煤柴油中压加氢裂化装置掺炼劣质催化裂化柴油的实践

为提高催化裂化柴油（简称催化柴油）品质及优化全厂物料平衡,中海油惠州石化有限公司在3.6 Mt/a煤柴油中压加氢裂化装置进行了大比例掺炼劣质催化裂化柴油的实践。结果表明：在不改变装置结构及催化剂已运转8年半的条件下,催化柴油掺炼比例（w）达21%,装置整体运行平稳;装置综合能耗由777.121 MJ/t增加至952.315 MJ/t;重石脑油、喷气燃料和柴油产品质量合格;与不掺炼催化柴油相比,掺炼21%催化柴油后,喷气燃料的收率降低11.99百分点,烟点降低4.6 mm,密度（20 ℃）增大12.8 kg/m3,芳烃体积分数增加8百分点;与原料相比,柴油产品的十六烷值提高16.4个单位,但与掺炼前相比,十六烷值降低5.5个单位,收率增加8.29百分点。催化柴油掺炼比例提高后,国V标准柴油的比例提高,满足了柴油产品质量升级要求,同时为大型炼油厂优化全厂物料平衡提供了新途径。     

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。     

掺炼催化裂化柴油对加氢裂化产品的影响分析

以减压蜡油和不同比例催化裂化柴油(催化柴油)配制的混合油为原料进行加氢裂化试验,考察不同转化率下掺炼催化柴油对轻石脑油、重石脑油、喷气燃料及柴油的贡献率。催化柴油掺炼比例为10%时,控制尾油收率为28%,掺炼催化柴油对各产品收率贡献为喷气燃料柴油轻石脑油重石脑油;随着转化率的提高,掺炼催化柴油对轻石脑油的贡献率增加,对重石脑油、喷气燃料、柴油的贡献率降低;控制尾油收率为12%,掺炼催化柴油对各产品收率贡献为轻石脑油喷气燃料柴油重石脑油。在低转化率条件下,催化柴油掺炼比例达到40%时,掺炼的催化柴油对喷气燃料贡献率达到65.2%,加氢裂化重石脑油的芳烃潜含量为63.1%,可作为优质催化重整原料。     

催化裂化装置掺炼常三线柴油的研究及工业应用

在固定流化床试验装置上考察了掺炼常三线柴油及工艺条件对催化裂化产品性质的影响,并在2.5 Mt/a MIP-CGP工业装置上进行了常三线柴油的掺炼试验。结果表明:在固定流化床试验装置上,与掺炼前相比,掺炼常三线柴油（催化原料油与常三线柴油按质量比9∶1混合）后,柴油、重油和焦炭收率分别下降了1.39,0.82,0.68个百分点,汽油、总液体收率和转化率分别增加了2.99,1.75,2.19个百分点;在MIP-CGP工艺催化裂化工业装置上,常三线柴油的掺炼比（质量分数）为8.1%时,柴油收率降低了3.61个百分点,汽油收率增加了4.04个百分点,汽油辛烷值增加了0.4个单位,装置柴汽比降低了0.149。     

柴油加氢裂化装置开工运行标定

对浙江石油化工有限公司新建柴油加氢裂化联合装置的开工运行情况进行了标定。结果表明:以常减压直馏柴油为原料,在反应压力10.75 MPa、反应温度332 ℃的操作条件下,主要产品重石脑油的密度为743 kg/m3、含硫（氮）质量分数小于0.2×10-6、铜片腐蚀为1 a;航空煤油除密度略低于设计指标外,其他指标如冰点（-45.4 ℃）、闪点（56 ℃）均合格;在氢油比（体积比）896、加热炉出口温度358 ℃、汽提塔塔顶温度176 ℃、塔顶压力1.37 MPa,分馏塔塔顶压力0.12 MPa、塔顶温度93℃、塔底温度314 ℃的操作条件下,装置产品各项指标均满足指标要求;航空煤油、柴油收率之和比设计值低6.18个百分点,液化气收率高于设计值6.50个百分点;装置能耗为44.13 kg/t,低于设计值（46.46 kg/t）。     

