基于分子层级的石脑油优化利用及经济性分析

中海油H炼油厂有两个系列炼油装置,Ⅰ系列12.0Mt/a常减压的石脑油作为2.0Mt/a重整预加氢原料,3.6Mt/a煤柴油加氢裂化及4.0Mt/a蜡油加氢裂化的重石脑油分别作为两套重整的原料;Ⅱ系列轻烃回收单元重石脑油原流程只作为1.8Mt/a重整预加氢原料,没有其他流向,导致1.8Mt/a重整原料性质偏差。按照"宜化则化、宜烯则烯、物尽其用"的原则,从分子层级对全厂石脑油性质进行综合分析,通过新增管线将链烷烃含量较高的轻烃回收单元重石脑油调入乙烯原料、将"环烷烃+芳烃"含量较高的12.0Mt/a常减压石脑油作为1.8Mt/a重整预加氢原料。2021年8月实现了3.63×10⁴t轻烃回收单元重石脑油调入乙烯原料,12.0Mt/a常减压石脑油3.59×10⁴t作为1.8Mt/a重整预加氢原料,分别使乙烯原料的链烷烃含量增加4.84个百分点、1.8Mt/a重整预加氢原料中"环烷烃+芳烃"含量增加5.93个百分点。利用一体化MPIMS模型测算,月度加工毛利增加878万元,年度可增效10536万元。     

通过石脑油正异构分离装置提高炼化一体化工程经济效益的研究

炼化一体化工程一般将直馏石脑油作为蒸汽裂解装置和催化重整装置的原料,虽然催化重整和蒸汽裂解装置的原料都是石脑油,但两个装置对于原料组成的要求却差别很大,石脑油正异构分离装置可同时优化催化重整和蒸汽裂解装置的原料,使石脑油的利用效率达到最优。该技术可以分别为两个装置提供适宜的原料,将石脑油分离为富含正构烷烃的抽出液和富含非正构烷烃的抽余液,抽出液是优质的蒸汽裂解原料,而抽余液的芳烃潜含量较高,是优质的催化重整原料。本文探讨了通过该装置提高全厂经济效益的可行性,石脑油正异构分离装置分离出的抽出液中,正构烷烃含量为93.0%;抽余液中分离出的轻石脑油中,异构烷烃、环烷烃和芳烃的含量高达84.9%,C6~C10组分的芳烃潜含量为49.0%。与基础方案相比,抽出液做蒸汽裂解原料可以提高乙烯收率47.16%,轻石脑油的RON值提高12个单位,达到80左右,C6~C10组分进催化重整装置可以提高对二甲苯收率14.09%。     

俄罗斯原油评价数据及加工流程的优化选择

原油评价是在实验室对原油进行一系列分析和馏分切割,分析原油和各段馏分油的性质,确定产品分布及产品收率,为制定原油加工流程提供优化方案,以生产出合适的产品,使原油资源得到合理利用。原油评价认为,俄罗斯原油属于含硫中间基原油,初馏点至180℃石脑油馏分经石脑油加氢精制后,分离出液态烃、轻石脑油及重石脑油;150~230℃喷气燃料馏分进入加氢精制装置,生产3号喷气燃料或柴油调和组分;200~350℃柴油馏分进入柴油加氢精制装置,生产合格的柴油产品;350~560℃混合蜡油馏分进入加氢裂化装置,生产石脑油、高品质航空煤油(3号喷气燃料)及柴油;大于560℃渣油馏分经渣油加氢精制后,可作为催化原料直接进入重油催化裂化装置。俄罗斯原油的盐含量为24.0mg/kg,在加工过程中,容易形成"HCl-H2S-H2O"腐蚀,对设备影响较大,要重视工艺防腐和设备防腐。     

5号粗白油生产的实验研究及工业应用

白油可用作工业原料,在化妆品、食品、医药方面用途也非常广泛,市场前景巨大。而粗白油是生产工业白油、化妆品用白油等成品白油的原料,粗白油经过深度精制、馏分切割,可以得到成品白油。惠州石化利用来自4.0Mt/a蜡油加氢裂化、3.6Mt/a煤柴油加氢裂化和2.0Mt/a焦化汽柴油加氢精制三套装置所生产的柴油馏分,进行了5号粗白油实验调和及工业应用研究。焦化汽柴油加氢装置的柴油馏分由于芳烃含量较高,无论单独使用或与另外两套加氢裂化装置的柴油馏分调和,均无法生产符合质量标准的5号粗白油调和产品;两套加氢裂化装置的柴油按照20∶28的比例进行调和,调和后样品的芳烃含量为8.8%,符合低于15%的指标要求,其他性质也全部满足5号粗白油产品质量标准。2017年1月,经过工业应用试生产,蜡油加氢裂化柴油与煤柴加氢裂化柴油成功调和生产出符合国家质量标准的5号粗白油产品,并实现当月产品出厂25kt,预计可为企业年度增效2.85亿元。     

