多产喷气燃料加氢裂化工艺技术研究

通过对加氢裂化反应不同转化深度下喷气燃料产品收率和产品性质的研究发现,喷气燃料产品收率随着转化率的提高先增加后缓慢降低,当转化率达到95%时,喷气燃料收率达到最大值49.24%;喷气燃料烟点随转化率的提高逐渐升高,其中宽馏分喷气燃料随转化率提高烟点升高明显,当转化率为97%时,喷气燃料烟点可达到33.1 mm,而重喷气燃料烟点受转化率的提高影响较小;芳烃含量先降低后升高,芳烃质量分数最低可达到4.6%;冰点与转化率无明显对应关系,最高为-53.7℃,具有较好的低温流动性;喷气燃料馏分适宜的终馏点为290℃,与终馏点282℃时相比,其产品收率可增加2.17百分点,烟点可提高1.1 mm,冰点为-59.3℃对其低温性能影响较小。     

掺炼催化裂化柴油对蜡油加氢裂化反应的影响

研究了蜡油加氢裂化装置掺炼催化裂化柴油（简称催化柴油）对反应性能的影响。掺炼不同馏程催化柴油的研究结果表明：在相同反应条件下,随着催化柴油馏程的增加（馏程低的称为轻催柴,馏程高的称为重催柴）,轻石脑油与重石脑油收率逐渐减小,重石脑油芳潜逐渐增大,喷气燃料收率先增大后减小,喷气燃料烟点逐渐降低,大于282 ℃尾油收率先减小后增大,尾油BMCI值逐渐升高;在相同反应条件下,随着轻催柴掺炼比例的增加,喷气燃料和重石脑油产率减小,重石脑油芳潜增大,喷气燃料烟点降低,大于282 ℃尾油的BMCI值逐渐增加;当轻催柴掺炼比例为30%时,尾油BMCI值为13.31,仍可作为优质的蒸汽裂解制乙烯的原料;在相同尾油收率下,随着轻催柴掺炼比例的增加,加氢裂化反应氢耗增加,轻石脑油、重石脑油收率降低,喷气燃料收率增加,重石脑油芳潜增大,喷气燃料烟点降低,尾油BMCI值增加。     

中压加氢裂化生产合格喷气燃料技术的开发与应用

为满足市场对喷气燃料的需求并与企业现有装置相契合,中国石化石油化工科学研究院(简称石科院)开发了生产合格喷气燃料的中压加氢裂化技术。通过考察反应压力、裂化催化剂、原料油、转化深度及体积空速对喷气燃料性质的影响规律,提出了中压条件生产合格喷气燃料的加氢裂化技术方案。中压加氢裂化生产合格喷气燃料技术在中国石化上海石油化工股份有限公司1.5 Mt/a中压加氢裂化装置得到工业应用,在国内首次实现了中压条件下蜡油生产合格喷气燃料。装置工业标定结果表明,采用该技术加工高硫减压蜡油(VGO)馏分,在氢分压约10 MPa的条件下,喷气燃料馏分收率达到20%以上,且满足3号喷气燃料质量要求,尾油馏分BMCI约为10,是优质的裂解制乙烯原料。     

中压加氢裂化生产合格喷气燃料技术开发与应用

为满足市场对喷气燃料的需求并与企业现有装置相契合，中国石化石油化工科学研究院（简称石科院）开发了生产合格喷气燃料的中压加氢裂化技术。通过考察反应压力、裂化催化剂、原料油、转化深度及体积空速对喷气燃料性质的影响规律，提出了中压条件生产合格喷气燃料的加氢裂化技术方案。中压加氢裂化生产合格喷气燃料技术在中国石化上海石油化工股份有限公司1.5 Mt/a中压加氢裂化装置得到工业应用，在国内首次实现了中压条件下蜡油生产合格喷气燃料。装置工业标定结果表明，采用该技术加工高硫减压蜡油（VGO）馏分，在氢分压约10 MPa的条件下，喷气燃料馏分收率达到20%以上，且满足3号喷气燃料质量要求，尾油馏分BMCI值约为10，是优质的裂解制乙烯原料。     

