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。     

MHUG-Ⅱ工艺生产国Ⅴ柴油的工业实践

中国石化海南炼油化工有限公司2.48 Mt/a柴油加氢改质装置于2013年完成改造,采用中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院开发的分区进料灵活加氢改质MHUG-Ⅱ工艺技术。装置在改质反应器主剂体积空速0.8 h-1、反应器入口氢分压不小于6.4 MPa及精制反应器主剂体积空速2.2 h-1的条件下,2015年2月6日开始正式生产硫质量分数小于10μg/g的国Ⅴ清洁柴油,并已平稳运行7个月。与生产国Ⅳ柴油相比,催化剂失活速度、装置氢耗均明显上升。在国Ⅴ柴油生产过程中,也遇到了精制柴油硫含量超标、十六烷值偏低等问题,通过优化装置操作、全厂统筹优化,保证了装置国Ⅴ柴油的稳定生产。     

4.1Mt/a柴油加氢装置国Ⅴ标准长周期潜能分析

研究了国Ⅴ柴油质量标准下,国内某4.1Mt/a柴油加氢装置长周期运行潜能。根据催化剂反应温度工业数据,测算该装置一反催化剂平均失活速度0.0306℃/d、二反催化剂平均失活速度0.0284℃/d。一反、二反床层压降上升趋势平缓,压降不会成为装置长周期运行的制约因素。对高压空冷腐蚀情况进行测算,高压空冷的腐蚀系数Kp值为0.24,空冷入口流速2.52m/s,出口流速2.00m/s,管束内平均流速1.43m/s。综合以上分析认为:该柴油加氢装置长周期运行时长可达1364天。     

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。     

连续液相柴油加氢装置长周期运行和效果分析

介绍了中国石油化工股份有限公司安庆分公司新建2.2 Mt/a连续液相柴油加氢装置生产国Ⅳ车用柴油的运行情况。装置运行27个月能够稳定生产国Ⅳ车用柴油,降低装置负荷后可生产国Ⅴ车用柴油。运行结果表明:1反应比较缓和,由于循环油的作用,最快提温速率为6℃/h,不存在飞温的问题;2该技术液相物料是连续相,在高效反应器内构件的共同作用下,床层径向温差最大不超过1.5℃,催化剂的平均提温速率为0.5℃/月,按目前原料硫质量分数为0.31%预测,RS-2000催化剂第一周期可以累计运行55个月;3生产国Ⅳ车用柴油时装置能耗为195.86 MJ/t,低于传统的滴流床加氢的能耗。另外对循环比的选择和分馏塔单塔流程提出了一些改进建议,建议适当放宽进料泵的设计温度,增大反应加热炉的热负荷,并在现有分馏塔上游增设汽提塔确保产品柴油腐蚀合格。     

原料油性质对柴油加氢装置长周期稳定运行的影响

针对柴油加氢装置生产国Ⅴ和国Ⅵ柴油时催化剂失活速率显著高于生产国Ⅳ柴油及装置运行周期受限的问题,中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院系统研究了原料油干点、氮含量及二次加工柴油比例等对柴油超深度脱硫的影响,并对柴油原料的干点、二次加工柴油比例的控制及提高装置稳定运行的催化剂选择等提出优化建议.研究表明,要延长柴油加...     

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。     

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有限责任公司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GB6537—2006的3号喷气燃料和满足国Ⅳ或国Ⅴ排放标准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。     

