国Ⅴ柴油试生产运行分析及优化

介绍了300万t/a柴油加氢精制装置生产国Ⅴ柴油的试运行情况。结果表明,以加工直馏柴油、催化柴油、焦化柴油的混合油为原料,在体积空速为1.50 h-1,氢分压为6.7 MPa,氢油体积比为400,反应器入口温度为345℃,床层平均温度为378℃的工况下,精制柴油硫含量可达到小于10μg/g,脱氮率在99.5%以上,柴油密度降低10~15个单位,十六烷值提高3~7个单位;与生产国Ⅳ柴油时相比,加氢装置生产国Ⅴ柴油期间,反应器温升为45℃,上升了3℃;氢气耗量增加11.5 m3/m~3;低分气平均流量增加约1 000 m~3/h。     

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10μg/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10μg/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10μg/g的国Ⅴ柴油产品。     

催化裂化柴油与焦化汽柴油混合油生产国Ⅴ柴油氢耗研究

中国石油天然气股份有限公司独山子石化分公司以哈国进口原油生产的催化裂化柴油、焦化柴油和焦化汽油为组分,按照不同的试验方案调配成两种混合试验原料。在反应压力为7.5 MPa、氢油比为600、空速为2.5 h~(-1)和加氢催化剂条件下,调节反应温度,开展两种混合原料加氢生产国Ⅴ柴油的试验研究。试验结果表明:在精制柴油的硫质量分数小于10μg/g、试验过程的物料核算达到平衡的条件下,混合原料A在反应温度达到370℃时,生产国Ⅴ柴油的反应氢耗为112.72 g/g;混合原料B在反应温度达到372℃时,生产国Ⅴ柴油的反应氢耗为118.57 g/g。混合原料B的加氢反应氢耗较高,这与混合原料B中催化裂化柴油配比较高有关。     

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。     

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。     

柴油掺炼棉籽油加氢工艺研究

以国内柴油加氢装置加工的典型混合柴油(直馏柴油、催化柴油和焦化柴油的混合油)中掺入工业粗制棉籽油为原料,在反应压力为6.4 MPa、体积空速为1.0h-1、反应温度为350℃、氢油体积比为400∶1的条件下,于200 mL小型固定床加氢装置上进行柴油掺炼棉籽油加氢工艺研究,并以3号油为原料油分别考察了棉籽油掺入量、反应温度、反应压力对精制油性质的影响.结果表明:①随着棉籽油掺入量的增加,精制油的密度由0.831 3g/cm3降至0.827 1 g/cm3,十六烷值由46.6增至55.4,说明掺入适量棉籽油可生产满足国Ⅴ标准要求的车用柴油调合组分,精制油产品质量也得到较好改善.②反应温度由350℃降至345℃时,C17链烷烃的质量分数由8.75％降至6.62％;反应压力由6.4 MPa降至5.0 MPa时,C17链烷烃的质量分数由8.75％降至7.78％,说明提高反应温度和反应压力有利于棉籽油的脱羰基和脱氧反应进行.     

CENTERA催化剂在3.0Mt/a柴油加氢装置上的工业应用

中国石化镇海炼化分公司为生产满足国Ⅴ排放标准柴油引进壳牌标准催化剂公司最新研发的DN-3636催化剂,并在3.0 Mt/a柴油加氢装置上进行了工业应用。标定结果表明,当装置进料掺炼12.8%催化裂化柴油及17.4%焦化柴油的工况下,在反应器入口温度为340℃、出口温度为380℃、反应器床层平均温度为367℃、氢油体积比为300、体积空速1.74h~(-1)、反应器入口压力为6.09 MPa的条件下,能够生产出硫质量分数6.3μg/g的满足国Ⅴ排放标准的车用柴油,精制柴油密度(20℃)降低20.6kg/m~3,十六烷值提高3.8个单位,多环芳烃降低9.3百分点。     

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。     

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.     

FF-34新型蜡油加氢处理催化剂的开发及工业应用

为适应蜡油原料重质化、劣质化发展趋势,延长装置运转周期,采用具有粒子尺寸大且粒径分布集中、相对结晶度高的特种氧化铝载体材料及Ⅱ类活性相调节技术,开发了具有较大孔径和孔体积、更高抗金属和容金属能力的FF-34蜡油加氢处理催化剂。工业应用结果表明:在入口压力10.0 MPa、体积空速高达1.00 h-1、氢油体积比558、入口反应温度仅334℃条件下,精制蜡油硫质量分数约3000μg/g,氮质量分数为1321μg/g,化学氢耗为0.73%,说明了FF-34催化剂具有良好的加氢脱硫和加氢脱氮性能。     

催化裂化原料加氢处理催化剂PHF-311的工业应用

中国石油石油化工研究院针对催化裂化原料预处理所研发的PHF-311加氢催化剂,于2019年9月在中国石油独山子石化分公司1.0 Mt/a蜡油加氢装置上成功应用。标定结果表明,在反应温度358.5℃、反应压力10.9 MPa、氢油体积比699、主剂体积空速0.94 h^-1的工艺条件下,加氢蜡油的硫质量分数为493μg/g,氮质量分数为474.8μg/g,残炭为0.15%,是优质的催化裂化原料;加氢柴油的硫质量分数为6.2μg/g,氮质量分数为30.8μg/g,可作为柴油调合组分。从装置运行情况可以看出,PHF-311催化剂表现出较高的加氢脱硫、脱氮及降残炭活性,能够满足企业对清洁燃料生产的要求。     