航煤银片腐蚀不合格原因及对策

金陵石化1.50Mt/a加氢裂化装置以沙轻直馏蜡油和焦化蜡油的混合油为原料,生产航煤、柴油、液化气、轻石脑油和重石脑油,产品方案为最大量生产优质中间馏分油,也可实现多产重石脑油的工艺方案。该装置由反应、分馏、液化气分馏和脱硫、轻烃回收及气体脱硫、溶剂再生五部分组成。装置分馏部分设置主汽提塔、第一分馏塔和第二分馏塔。分馏部分的第一个塔为主汽提塔,通过3.5MPa蒸汽汽提,使得轻石脑油组分及少量重石脑油组分自汽提塔顶抽出,以尽量减少塔底带硫,保证重石脑油及航煤产品腐蚀合格。该装置在检修后首次开工时引起航煤银片腐蚀不合格,其原因是加氢过程中产生硫化氢,硫化氢未能从产品中脱除,航煤产品中含有1～2mg/kg硫化氢就可能导致2级银片腐蚀;同时,航煤中的非活性硫化物在生物和化学因素作用下转化成活性硫化物,这些活性硫化物除了硫化氢外,还包括元素硫、硫醇。操作上可以根据原料硫含量分析结果,对循环氢脱硫塔贫溶剂量和汽提塔的汽提蒸汽量进行调整,降低分馏系统硫化氢含量,保证航煤银片腐蚀合格。     

利用轻石脑油异构化技术生产优质汽油调和组分

C5/C6烷烃(轻石脑油)异构化是在临氢条件下,利用含贵金属铂的强酸性催化剂发生异构化反应,将直链烷烃转化为带支链的异构体,即异构化油.异构化油不含硫、芳烃、烯烃,其辛烷值较高,RONC最高可达93,同时RONC和MONC之间只差1～2个单位,是优质的汽油调和组分,尤其适合生产国V标准的汽油.轻石脑油异构化工艺主要分为两大类,即原料一次通过型和正构烷烃循环型.我国C5/C6异构化催化剂生产和工业应用处于发展阶段,这与国产原油轻石脑油含量较少及轻石脑油普遍用做生产乙烯的原料有关.烷烃异构化在国外已是成熟的工艺过程,美国环球油品公司(UOP)和法国石油研究院(Axens)的C5/C6烷烃异构化技术处于世界领先地位.该技术已成为炼油厂调节汽油产品质量的重要手段,不仅可以生产优质汽油调和组分,还能将炼油厂低价值的轻石脑油转化为高价值的汽油产品,在充分利用资源,节能减排的同时,提高了经济效益.     

天津乙烯高压加氢裂化尾油裂解评价研究

天津石化乙烯装置2004年以前一直以石脑油作为裂解原料。国内外科研与实践证明,芳烃指数（BMC5值低于16的加氢尾油作为乙烯装置原料是合适的。决定对1号加氢裂化装置进行改造,以得到理想的裂解原料。在实验室中型模拟裂解评价试验装置上,对天津乙烯高压加氢裂化尾油模拟CBL—IV炉型裂解炉进行了的裂解性能评价。结合天津乙烯装置实际工况,确定了裂解原料、裂解炉类型、炉出口温度,以及压力、水油比、横跨温度、停留时间等T艺条件。针对生产装置优化运行和改善企业经营目标,主要从提高裂解炉出口温度和提高水油比两个方面进行分析研究,以观察石脑油与加氢裂化尾油作为裂解原料,对乙烯装置收率的影响变化。试验结果表明,该高压加氢裂化尾油是优质的裂解原料;提高进料的水油比可以提高裂解苛刻度．但要综合考虑处理量和能耗。     

加氢裂化尾油资源综合利用

加氢裂化工艺的一次转化率通常为60%～90%,尚有10%～40%的未转化产物,被称作加氢裂化尾油。加氢裂化尾油是加氢裂化装置的副产品。目前,国内许多炼厂对于这部分尾油没有很好的利用,很大一部分用于装置循环,致使装置的实际处理能力下降,降低了装置的生产效率。长庆石化1200kt/a加氢裂化装置以减压蜡油为原料,使用美国UOP公司生产的HDN-1、DHC-32型催化剂,采用一段串联全循环流程,兼顾一次通过流程。反应部分采用热分流程,炉前混氢工艺,设置双反应器,尾油循环至精制反应器入口;分馏部分采用了"脱丁烷塔+分馏塔"方案,同时设置了轻烃回收设施,最大程度生产航煤和柴油,同时副产液化气、轻石脑油、重石脑油。该装置现阶段使用标准公司生产的DN-3551、Z-503、Z-2723和Z-673催化剂,有大约5%左右的外甩出装置,其他全部循环使用。提出通过生产润滑油基础油,或作为乙烯裂解原料、催化裂化原料等方法,对加氢裂化尾油进行综合利用的设想。     