掺炼催化裂化柴油对加氢裂化产品性质的影响

以伊朗减压蜡油与采用多产异构烷烃工艺的催化裂化柴油为原料,考察了原料中催化裂化柴油的掺炼比例对加氢裂化反应的氢耗、液体收率、产品分布以及性质的影响。研究发现:(1)随着催化裂化柴油掺炼比例的增加,液体收率、氢耗、重石脑油的芳烃潜含量以及尾油BMCI值逐渐增加,喷气燃料烟点逐渐降低。(2)当催化裂化柴油掺入比例为40%时,重石脑油芳烃潜含量最高可达63.0。喷气燃料烟点为18 mm,已不能满足3号喷气燃料的标准。尾油BMCI值为14.9,较加工纯蜡油提高了1.8单位,但仍为优质的蒸汽裂解制乙烯的原料。(3)以伊朗减压蜡油掺入20%的催化裂化柴油为原料,继续考察了转化率对产品性质的影响,随着转化率的提高,重石脑油芳烃潜含量降低,喷气燃料烟点增加,柴油十六烷指数增加,尾油BMCI值降低。     

加氢裂化装置3号喷气燃料烟点影响因素及应对措施

针对2.0 Mt/a加氢裂化装置3号喷气燃料频繁出现的烟点不合格问题,从反应氢分压、原料性质、裂化转化率、分馏塔切割等方面,分析了影响3号喷气燃料烟点的主要影响因素,结合燕山石化生产运行实际,提出改善烟点的应对措施。     

蜡油中压加氢裂化生产喷气燃料技术的首次工业应用

中国石化上海石油化工股份有限公司为提高1.5 Mt/a中压加氢裂化装置的效益, 在本周期生产中优化产品结构,压减柴油、多产喷气燃料,对装置进行了催化剂级配和分馏系统适应性改造,进行了中等压力条件下以蜡油为原料生产喷气燃料技术的工业应用。标定结果表明：采用新技术加工终馏点约517 ℃、BMCI约45的中间基蜡油原料,在高压分离器压力为10.7MPa的中等压力条件下,所得喷气燃料收率为21%,烟点为 25 mm,萘系烃质量分数低于0.5%,满足 3 号喷气燃料质量要求;尾油收率为27%,BMCI为10,为优质蒸的汽裂解制乙烯原料。     

蜡油中压加氢裂化生产喷气燃料技术的首次工业应用

中国石化上海石油化工股份有限公司为提高1.5 Mt/a中压加氢裂化装置的效益， 在本周期生产中优化产品结构，压减柴油、多产喷气燃料，对装置进行了催化剂级配和分馏系统适应性改造，进行了中等压力条件下以蜡油为原料生产喷气燃料技术的工业应用。标定结果表明：采用新技术加工终馏点约517 ℃、BMCI约45的中间基蜡油原料，在高压分离器压力为10.7MPa的中等压力条件下，所得喷气燃料收率为21%，烟点为 25 mm，萘系烃质量分数低于0.5%，满足 3 号喷气燃料质量要求；尾油收率为27%，BMCI为10，为优质蒸的汽裂解制乙烯原料。     

炼油厂增产喷气燃料技术研究

论述了两种增产喷气燃料技术的可行性及产品结构调整方向。研究表明,在冰点合格的前提下,拓宽直馏喷气燃料馏程经加氢精制是成本最低的有效途径。直馏喷气燃料原料馏程可扩宽至300℃;通过更换喷气燃料选择性更高的加氢裂化催化剂,喷气燃料收率可达42.87%,烟点可达28.9 mm。当加氢精制原料油为减压蜡油掺炼部分催化裂化轻柴油时,喷气燃料收率可以提高至50.02%,烟点合格为27 mm;利旧现有8.0 MPa压力等级柴油加氢装置或更高压力等级中压加氢裂化装置进行改造,喷气燃料收率可达48.14%,烟点28.9 mm,而且该技术可以生产富含链烷烃的高质量加氢尾油。     

中压加氢改质技术的工业应用

锦西石化分公司1．0Mt/a中压加氢改质装置，设计采用加氢改质、喷气燃料精制组合工艺，在原料油终馏点391℃、不出尾油的情况下，生产出合格的喷气燃料产品及凝点不大于0℃的优质柴油馏分。工业应用表明：在原料油终馏点363℃条件下，喷气燃料馏分可不经精制直接生产烟点大于20mm的3号喷气燃料及0号柴油；通过调整反应温度，可实现精制、改质的灵活加氢方案。     

FDHC柴油中压加氢裂化技术的开发

为了满足炼油企业减产柴油、降低柴汽比的产品结构调整需求,中国石化抚顺石油化工研究院开发了FDHC柴油中压加氢裂化技术。该技术采用加氢裂化-补充精制工艺流程,解决了中压加氢裂化喷气燃料馏分烟点偏低和装置运行末期产品质量下降等难题,通过优化原料构成、催化剂体系和操作参数,使之适用于加工直馏柴油原料,灵活增产优质喷气燃料产品、重整原料和蒸汽裂解制乙烯原料。生产的喷气燃料馏分烟点可达28.1 mm,可作为优质3号喷气燃料;未转化柴油馏分BMCI可达9.5,可作为优质的蒸汽裂解制乙烯原料。     

