Ⅵ车用柴油质量标准。装置于2018年1月23日开工至2019年4月30日灵活性生产国Ⅴ或国Ⅵ标准柴油累计463天,加氢改质反应器中加氢精制催化剂和加氢改质催化剂的平均失活速率分别为0.029 ℃/d和0.015 ℃/d,加氢精制反应器Ⅰ和加氢精制反应器Ⅱ中催化剂的平均失活速率分别为0.027 ℃/d和0.012 ℃/d,由此测算得出各催化剂总运行时间可达到4～5年,与装置检修周期目标一致,可以满足装置质量升级和长周期运行的要求。     

柴油加氢装置改造生产国Ⅴ柴油及运行分析

中国石化上海高桥分公司3.0Mt/a柴油加氢装置为适应生产国Ⅴ排放标准柴油需要,结合公司加氢精制原料分配情况和柴油生产现状进行了装置改造。改造后,装置满负荷(285t/h)生产标定结果表明:以56.14%直馏柴油、35.09%焦化汽柴油及8.77%催化裂化柴油组成的混合原料,在体积空速1.05h~(-1)、高压分离器压力6.51 MPa、氢油体积比540、原反应器(R1101)入口温度315℃、R1101床层平均温度353℃、第二反应器(R1102)入口温度346℃、R1102床层平均温度348℃的操作条件下,精制柴油硫质量分数达到8μg/g以下,十六烷值提高7.7个单位,达到51.9,各项性能指标完全达到国Ⅴ排放标准。     

蜡油加氢装置生产国V柴油的工业实践

为应对柴油液相循环加氢装置停工换剂期间柴油无法出厂的问题,中国石化石家庄炼化分公司进行了采用蜡油加氢装置生产国Ⅴ柴油的工业实践。结果表明,在装置处理量为175 t/h、反应器入口温度为352 ℃、反应压力为9.4 MPa、氢油体积比为500、体积空速为0.97 h-1、分馏塔塔底温度为222 ℃、分馏塔塔顶压力为0.11 MPa的工艺条件下,柴油产品硫质量分数稳定在3 μg/g,达到国Ⅴ柴油标准。在蜡油加氢装置生产国Ⅴ柴油期间发现冷高压分离器超负荷、加热炉超负荷、尾油出装置温度高、柴油水含量高等问题,问题皆得以解决。工业实践的结果可为蜡油加氢装置生产国Ⅴ柴油提供数据支撑及改造依据。     

直馏柴油加氢生产国V柴油工艺研究

以哈萨克斯坦进口原油(哈油)与北疆原油的混合原油(质量比为9:1)生产的直馏柴油为原料,在柴油精制催化剂和反应压力为6.5 MPa条件下,通过调节进料体积空速、反应温度以及氢油比,开展直馏柴油加氢生产国V柴油的工艺条件评价试验研究.试验结果表明直馏柴油在反应压力恒定和所选择的柴油精制催化剂作用下,生产国V柴油产品的硫质量分数控制在10 μg/g以内时,影响国V柴油产品硫含量的主要因素是进料体积空速和反应温度.通过实验确定了在反应压力为6.5 MPa和氢油比为200的条件下,进料体积空速在1.2 ～2.0 h-1与反应温度在355 ～370℃的工艺条件下的对应关系,在硫质量分数10 μg/g基线的右下半部分区域的工艺条件范围内均能生产出硫质量分数小于10 μg/g的国V柴油产品.     

优化GARDES工艺技术生产国Ⅴ汽油

介绍了中国石油天然气股份有限公司大庆石化分公司炼油厂应用GARDES工艺技术建设的汽油加氢脱硫装置在生产国Ⅴ汽油期间的关键工艺参数及优化措施,包括分馏单元轻、重汽油切割点的选择和分馏精度的控制、加氢脱硫单元各参数的控制。结果表明,对GARDES工艺技术中关键工艺参数进行优化控制,可以在满足脱硫和降烯烃的基本要求的同时,达到降低研究法辛烷值损失和低能耗运行的目的。可由硫质量分数约95μg/g、烯烃体积分数约40%的原料生产出硫质量分数低于12μg/g、烯烃体积分数低于29%的汽油产品,同时,产品的辛烷值损失约为1.2单位,装置能耗约为698.1 MJ/t,为长期稳定生产国Ⅴ汽油积累了经验。     

柴油加氢装置国Ⅴ柴油技术改造的应用

介绍了镇海炼化分公司柴油加氢装置,从原先生产国Ⅲ标准柴油的装置,通过技术改造,达到了满足生产国Ⅴ标准柴油的能力,并通过生产实践,初步分析了制约装置长周期生产的两个因素,得出了通过增设第二反应器、优化流程和采用新型催化剂能够满足长周期生产国Ⅴ柴油的要求。在原料条件变劣质化后通过摸索优化第二反应器操作条件来延长催化剂寿命的实践,为研究低压柴油加氢装置实现长周期生产国Ⅴ柴油做了很好的探索。     

连续液相柴油加氢装置国Ⅴ升级运行情况分析

中国石化安庆分公司2.2 Mt/a连续液相柴油加氢装置于2016年9月进行了生产满足国Ⅴ排放标准车用柴油（国Ⅴ柴油）的升级改造,装置的反应部分采用二个加氢反应器, 其中第一、二反应器分别使用再生剂（补充部分新鲜剂）和新鲜催化剂RS-2000,分馏部分由单塔分馏改为双塔分馏流程。2017年6月,对该装置的改造、运行情况进行了满负荷标定,标定结果表明装置改造成功,装置使用的RS-2000催化剂体系具有良好的活性,能够满足生产国Ⅴ柴油的要求。     

