催化裂化柴油馏分加氢精制提高十六烷值研究

在中型加氢试验装置上,采用NiMoW/Al2O3加氢精制催化剂对催化裂化柴油进行加氢精制,以提高柴油的十六烷值,考察了反应温度、体积空速、氢油体积比等工艺参数对催化裂化柴油加氢精制产品十六烷值及其烃类反应规律的影响。结果表明：在6.4 MPa氢分压条件下,经过不同深度加氢精制后产品柴油的十六烷值有较大幅度的提高,十六烷值可以提高7~13个单位;催化裂化柴油中各烃类在具有高加氢活性的Ni-Mo-W/Al2O3加氢精制催化剂作用下,对提高产品十六烷值有利的反应主要是芳烃加氢饱和反应;反应温度、体积空速、氢油比等操作条件对提高催化裂化柴油十六烷值有较大的影响,在氢分压一定的条件下,适宜的反应温度和氢油体积比、较低的体积空速等有利于芳烃加氢饱和反应,从而提高催化裂化柴油的十六烷值。     

加氢精制深度对催化裂化柴油性质的影响

在固定床小型加氢实验装置上,以不同的催化裂化柴油为原料,模拟两段加氢处理技术生产低硫低芳烃柴油,考察加氢精制深度对柴油性质的影响。评价时第一反应器装填Ni-W催化剂,第二反应器装填Pt-Pd贵金属催化剂,通过调整空速和反应压力,得到不同加氢精制深度的柴油。结果表明：经过深度加氢精制,柴油的密度、折射率、硫含量、氮含量、总芳烃含量均减小,氢含量、十六烷值提高;加氢精制后的柴油芳烃含量与化学氢耗、折射率、密度、十六烷值成线性关系;不同催化裂化柴油加氢精制后的芳烃含量与十六烷值的线性拟合斜率和截距各不相同,与柴油的烃类组成和碳数分布密切相关,截距代表了芳烃完全饱和时的十六烷值,斜率反映了芳烃饱和对十六烷值的贡献;对总芳烃质量分数为88.2%的催化裂化柴油LCO-I,芳烃质量分数每降低1百分点,十六烷值可提高0.26个单位,芳烃完全饱和时十六烷值可达到42,对总芳烃质量分数为31.3%的混合柴油LCO-II,芳烃质量分数每降低1百分点,十六烷值可提高0.66个单位。     

分馏温度对柴油加氢精制装置生产低凝柴油的影响

分别以中国石油天然气股份有限公司大庆石化分公司和中国石油天然气股份有限公司吉林石化分公司两座炼油厂的混合柴油为原料,利用中试固定床加氢反应器进行加氢后,采用实沸点蒸馏装置对硫质量分数小于50μg/g的加氢生成油进行分割。通过对轻、重两种柴油馏分的低温流动性、燃烧性和收率进行分析,加工大庆原油的炼油厂通过调整柴油加氢精制装置分馏塔操作温度同时生产-35号和0号柴油时,轻、重柴油的分馏温度不应大于250℃;加工大庆原油和俄罗斯原油混合油的炼油厂,通过调整柴油加氢精制装置分馏塔操作温度同时生产-35号和0号柴油时,轻、重柴油的分馏温度不应大于265℃。     

柴油加氢精制阻垢剂的开发

对柴油加氢精制装置原料油换热器结垢的原因和机理进行了分析，并在此基础上开发HDAF－1型柴油加氢精制阻垢剂。实验室小型和中型装置评价结果表明，HDAF－1型阻垢剂可有效抑制焦垢在原料换热器中形成，具有用量低、阻垢率高，对产品分布、产品性质和催化剂性能无不利影响，不增加催化剂床层压降等特点，可使换热器保持较高的换热效率，维持装置的长周期正常运转。     

国内催化裂化柴油非加氢精制技术的进展

由于国家对柴油质量要求的不断提高,许多炼油厂和科研单位针柴油质量问题作为重点研究对象,并取得了一定的成果。文中主要在对比目前催化化柴油所采用的精制方法的基础上,论述了发展催化裂化柴油非加氢精制技术的重要性,并详细介绍了该技术的最新进展和研究结果。     

柴油加氢精制阻垢剂的开发

对柴油加氢精制装置原料油换热器结垢的原因和机理进行了分析 ,并在此基础上开发HDAF -1型柴油加氢精制阻垢剂。实验室小型和中型装置评价结果表明 ,HDAF -1型阻垢剂可有效抑制焦垢在原料换热器中形成 ,具有用量低 ,阻垢率高 ,对产品分布、产品性质和催化剂性能无不利影响 ,不增加催化剂床层压降等特点 ,可使换热器保持较高的换热效率 ,维持装置的长周期正常运转。     

柴油加氢精制催化剂载体的研究

介绍了加氢精制催化剂载体的选择、扩孔及改性。利用研制的载体制备出了柴油加氢催化剂,并在10 mL小型加氢装置上进行了活性评价,其活性优于国内参比剂,其加氢生成油的硫含量＜50 ×10－6,芳烃含量＜10 ％。     