柴油深度加氢脱硫技术的工业应用

中国石油化工股份有限公司洛阳分公司2.6 Mt/a柴油加氢装置采用FH-UDS催化剂。工业运用结果表明:原料和操作条件达到设计要求;在反应压力7.55 MPa、体积空速2.42 h-1、平均反应温度365℃、氢油体积比386.9等工艺条件下加工焦化柴油、直馏柴油、催化柴油和焦化汽油等混合原料,生产出硫含量小于350μg/g的清洁柴油。     

2.40 Mt/a汽油及柴油加氢装置改造运行总结

对中国石油化工股份有限公司长岭分公司2.40 Mt/a汽油、柴油加氢装置在2017年质量升级改造后的效果进行了总结分析。通过对原料和反应产物的换热流程调整,更换循环氢脱硫塔,改造热高分空冷器以及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RS-2100和再生后的RS-2000加氢精制催化剂,装置运行工况得到优化。标定结果表明在反应器入口压力8.0 MPa、第一反应器入口温度320℃、第二反应器入口温度280℃、主催化剂体积空速1.9 h~(-1)、氢(以标准状态计)油比600 m~3/m~3的工况条件下,产品柴油硫质量分数为5.9μg/g、十六烷值52.8,能够长周期生产国Ⅴ质量标准的柴油。     

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。     

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.     

蜡油加氢装置掺炼催化裂化柴油的工业应用

蜡油加氢装置加氢处理催化裂化柴油（催柴）和蜡油的混合原料,在催柴掺炼比27.23%、反应温度363 ℃、反应器入口氢分压9.5 MPa、反应器入口氢油体积比493、主剂体积空速1.35 h-1的工艺条件下,催柴密度从0.983 6 g/cm3降至0.918 5 g/cm3,氢质量分数从8.34%提高到10.92%,氮质量分数从633 μg/g降至67 μg/g,单环芳烃质量分数从15.9%升至51.6%,多环芳烃质量分数从77.4%降至18.7%,催柴性质改善显著。加氢后的催柴与精制蜡油一起进催化裂化装置,加氢催柴在催化裂化装置的转化率达48.15%,汽油产率达40.41%。     

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。     

DN-3636催化剂在柴油加氢装置上的工业应用

为适应柴油质量升级的要求,中国石化镇海炼化分公司Ⅳ套柴油加氢装置催化剂更换为壳牌标准催化剂公司最新研发的DN-3636催化剂。装置处理量为344t/h,其中直馏柴油、催化裂化柴油、焦化柴油比例分别为68.9%,12.9%,18.2%。标定结果表明：在反应器入口温度331.3 ℃、出口温度373.2 ℃、平均床层温度358.2 ℃、氢油体积比298、体积空速1.74 h-1、反应器入口压力6.06 MPa的条件下,精制柴油产品的硫质量分数为27.0 μg/g,满足国Ⅳ排放标准要求;在反应器入口温度提高至340.4 ℃、出口温度380.1 ℃、反应器床层平均温度367.1 ℃、氢油体积比292、体积空速1.74 h-1的条件下,精制柴油产品的硫质量分数小于10 μg/g,满足国Ⅴ排放标准要求;与上周期催化剂相比,在原料性质更为劣质的情况下,DN-3636催化剂上的平均反应温度大幅降低,且装置能耗降低,在脱硫、脱氮以及芳烃饱和等方面均表现出优异的加氢活性。装置长周期运行数据表明,DN-3636催化剂具有良好的活性和稳定性,可用于生产满足国V排放标准要求的柴油。     

重汽油富芳烃抽提与M-DSO-G加氢组合技术的工业应用

在中国石油乌鲁木齐石化公司60万 t/a汽油加氢装置上采用重汽油富芳烃抽提与M-DSO-G精细化加氢组合技术生产国Ⅴ标准汽油,并对装置进行了工业标定。结果表明:标定期间,与原料重汽油相比,产品重汽油烯烃体积分数下降12.3个百分点,芳烃体积分数增加0.4个百分点,研究法辛烷值损失0.4个单位,产品收率为97.51%,总液体收率为99%以上;加氢脱硫反应器入口温度为251 ℃,脱硫率为84.77%;加氢改质反应器入口温度为382 ℃,处于催化剂初始温度范围;富芳烃加氢脱硫反应器入口温度约为230 ℃,脱硫率约为93.54%;装置综合能耗（以标准油计）下降4.82 kg/t,产品重汽油含硫量低于10.0 μg/g。     

1.8Mt/a RVHT蜡油加氢装置的运转情况及对催化裂化产品分布的影响

介绍了中国石化武汉分公司1.8 Mt/a蜡油加氢装置的运转情况及该装置开工后对催化裂化装置产品分布的影响,对该装置掺炼催化裂化柴油的运转情况以及运转期间装置存在的主要问题进行分析并提出解决方案。工业运转结果表明:该装置采用中国石化石油化工科学研究院开发的RVHT技术及配套催化剂,加工焦化蜡油和直馏蜡油的混合原料,精制蜡油产品的硫质量分数降低到1 000μg/g左右,氮质量分数降低到1 200μg/g左右;将加氢蜡油作为催化裂化原料,相比加工未加氢蜡油时,催化裂化装置的产品分布显著改善,1号催化裂化装置在加氢蜡油掺炼率为89.50%的情况下,汽油收率提高3.590百分点,2号催化裂化装置在加氢蜡油掺炼率为65.53%的情况下,汽油收率提高1.905百分点,柴油收率略有提高,油浆、焦炭、干气等产率均有所降低;蜡油加氢装置掺炼部分催化裂化柴油原料时,反应器温升显著提高,氢耗相应提高,对催化剂活性及运行周期影响较小;装置运行期间,存在反应系统压力波动较大的问题,通过开大循环氢返回线的流量、降低反应器加热炉前气油混合比的方式降低了系统压力的波动。