柴油质量升级技术方案优化研究

国内某炼油厂柴油产品产率和密度均偏低,导致全厂仅能生产调合硫质量分数低于350μg/g的国Ⅲ标准车用柴油产品.根据柴油国Ⅴ质量升级的需要,对该厂现有0.80 Mt/a加氢改质和0.15 Mt/a柴油加氢精制装置进行加工方案优化,使其具备生产硫质量分数低于10 μg/g的国Ⅴ标准柴油产品的能力,增加-20号、0号柴油产品产量.采用FRIPP开发的加氢改质降凝工艺技术（FHIW）对两套加氢装置的原料进行优化调整,结果显示：生产-20号柴油方案时,使用两套加氢装置分别加工四组分混合油和直馏轻柴油的柴油产率为90.71％,较五组分混合油一起加工提高1.81％;生产0号柴油方案时,使用Ⅰ套加氢装置加工五组分混合油柴油产率为97.20％,较Ⅱ套加氢装置提高1.95％.     

新一代催化裂化柴油加氢改质催化剂的工艺条件及工业应用

就改善催化裂化柴油新一代加氢改质催化剂FC—4512应用的工艺条件在实验室进行了考察，并在600kt／a柴油加氢工业装置上进行了应用试验。实验室考察结果表明，最佳的工艺条件为体积空速0．8～1．5h^-1，反应温度350～380℃，氢油体积比600～800，反应氢分压6．0～8．0MPa。工业应用可根据装置自身特点，利用工艺条件的互补性，调整操作参数，工业试验结果表明，该催化剂的脱硫活性好，可由原料中的7000μg／g降到产品的5．8μg／g；降凝效果明显，凝点可由-4℃降至-7℃；十六烷值提高10．9个单位，柴油收率大于95％。该催化剂对原料具有广泛的适应性。     

柴油液相循环加氢技术的工业应用

中国石油长庆石化公司1.4 Mt/a柴油加氢脱硫装置采用柴油液相循环加氢(SRH)技术,工业运行实践表明:处理直馏柴油和FCC柴油的混合油时,在反应器入口压力9.0~10.0 MPa、循环比1.35、反应器入口温度360~375℃等工艺条件下,可以生产硫质量分数不大于10μg/g、满足国Ⅴ要求的柴油,催化剂失活速率较低,可以满足长周期运行的要求。装置标定能耗仅为267.1 MJ/t,经济效益明显。     

柴油国Ⅴ质量升级问题的探讨

随着环保问题的日益突出,车用柴油排放标准的要求日益严格。目前,中国柴油多执行硫质量分数低于350μg/g的国Ⅲ标准,只有少部分地区执行硫质量分数低于50μg/g的国Ⅳ标准。炼油厂面临着柴油硫质量分数低于10μg/g的国Ⅴ质量升级问题。从柴油质量升级的趋势和紧迫性出发,对可能面临的问题进行了探讨。指出柴油加氢装置国Ⅴ质量升级改造方案主要包括:更换高活性柴油深度加氢脱硫催化剂;催化剂床层装填均匀;调整全厂总加工流程使改造装置加工性质较好的直馏柴油;增加反应器催化剂装填量;提高反应器操作温度;更换高效反应器内件;增设循环氢脱硫系统等,同时指出装置质量升级改造可能遇到的瓶颈,并指出研究方向。     

PHF柴油加氢催化剂加工高硫直馏柴油的工业应用

介绍了PHF柴油加氢催化剂在中国石油云南石化有限公司2.8 Mt/a柴油加氢装置的应用情况。结果表明,在反应器入口温度324 ℃,体积空速0.79 h-1,氢油体积比625的情况下,可以将直馏柴油的硫质量分数从12 700 降至4.0 μg/g,生产出硫含量满足国Ⅴ排放标准要求的精制柴油。对装置运行状况进行的分析,可为供同类装置生产满足国Ⅴ排放标准柴油参考。     

喷气燃料加氢装置兼顾生产国V柴油的运行分析

介绍了中国石化塔河炼化0.3 Mt/a 喷气燃料加氢装置以常一线为原料,间歇生产满足GB 6537—2006的3号喷气燃料和满足国Ⅳ或国Ⅴ排放标准的柴油产品的生产经验。柴油产品全面升级后,通过简单的工艺调整,可以实现生产喷气燃料及生产满足国Ⅴ排放标准柴油两种加工方案的切换。生产3号喷气燃料,生产满足国Ⅳ排放标准柴油,生产满足国Ⅴ排放标准柴油这三种加工方案下,反应器入口温度依次相差约20℃。通过比较不同加工方案的差异性及催化剂的失活速率,提出今后喷气燃料加氢装置催化剂长周期运行的建议。     

LTAG柴油加氢改质装置生产优化调整

根据中国石化济南分公司炼油结构调整、提质升级的总体规划,1#催化裂化装置和柴油加氢改质装置采用LTAG工艺进行了改造,1#催化裂化装置改造完成投用后,柴油加氢改质装置的生产工况发生了改变。通过降低柴油加氢改质装置R301反应器入口温度和停用真空脱水塔,实现对装置生产工况的优化调整,在保证改质柴油产品满足1#催化裂化装置LTAG回炼柴油质量控制指标要求的前提下,达到节能降耗减排的目的。