加氢裂化装置掺炼二次加工柴油多产喷气燃料的技术应用

中国石化北京燕山分公司为解决加氢裂化装置负荷低、厂内劣质柴油品质差的问题,在加氢裂化装置原料中掺炼一定比例的催化裂化柴油(催柴)或焦化柴油(焦柴)。介绍了加氢裂化装置分别掺炼催柴和焦柴的技术对比,由催柴改至焦柴后：精制反应器二床层出口温度下降8.6 ℃,精制反应器总温升下降19.4 ℃,精制反应器和裂化反应器总压降均减小;在转化率约为68%时,掺炼催柴时的氢耗为3.48%,掺炼焦柴时的氢耗约为3.10%;喷气燃料中芳烃体积分数由15.7%降至6.1%,烟点上升1.5 mm,柴油收率增加7.26百分点,十六烷值增加3个单位,尾油BMCI值降低0.7,综合能耗上升1.6 MJ/t。     

加氢裂化掺炼催化裂化柴油运行总结

介绍了中国石化海南炼油化工有限公司加氢裂化装置掺炼催化裂化柴油运行情况,运行分析显示,加氢裂化装置掺炼一定比例的催化裂化柴油是可行的。在控制相同尾油量的操作方案下,航煤收率小幅增加,柴油收率略有降低,其余馏分收率变化不大,劣质的催化裂化柴油转化成附加值较高的航空煤油、车用柴油和石脑油组分。掺炼对反应部分的操作影响较大,精制反应器总温升增加7℃以上,裂化反应器总温升增加2.7℃以上,总氢耗增加30Nm3.t-1左右,对产品的质量也带来一定变化和影响,综合能耗增加。     

3 Mt/a柴油加氢装置改造及应用效果

为高比例掺炼催化裂化柴油，提高全厂柴油质量，中国石化茂名分公司对4号柴油加氢装置进行了技术改造，并对改造后的装置进行了标定。结果表明：通过实施新增改质反应器、调整催化剂级配方式、改造分馏塔塔盘数、增设轻柴油侧线汽提塔等措施，改造后装置在催化裂化柴油掺炼质量比为26.5%、精制反应器入口压力为8.55 MPa、精制反应器入口温度为312.5℃、改质反应器入口温度为358.0℃的条件下，生产出硫质量分数小于10μg/g、多环芳烃质量分数小于7%的精制柴油，其十六烷指数为49.1,比原料油提升5.7,装置能耗为293.52 MJ/t,明显优于装置设计能耗。此外，改造后装置运行过程中仍存在一些问题，需要进一步优化装置原料组成，降低原料切换频次。     

加氢裂化装置掺炼催化裂化柴油与常三线柴油工况分析

介绍了中国石油天然气股份有限公司四川石化分公司(四川石化)加氢裂化装置掺炼催化裂化柴油(催化柴油)与常三线柴油的情况。选择纯直馏蜡油、掺炼常三线、掺炼催化柴油、掺炼常三线与催化柴油等4种典型工况分析掺炼催化柴油与常三线对原料性质、主要操作条件以及产品性质与收率的影响。结果表明,掺炼催化柴油,在一定程度上抑制了裂化剂反应活性,使重石脑油收率降低,喷气燃料与柴油收率增加,而且还加快催化剂失活速率。通过同时掺炼催化柴油与常三线,减缓催化剂失活速率,并且使重石脑油与喷气燃料收率提高4.42百分点,柴油收率降低1.75百分点,既降低了柴汽比又获取了高附加值产品,增加了企业的经济效益。     

催化裂化装置掺炼直馏柴油效果分析

针对催化裂化装置掺炼直馏柴油进行了分析。某石化公司在降低柴汽比过程中,2套催化裂化装置掺炼了常减压装置10%的直馏重柴油,在确保质量合格及操作参数没有大幅度变化的情况下,2套催化装置汽油收率提高了0.5%～3%,液化气收率提高了0.3%～1%,柴油收率降低了0.5%～2.5%,明显降低了柴汽比,为后续装置进行直馏柴油掺炼累部分操作经验,同时为全厂降低柴汽比积累了数据。     

多产高辛烷值汽油降低柴汽比的柴油催化转化技术

采用富B酸多级孔材料和高稳定性超稳Y型分子筛优化匹配催化剂,以及重质柴油和催化原料反应区特殊设置,中国石油兰州化工研究中心开发了多产高辛烷值汽油降低柴汽比的柴油催化转化工艺（DCP）技术,并在中国石油兰州石化公司1.2 Mt/a重油催化裂化装置上进行了工业试验标定。结果表明:与空白标定结果相比,DCP技术工业试验催化装置掺炼10%（质量分数）减一线柴油后,总液体、液态烃、汽油收率依次增加0.81,0.55,1.28个百分点,柴油、油浆、干气收率依次减少1.02,0.87,0.26个百分点,焦炭收率及损失率增加0.32个百分点,装置柴汽比下降0.02;催化稳定汽油研究法辛烷值增加1.1个单位,烯烃、芳烃体积分数分别增加2.43,0.41个百分点,正构烷烃、异构烷烃、环烷烃体积分数依次降低0.75,1.24,0.86个百分点。     