加氢裂化装置优化增效分析

近年来,中国柴油消费增速明显放缓,汽油需求刚性增长,航煤需求还有较大的成长空间,消费结构的转变将对中国炼油装置的高效运行带来挑战。加氢裂化技术是"油、化、纤"结合的核心,可以生产重整原料、优质航煤、柴油、润滑油基础油原料和乙烯等化工原料。在加氢裂化装置现有条件下,通过对加氢裂化装置催化剂级配方式调整、反应原料质量控制及内构件更换,可显著提升装置运行稳定性,提高催化剂利用效率。同时,通过对反应压降、热点温度进行合理控制,对反应床层温升模式、装置氢油比等操作条件进行合理优化,以及对分馏系统、生产方案进行调整,可有效改善加氢裂化装置产品分布,增产航煤以及重石脑油和尾油等优质化工原料,降低柴汽比,提高装置运行效率,降低运行成本。     

350×104t/a两段全循环柴油加氢裂化装置标定分析

浙江石油化工有限公司350×10⁴t/a柴油加氢裂化装置采用UOP两段式全转化加氢裂化Unicracking^TM技术,一段反应器装填催化剂为HYT-6219加氢精制催化剂、HC-680LT加氢裂化催化剂和少量HYT-8119加氢脱金属剂,二段反应器装填HC-53LT加氢裂化催化剂,两台反应器上部均装填Cattrap-30、Cattrap-50保护剂。该装置是目前国内最大的两段全循环柴油加氢裂化装置,于2021年9月下旬开工后,持续一直满负荷、稳定运行。经过标定,100%负荷时,目标产品重石脑油收率为64.63%,低于设计参考值;脱硫后液化气收率为15.96%,高于设计参考值;轻石脑油收率为21.29%,高于设计参考值;综合能耗为41.22kg标油/t原料,低于设计参考值10.64kg标油/t原料;氢耗为3.36%,略高于设计参考值;二段反应器催化剂床层温升高于设计参考值;各设备运行稳定,未出现超负荷现象;脱硫后干气、脱硫后低分气、脱硫后液化气、轻石脑油、重石脑油和少量柴油产品质量均达标到标准要求。     

焦化汽柴油加氢装置反应器撇头原因分析与对策

惠州炼化汽柴油加氢精制装置设计加工延迟焦化汽柴油,为提高乙烯裂解原料品质,降低柴油产品中的硫、氮含量,该装置保持着苛刻的反应条件。针对该装置一反一床层压差连续两次快速上升的现象进行分析,进料中携带的焦粉和金属离子是该装置频繁撇头的主要原因,其中焦粉来自上游延迟焦化装置,金属离子主要为钠离子,脱硫联合装置含碱液和二硫化物的反抽提溶剂进入加氢精制装置原料罐,随装置原料进入反应器,被床层顶部的保护剂吸附,且吸附量逐渐增加,最终使床层顶部催化剂板结,导致一反一床层压差持续上升。通过平稳上游装置操作,减少焦粉夹带,调整含碱二硫化物油走向,避免钠离子污染,彻底清理装置原料罐区,抬高原料抽出口高度,加氢装置内自动反冲洗,以及强化罐区沉降脱水等措施,改善原料质量,该装置实现了连续三年超负荷平稳运行。     

3Q5Mt／a重油催化裂化装置加工渣油加氢尾油的影响及分析

大连石化3．5Mt／a重油催化裂化装置2008年8月开始加工RDS尾油。掺炼RDS尾油后,原料变重．轻组分含量下降;干气收率基本相当,液化气、柴油收率增加,汽油、油浆收率下降,轻油收率下降,总液收增加;虽然原料中硫含量增加,但产品中硫含量均下降,烟气、焦炭中硫含量上升,外送含硫污水中硫含量下降,产品中的硫主要集中在油浆中,大大降低了后续脱硫装置的负荷,有利于产品质量提升;加工RDS尾油有利于装置降低能耗,综合能耗下降1．76kg标油／t;由于原料中污染物含量以及产品中硫含量下降,从而减少了催化剂消耗,降低了后续精制工序的操作难度,使液碱与脱硫剂消耗大幅下降。如何降低催化原料中的硫含量和氮含量,并使原料中的硫、氮不以SO2、NOx的形式排放到大气,而是将其转移到产品中。以减少对大气的污染,是今后工作中的主要任务。     