成品油调合调度优化模型及其应用

针对国内炼油厂的现状，建立了成品油调合调度优化的混合整数非线性规划模型，根据用户指定的产品需求计划优化调合调度和提货方案及调合配方，用于指导炼油厂的实际调合操作。在通用建模优化平台GAMS上，对某炼油厂的汽油调合调度进行优化，取得了较好的调合调度方案和调合配方结果。     

柴油加氢装置改造为柴油—喷气燃料切换生产

为适应市场需要,对600kt/a柴油加氢精制装置进行的技术改造,达到既能单独加工柴油原料,又能切换为单独加工喷气燃料的目的。主要改造措施为汽提塔底增加重沸炉、增加产品过渡器、调整管线及流程。几年的运行经验是：对汽提塔的操作尽快（3－4h）调整到生产喷气燃料的状态,反应温度需比生产柴油高5－10℃。切换方案的调整时间4－6h,产品符号3号喷气燃料标准。     

加氢精制-降凝组合工艺生产低凝柴油的研究开发

介绍抚顺石油化工研究院开发的生产低凝清洁柴油的加氢精制－降凝组合工艺技术。以直馏柴油与催化裂化柴油或焦化柴油混合原料先行加氢精制，精制油直接进入临氢降凝反应器。该技术具有工艺流程简单、精制／降凝效果好、可生产－35℃柴油、柴油收率同、原料适应能力强、产品方案灵活等特点，已在哈尔滨炼油厂和林源炼油厂工业应用。     

低压柴油精制-临氢降凝组合工艺的工业应用

格尔木炼油厂150kt／a临氢降凝装置是在原有的低压加氢装置的基础上改造而成的。增设的降凝反应器装填两种催化剂，不仅节省了投资，而且生产方案灵活，方案切换时间短。夏天按加氢精制方案运行，生产氧化安定性好的加氢柴油；冬天按临氢降凝方案运行，生产优质低凝柴油。低压柴油加氢精制临氧降凝组合工艺的成功应用，改善了格尔木炼油厂的产品质量及产品结构。     

基于极端顶点设计条件下的混料设计在柴油调合中的应用

介绍了混料试验极端顶点设计的算法,并提供了这种试验设计方法用于柴油调合方案设计的应用实例.应用试验表明,应用兼有上下界约束条件的极端顶点混料设计方法设计柴油调合配比,用较少的试验次数即可获得较理想的试验效果,提高调合成功率,减少过度调合造成的经济损失.     

柴油加氢精制装置的扩能改造

对中国石油化工股份有限公司济南分公司炼油厂柴油加氢精制装置扩能改造情况进行了介绍 ,改造后标定结果表明 ,装置处理能力和精制柴油的各项质量指标达到了设计要求 ,柴油收率达 97.71% ,液体收率达98.2 5 % ,干气产量下降 ,经济效益明显。     

3.0 Mt/a柴油加氢精制装置的设计及标定

对中国石化高桥分公司3.0 Mt/a柴油加氢精制装置的工程设计及工业标定进行了总结,简要介绍了工艺及工程技术特点,并对装置的工业运转标定结果作了简要分析。结果表明,反应器内汽液分配均匀,新型催化剂FH-UDS脱硫效果良好,精制柴油产品质量可以满足欧III/欧IV的指标要求,能耗达到国内先进水平。     

神经网络技术在柴油加氢精制装置生产中的应用

针对柴油加氢精制过程的产品质量难以优化和预测的问题,提出了人工神经网络模型。根据国内某石化企业1.0 Mt/a柴油加氢精制装置生产操作数据,分别应用动量BP神经网络、LMBP神经网络和RBF神经网络建立了用于预测柴油加氢产品硫含量的模型。并对建立的RBF神经网络模型的泛化能力进行了考察。结果表明,动量BP神经网络、LMBP神经网络和RBF神经网络预测的平均相对误差分别为3.50%,2.30%,2.18%,RBF神经网络模型的预测性能最佳,且具有良好的泛化能力,能够在工艺操作参数变化时准确地预测柴油产品的硫含量,为柴油加氢精制装置的良好运行和优化操作提供了指导。     

500kt/a柴油加氢精制装置的改扩建

荆门石化总厂柴油加氢精制装置由500kt／a改扩建为700kt／a，通过优化换热流程、优化操作方案，采用新型蝶形催化剂及新型高效过滤器等手段，使装置能耗降低了340．12MJ／t，装置处理能力扩大了40％。     

柴油加氢精制装置的扩能改造

通过对循环氢压缩机、高压换热器等进行更换;对反应进料加热炉、产品汽提塔和部分机泵进行改造;以及在反应器不改动的情况下选用FH-DS柴油深度加氢脱硫催化剂,并在反应器上、下床层采用密相装填方法装填催化剂等,催化裂化柴油和焦化柴油加氢精制装置处理量能力由600 kt/a扩至800kt/a,处理能力扩大了33%,还生产出硫质量分数小于300μg/g的低硫柴油.