FHUDS-8催化剂在柴油加氢改质装置中的应用

在中国石油哈尔滨石化公司45万t/a柴油加氢改质装置中,以-20~#催化裂化(FCC)柴油为原料,分别采用精制方案和降凝方案对FHUDS-8催化剂工业应用进行了标定。结果表明:FHUDS-8催化剂具有较好的原料适应性和加氢活性;与降凝方案相比,采用精制方案的氢气消耗量高,空速低,柴油收率提高了4.35个百分点;在-20~# FCC柴油中掺炼质量分数为30%的常二线柴油后,不仅生产出含硫量达到国Ⅴ柴油标准的产品,而且还可以生产出终馏点为171℃,收率高于10%的粗汽油。     

柴油加氢改质降凝配套催化剂工业再生效果

140万t/a柴油加氢改质降凝装置采用柴油加氢改质异构降凝技术及其配套的催化剂,使用首次工业再生催化剂试生产了0~#,-10~#,-20~#精制柴油。结果表明:3种精制柴油产品的质量均可满足国Ⅴ和国Ⅵ标准,有效降低了氮、硫的排放量,再生催化剂表现出良好的催化性能和操作性能;副产品粗汽油的含硫量和含氮量均低于设计值,满足重整装置掺炼粗汽油的要求;使用再生催化剂生产的精制柴油收率略低于使用新鲜催化剂者,但高于设计值(82.27%),前者的装置综合能耗略高于后者。     

加氢裂化装置掺炼不同二次加工油的研究

对比了中国石化北京燕山分公司2.0 Mt/a加氢裂化装置分别掺炼催化裂化柴油（简称催化柴油）和焦化蜡油对工艺参数、设备、产品以及能耗的影响。结果表明：与掺炼催化柴油相比,装置掺炼焦化蜡油后,加氢精制反应器和加氢裂化反应器的平均温度均有所升高,加氢精制反应器的总温升降低;高压换热器结盐速率加快;相同喷气燃料收率下,总氢耗降低,重石脑油芳烃潜含量降低,喷气燃料、柴油和尾油质量得到改善,综合能耗增加。两种工况下,通过工艺参数的调整,均可得到优质石脑油、喷气燃料、柴油和尾油。     

1.50 Mt/a蜡油加氢裂化装置轻油型生产技术改造

对中国石油锦西石化公司1.50 Mt/a蜡油加氢裂化装置进行改造,由中间馏分油生产方案改造为灵活型生产方案,对比分析了改造前后的工艺流程和运行状况。原催化剂采用中国石化抚顺石油化工研究院研发的FF-46精制催化剂和FC-14裂化催化剂,改造后采用美国标准公司的灵活型加氢精制催化剂DN 3638/DN 3551/DN 3552和裂化催化剂FX 11/FX 30。结果表明:加氢裂化装置实施轻油型改造后,目的产品为航空煤油和重石脑油,其收率分别为36.68%,44.28%,比改造前分别提高14.91,22.07个百分点,可根据市场情况不产或者少产柴油（收率为17.52%）;改造后装置生产的重石脑油为重整装置提供了优质原料,航空煤油馏分可作为3#航空煤油产品,柴油含硫量达到国Ⅵ标准;装置能耗比改造前高约17.46 kg/t（以标准油计）。     

FHUDS-5/FHUDS-6催化剂组合工艺在柴油加氢装置中的应用

中国石化金陵分公司250万t/a柴油加氢装置,以第Ⅲ和第Ⅳ套常减压装置生产的柴油和第Ⅱ套催化裂化装置生产的催化柴油为原料(后者质量分数约为10%),其中含硫质量分数约为1%,采用FHUDS-5/FHUDS-6催化剂组合工艺技术,在精制反应器入口温度为320~330℃,反应压力为7.2 MPa的条件下,可生产清洁柴油。结果表明,FHUDS-6催化剂活性强,装填在反应器上床层,有利于多环芳烃的饱和;FHUDS-5催化剂装于下床层,有利于脱除大分子硫化物。精制柴油产品的质量得到改善,密度较原料平均降低23.0~25.0 kg/m3,十六烷值均高于50,满足欧Ⅴ标准要求。     