柴油加氢装置分馏系统模拟及进料温度影响分析

柴油加氢精制是加工劣质原料和生产清洁柴油的重要途径,但由于加氢过程涉及高温、高压、临氢,反应产物组成复杂,柴油加氢装置分馏系统能耗较高。Aspen Plus是对生产装置进行稳态模拟的大型通用流程模拟系统,可为装置优化操作、节能降耗、寻找生产瓶颈提供指导。应用Aspen Plus流程模拟软件,建立了某120×104t/a柴油加氢精制装置的分馏系统流程模拟,研究了汽提塔的进料温度、汽提蒸汽量对汽提塔底物流H2S及H2O含量、分馏塔重沸炉的影响,同时分析了提高分馏塔进料温度对塔的气-液相负荷、汽柴油产量和重沸炉负荷产生的影响。通过对以上研究结果的综合分析发现,提高汽提塔进料温度可以强化塔的汽提效果,降低汽提蒸汽用量和分馏塔重沸炉热负荷;提高分馏塔进料温度,可使塔内气-液相负荷分布更加平均,操作稳定性增加,汽油产量增加、柴油产量减小,提高装置的经济效益,显著降低重沸炉负荷。当分馏塔进料温度提升15℃时,可节省燃料气209kg/h。     

蜡油加氢装置流程设计优化

蜡油加氢为加氢处理工艺的一类,是指通过加氢反应,原料油的分子大小不发生变化,或者只有小于10%的分子变小的那些加氢工艺。蜡油加氢装置主要以常减压蒸馏装置的减压蜡油(VGO)、焦化蜡油(CGO)为原料,通过加氢处理,脱除原料中的硫化物,以及部分脱除氮化物、氧化物及金属杂质。蜡油加氢装置是加工含硫及高硫原料、生产清洁燃料的重要装置之一,但其典型工艺流程能耗较高。优化蜡油加氢分馏系统流程,蜡油加氢操作能耗下降5kg标油/t,产品质量稳定。在中国石化系统11套蜡油加氢装置中,已经有6套装置对分馏系统进行了优化,某些装置更是改造成了蜡油及柴油可以互相切换的原料流程,半成品精制蜡油符合催化装置低硫原料要求,加工柴油时产品质量达到国Ⅳ标准。以某厂1.8Mt/a蜡油加氢装置流程优化为例,停用的较大设备有产品分馏塔、柴油汽提塔、分馏塔进料加热炉,共节约设备费用2090万元,每年节约燃料费用3700万元,每年实际创效2407.29万元。     

FF-36、FC-50催化剂在柴油加氢改质装置的工业应用

锦西石化100×104t/a柴油加氢改质装置装填保护剂FZC-100、FZC-105、FZC-106,以及加氢精制催化剂FF-36和加氢裂化催化剂FC-50。其中,FF-36催化剂以钼、镍为活性组分,以纳米C等多种助剂改性的氧化铝为载体;FC-50催化剂以钼、镍为活性组分,以高结晶度、高硅铝比的改性Y型分子筛为主要酸性组分,以碳化法硅铝为主载体。装置开工催化剂采用二甲基二硫(DMDS)作为硫化剂进行干法硫化,选用低氮油-直馏柴油进行钝化,不用无水液氨,过程容易控制,既节省资金和人力,又简化开工方案。工业应用表明,FF-36催化剂加氢活性好,脱硫、脱氮率高,装置过程产品柴油和石脑油的硫含量和氮含量都在10μg/g以下,能生产硫含量达到国Ⅴ标准的清洁柴油和质量良好的石脑油;FC-50催化剂通过调变裂化功能来减少过度裂解,有效避免二次裂解,干气、石脑油产率低,柴油收率高,中油选择性较强,柴油色度≤0.5,十六烷值较原料提高12个单位以上,改质性能较好,满足产品质量要求。     

Ⅱ套加氢裂化装置产品重石脑油总硫含量控制

主汽提塔进料温度比设计值低、汽提塔底油流出温度低,是导致金陵石化Ⅱ套加氢裂化装置重石脑油硫含量超标的主因。由于主汽提塔进料温度比设计值低,造成主汽提塔汽提效果不好;在第三周期,催化剂后精制剂装填量由初次的3.5t增加至13.15t,但后精制床层催化剂装填量仍然偏低,不能完全脱除上部生成的硫醇。对原料而言,后精制剂空速较大,后精制反应脱硫醇效果差,造成重石脑油中硫含量高;因催化剂积炭量增多,造成催化剂失活,加氢和裂解活性均有降低。尤其是后精制剂积炭增加,导致后精制剂加氢功能大幅削弱,不足以脱除上部裂化所产生的硫醇,从而导致重石脑油总硫含量超标。通过增加柴油与冷低分油的换热器,提高主汽提塔进料温度,重石脑油增加氧化锌脱硫精制,以及增加后精制床层催化剂装填量等措施,可以降低重石脑油总硫含量,满足重整料指标要求。