汽柴油加氢装置催化剂性能考察及长周期运行操作优化

为了适应柴油产品质量升级需求,中国石化塔河炼化公司2号汽柴油加氢装置采用中国石化石油化工科学研究院开发的RS2100/RS2110超深度加氢脱硫催化剂新鲜剂和中国石化大连（抚顺）石油化工研究院开发的FHUDS系列催化剂再生剂,处理焦化汽油、焦化柴油和常二线柴油的混合原料,得到的精制柴油硫质量分数为3.2 μg/g,氮质量分数为0.67 μg/g,多环芳烃质量分数为2.9%,十六烷值为52,闪点（闭口）为68 ℃,满足国Ⅵ柴油质量升级的要求。装置运行不到一年,催化剂失活速率大于24.0 ℃/a,而后通过调整两台反应器的温度分布、原料组成和产品硫含量,使催化剂失活速率小于14.4 ℃/a,反应器床层最高温度不大于390 ℃,反应器压差维持在0.4 MPa,催化剂稳定性较好,能够满足装置长周期运行的要求。     

Nebula 20催化剂在柴油升级中的应用

为了升级产品质量,中国石油独山子石化公司80万t/a催焦化汽柴油加氢装置采用美国雅保公司生产的KF 767-1.3 Q,KF 860-1.3 Q和Nebula 20催化剂,生产满足国Ⅳ、国Ⅴ要求的精制柴油。运行结果表明:在加工量为80 t/h,反应进料温度265℃,反应入口压力7.66 MPa,总温升103℃,新氢流量达到15 000 m3/h的条件下,精制柴油含硫量低于40μg/g,可达到国Ⅳ要求。将装置反应入口温度从265℃提高至270℃,在反应器入口氢分压6.95 MPa,体积空速1.9 h-1的条件下,精制柴油含硫量为1.8~4.5μg/g,可满足国Ⅴ柴油标准。     

3.2 Mt/a加氢处理装置长周期运行评价与潜能分析

 为进一步提高装置运行水平,对国内某炼油厂3.2 Mt/a蜡油加氢处理装置的长周期运行情况进行评价与分析。简要阐述该装置第一运行周期出现的问题,并提出相应对策。该装置在第一周期运行中催化剂平均失活速率为0.026 ℃/d,第一床层压降上升速率为9.9×10-5 MPa/d,第一周期结束时高压换热器垢阻为1.2×10-3 m2.K/W。综合考虑失活模型预测的催化剂寿命、反应器压降上升速率以及高压换热器结垢状况,预测出下一周期该装置的运行时间将可达到1 417天。     

煤炭直接液化油品加氢改质中试研究

 进行了煤直接液化油品的提质加工加氢改质工艺中试研究。中试装置规模为340kg/h进料,反应器绝热设计。结果表明,采用RGC-1/RNC-2/RCC-1催化剂组合,在高分压力约13.0MPa、精制反应器和改质反应器加权平均温度分别为351.3和362.6 ℃的反应条件下,几乎可以全部脱除煤直接液化油中的S、N、O等杂质,同时绝大部分二环以上芳烃被加氢饱和,加氢精制段对芳烃加氢饱和起主要作用。此外,对煤直接液化油品加氢改质试验进行了物料衡算,详尽分析了石脑油和柴油馏分性质,考察了添加十六烷值改进剂对加氢改质柴油馏分的作用。     

FHUDS-5/FHUDS-6催化剂在柴油深度加氢脱硫装置的工业应用

中国石化镇海炼化分公司新建的3.0 Mt/a柴油加氢装置采用中国石化大连（抚顺）石油化工研究院研发的FHUDS-5/FHUDS-6柴油深度加氢脱硫催化剂。从催化剂的标定结果来看：精制柴油硫质量分数在4.8 μg/g左右,氮质量分数不大于0.5 μg/g;多环芳烃质量分数平均降低了约20百分点,十六烷值平均提高4.1个单位,说明FHUDS-5/FHUDS-6催化剂脱硫、脱氮活性高、芳烃饱和以及十六烷值增值能力强。从装置15个月的运行情况来看,催化剂失活速率为0.8 ℃/月（1月按30天计）,床层最高点温度不大于370 ℃,反应器压差不大于0.1 MPa,表明FHUDS-5/FHUDS-6催化剂具有较好的稳定性,能够满足装置长运行周期的要求。     