催化裂化装置掺炼常三线重柴油的工业生产

在催化裂化(FCC)装置满负荷运行条件下,掺炼10%(质量分数)常三线油进行二次加工,对比了掺炼前后FCC原料性质、工艺参数、产品收率的变化情况,分析了产品质量,并对加工过程中出现的问题提出对策。结果表明:掺入常三线油后,FCC原料密度下降8.9 kg/m~3,初馏点升高15.5℃,30%馏出温度下降51℃,含氮总量下降116.1μg/g;FCC装置加工量由约106 t/h降至约102 t/h,反应温度略有下降,床温下降明显,油浆外甩量变化不大,回炼油回炼量上升2 t/h,分馏塔底温度上升明显;汽油、油浆收率各升高0.92个百分点,柴油、液态烃收率分别下降0.87,1.04个百分点,干气、轻油收率变化不大;稳定汽油研究法辛烷值有所下降,但基本保持在90以上。     

加氢裂化装置掺炼催化裂化柴油生产军用3号喷气燃料总结

结合多环芳烃加氢裂化反应机理以及催化裂化柴油(催化柴油)芳烃含量高且馏程与喷气燃料产品部分重合的特点,中国石化海南炼油化工有限公司通过1.5 Mt/a加氢裂化装置掺炼适当比例的催化柴油,并优化调整精制和裂化反应平均温度等工艺参数,解决了喷气燃料产品质量不满足军用3号喷气燃料指标要求中芳烃体积分数不小于8%的问题。当催化柴油的掺炼比例提升至10%时,喷气燃料产品的芳烃体积分数由掺炼前的7.5%提升至9.1%,同时,其余主要产品柴油和加氢裂化尾油的质量达标,满足了企业生产需求。     

催化柴油掺炼比对柴油加氢工艺的影响北大核心CSCD

目的考查催化柴油掺炼比对混合柴油加氢工艺的影响。方法针对某炼厂物料平衡的需要及柴油加氢工业装置提高催化柴油掺炼比的需求,以混合柴油的加氢工艺为研究对象,在加氢中试装置上考查催化柴油的掺炼比对加氢工艺参数(平均反应温度)、产品分布和产品性质的影响,建立加氢工艺参数等与催化柴油掺炼比的关联式。结果①随着催化柴油掺炼比的提高,原料的组成更趋重质化、劣质化,加氢难度显著增加;②所建立的精制柴油硫含量、平均反应温度与催化柴油掺炼比的关联式可在一定范围内指导工艺参数的调整;③在同等条件下,随着催化柴油掺炼比的提高,混合柴油的转化率快速降低。综合考虑催化剂寿命、多产优质重整原料的需求以及兼产3号喷气燃料的要求,将催化柴油的掺炼比调整至30%左右较为合适。当产品性质有余量时,掺炼比可适当提高,同时在工业装置上完成验证。结论明确了劣质原料掺炼比对平均反应温度等加氢工艺参数以及加氢裂化产品分布和产品性质的影响,可为同类工业加氢装置掺炼劣质原料提供工业运行实例的参考。     

柴油加氢装置FHUDS-7/8催化剂体系工业应用总结

中国石油化工股份有限公司广州分公司2.0 Mt/a柴油加氢装置于2018年7月完成了FHUDS-8和FHUDS-7催化剂装填及预硫化,一次开车成功。2018年9月后装置处理量逐渐稳定,维持在210～230 t/h,主要加工硫质量分数为0.7%～1.4%的高硫直馏柴油,在较高的体积空速和相对缓和的条件下可稳定生产硫质量分数小于10μg/g的国Ⅵ精制柴油调合组分。2019年10月开始向原料中掺炼10%的焦化柴油,控制精制柴油硫质量分数小于6μg/g,装置的入口和出口温度略有提高。结果表明:通过模拟装置入口和出口温度的变化曲线,以装置的出口温度计算装置的提温速率,得到装置反应提温速率平均约0.9℃/月,FHUDS-8和FHUDS-7柴油加氢精制催化剂体系具有良好的加氢脱硫性能,可以长周期稳定处理高硫直馏柴油或掺兑二次加工油的混合油,具有良好的活性和稳定性。