加氢裂化装置喷气燃料芳烃含量调整措施与应用实践

中国石油独山子石化公司炼油厂2.0 Mt/a加氢裂化装置采用增产喷气燃料兼顾改善尾油质量的加氢裂化技术及配伍精制剂RN-410B、裂化剂RHC-133B,于2019年9月一次开车成功。运行初期,装置所产喷气燃料馏分的烟点达到33.9 mm,芳烃质量分数小于4%,尾油BMCI为5.6,产品质量符合预期。通过调整装置的原料构成、提高滤后混合原料的芳烃含量,以及调整反应工艺条件、优化喷气燃料切割方案,在该装置上成功生产出芳烃质量分数不小于8.0%的各项性质指标合格的军用3号喷气燃料馏分。     

工艺条件对费-托蜡加氢裂化催化剂反应性能的影响

采用等体积浸渍法,制备了以USY-Al2O3为载体、Ni-W为金属组分的加氢裂化催化剂,并用X-射线衍射、吡啶吸附红外漫反射光谱、低温N2吸附-脱附等对催化剂进行表征。利用单因素变量法,分别考察了温度、空速、氢油比以及压力等工艺条件对费-托合成蜡加氢裂化反应性能的影响。结果表明,工艺条件对催化剂反应性能的影响强度由大到小的顺序为：温度＞空速＞氢油比＞压力,在温度340 ℃、质量空速1.5 h-1、氢油体积比1 000、压力4 MPa的条件下,转化效果最佳,重质蜡转化率高达98.11%,轻质燃料油选择性为92.77%,裂解气选择性仅为7.23%。     

全馏分高温煤焦油悬浮床加氢裂化中试试验

采用150 kg/d悬浮床加氢裂化中试装置,以全馏分高温煤焦油为原料,考察了反应温度、反应质量空速及反应压力对煤焦油加氢裂化反应性能及产物分布的影响。结果表明：升高反应温度和降低反应质量空速,均可以促进煤焦油中重油和沥青质的深度转化,气体和焦炭收率增加,重油收率降低,但过高的反应温度会降低轻油馏分收率;提高反应压力可以抑制气体和焦炭的生成,促进沥青质的加氢转化,保证了较高的轻油收率。在反应温度为465℃,反应压力为22 MPa,反应质量空速为0.5 h-1,氢气/原料油（体积质量比,L/kg）为1 500的最佳条件下,重油和沥青质的转化率分别达到26.05%和62.95%,轻油收率为77.42%,气体和焦炭收率为17.28%。     

加氢裂化装置产品结构优化方案及效果

针对国内成品油市场柴油需求减少而喷气燃料、重石脑油和加氢裂化尾油等产品需求增加的实际情况,炼化企业利用加氢裂化装置可以灵活调整产品方案的特点,通过采用部分更换新型加氢裂化催化剂、不同性能加氢裂化催化剂级配、调整和优化产品切割方案以及以柴油为原料生产白油等技术措施,可以提高加氢裂化装置的喷气燃料、重石脑油以及加氢裂化尾油产品的收率,降低柴油收率,改善加氢裂化喷气燃料、尾油产品的质量,充分发挥加氢裂化装置在产品结构灵活调整方面的优势。加氢裂化装置调整产品结构方案在Y公司和M公司2个企业的应用结果表明,加氢裂化装置喷气燃料收率增加3.58～13.28百分点,柴油收率减少5.14～5.81百分点,喷气燃料冰点降低1 ℃以上,尾油BMCI降低1.2～1.7。     

加氢裂化工艺操作过程的优化分析

通过样条曲线插值的数学方法,建立了加氢裂化反应过程中的处理量、温度对裂化产品物化性质影响的数值模型,并将该模型应用于减压蜡油（VGO）的加氢裂化工艺优化分析。该优化问题以VGO加氢裂化反应的处理量和温度为变量,以产品中喷气燃料馏分的烟点、冰点,柴油馏分收率以及中油选择性作为约束条件,考察在上述约束条件下工艺操作参数的可行区间,并在此相关条件约束下,基于所确立的数学模型计算相关转化率的最小值,以便获得系统高产尾油时的工艺操作参数,并与实验数据进行对比。对比结果表明,该方法效果良好,所得数据与实验数据相近。