FHUDS-6催化剂在4.1Mt／a柴油加氢装置上的工业应用

介绍柴油超深度加氢脱硫催化剂 FHUDS-6 在国内某大型炼油厂4.1Mt／a柴油加氢装置上的首次工业应用情况,并对使用该催化剂的满负荷标定数据进行分析。结果表明,在催化裂化柴油比例高达11%、床层平均反应温度 352 ℃、空速 2.53 h-1、氢分压 6.15 MPa、氢油体积比 254.3 的工况下,FHUDS-6 催化剂具有较高的脱硫、改质活性,十六烷值提高幅度达 5.7 个单位,脱硫率达 98.02%,精制柴油产品质量可以满足国Ⅲ柴油排放标准要求。     

焦化汽柴油加氢装置应用MHUG技术改造生产国Ⅴ车用清洁柴油运行分析

塔河炼化1号汽柴油加氢精制装置采用中国石化石油化工科学研究院研发的MHUG工艺技术进行升级改造,工艺流程为先加氢精制、后加氢改质。装置新增1台加氢精制反应器作为第一反应器,装填RN-410精制催化剂,将原有反应器改造为加氢改质反应器作为第二反应器,装填RIC-3改质催化剂和RN-410后精制催化剂。改造后装置柴油产品的各项指标均达到国Ⅴ车用柴油质量标准,其中十六烷值由原料的40左右提高至产品的51.2,硫质量分数降低至小于5 μg/g,多环芳烃质量分数仅1.8%。装置在满负荷条件下运转稳定,精制及改质催化剂反应效果良好。     

低压柴油加氢催化剂组合技术研究及工业应用

介绍中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院（FRIPP）开发的柴油深度加氢脱硫催化剂组合技术在不同压力下加氢脱硫性能及其在低压柴油加氢装置上的工业应用情况.实验室结果表明,随着反应压力的提高,组合催化剂体系的加氢脱硫率也随之提高,在氢分压4.0 MPa条件下,精制生成油硫质量分数为41μg/g,脱硫率99.5％,产品质量达到国Ⅳ标准要求.工业应用结果表明,在反应器入口压力5.6 MPa、体积空速11.75 h^-1和平均反应温度356℃的工况下,采用FHUDS-6/FHUDS-5组合装填技术加工直馏柴油和二次加工柴油的混合油（质量比4.9）,其精制柴油硫质量分数为28.0 μg/g,可以稳定生产硫含量满足国Ⅳ标准的车用柴油产品调合组分;将体积空速降低至1.1 h^-1,提高平均反应温度至358℃,甚至可以生产出硫含量满足国Ⅴ标准的清洁车用柴油产品调合组分.     

重油加氢催化剂用于中/低温煤焦油加氢改质的中试研究

在3×400 mL固定床加氢中试装置上评价了重油固定床加氢催化剂（包括重油加氢保护剂、重油加氢精制催化剂和芳烃饱和催化剂）用于中/低温煤焦油加氢改质的效果。中试条件为：原料体积空速0.8 h-1（按加氢精制催化剂计算）,反应压力12.0 MPa和13.5 MPa,氢油比1 200∶1,保护剂床层平均反应温度270℃,精制催化剂床层平均反应温度350℃,芳烃饱和催化剂床层平均反应温度360℃,在2个操作压力下各运转120 h。结果表明：提高煤焦油加氢改质反应压力,有利于杂原子的脱除。煤焦油经过加氢改质后,残炭、杂原子、芳烃含量大大降低,各馏分产品性质明显改善。产物中石脑油馏分含量增加,芳烃潜含量高,可作为优质的催化重整原料;柴油馏分含量基本不变,硫、氮含量低,凝点低,可作为优质的柴油调合组分;蜡油馏分含量明显降低,残炭和金属含量少,可作为优质的催化裂化原料。上述结果表明将重油固定床加氢催化剂用于煤焦油加氢改质在技术上是可行的。