李 保 良
(中海油惠州石化有限公司,廣東 惠州 516086)
近年來,隨著人民生活水平的日益提高,汽油車使用量在不斷增加,我國汽油消費總量持續(xù)增長,柴油需求量相對緩慢,遠期柴汽比將持續(xù)走低[1]。利用已有裝置,采用柴油回煉是一種經(jīng)濟合理降低柴油產(chǎn)量、增產(chǎn)噴氣燃料或汽油調(diào)合組分的有效方法[2-3]。中海油惠州石化有限公司(惠州石化)采用直餾煤柴油加氫裂化裝置回煉產(chǎn)品柴油達到降低柴油、增產(chǎn)噴氣燃料及石腦油的目的,同時提高產(chǎn)品柴油十六烷值?;葜菔?.6 Mta煤柴油加氫裂化裝置采用中國石化石油化工科學研究院(石科院)開發(fā)的中壓加氫改質(zhì)MHUG技術[4],雙劑串聯(lián)一次通過加氫裂化工藝,催化劑采用RN-10B精制劑和RT-5裂化劑,化學反應包括加氫脫硫、脫氮、脫氧、芳烴飽和等加氫精制反應以及烷烴、環(huán)烷烴及部分芳烴裂化或選擇性開環(huán)裂化反應[5-6]。 本文主要介紹惠州石化3.6 Mta加氫裂化裝置柴油回煉增產(chǎn)噴氣燃料和石腦油的工業(yè)應用結果。
惠州石化煤柴油加氫裂化裝置產(chǎn)品柴油的回煉是在不改變原有裝置結構、工藝流程及催化劑的基礎上,利用開停工期間裝置長循環(huán)油線重新接入反應器進行加氫裂化反應,轉(zhuǎn)化為噴氣燃料及石腦油等輕組分。裝置的長循環(huán)線自柴油產(chǎn)品空冷換熱器后出裝置前跨線至裝置混合進料線,與新鮮原料混合后進入原料油緩沖罐,再由進料泵加壓進入反應器進行轉(zhuǎn)化,柴油回煉流程示意見圖1。
圖1 柴油回煉流程示意
試驗原料為常減壓直餾煤油、直餾柴油和催化裂化柴油,回煉期間總進料量為410 th,其中,直餾煤油、直餾柴油、催化裂化柴油、回煉柴油的比例分別為27%,64%,5%,4%(回煉產(chǎn)品柴油流量17.5 th),回煉前后維持總進料量不變,進料增加產(chǎn)品柴油后減少同等的直餾柴油,直餾煤油和催化裂化柴油進料量維持不變。裝置于2009年5月建成投產(chǎn),自投產(chǎn)至今,一直按照設計原料進行生產(chǎn),運行平穩(wěn),產(chǎn)品柴油滿足國Ⅴ排放標準。產(chǎn)品柴油及直餾柴油的性質(zhì)見表1。回煉前后混合原料油性質(zhì)見表2。從表1和表2可以看出:加氫后的產(chǎn)品柴油相比直餾柴油的初餾點高、終餾點低、硫和氮含量低;回煉后與回煉前相比,混合原料油性質(zhì)變化不明顯,僅硫、氮含量和餾程略有降低,這是因為回煉比例較小,對總進料影響不大。
表1 產(chǎn)品柴油及直餾柴油的性質(zhì)
表2 回煉前后混合原料油性質(zhì)
考慮到總進料性質(zhì)變化不大,催化劑不更換,為原設計的精制劑RN-10B和裂化劑RT-5,精制催化劑前裝配有少量保護劑RG-10B、RG-1,用于吸附雜質(zhì)及脫除少量不飽和烴,催化劑的主要性質(zhì)見表3。
裝置的主要操作條件在回煉前后未明顯調(diào)整,進料量維持410 t/h,回煉產(chǎn)品柴油流量17.5 t/h,同時將直餾柴油進料流量降低17.5 t/h,主要操作參數(shù)如表4所示。
表3 催化劑的主要性質(zhì)
表4 主要操作條件
在裝置總進料量及操作條件保持不變的情況下,柴油回煉前后的產(chǎn)品分布及氫耗見表5。從表5可以看出:①與回煉前相比,回煉產(chǎn)品柴油后氣相產(chǎn)品干氣、低壓分離氣及液化氣收率合計增加0.3百分點,輕、重石腦油收率增加1.34百分點,噴氣燃料收率增加1.95百分點,產(chǎn)品柴油收率降低3.31百分點;②產(chǎn)品柴油經(jīng)過再次加氫裂化,轉(zhuǎn)化成噴氣燃料及石腦油等輕組分的轉(zhuǎn)化率達到75.07%,比直餾柴油轉(zhuǎn)化成噴氣燃料及石腦油等輕組分的轉(zhuǎn)化率(65.24%)提高了9.83百分點;③柴油回煉后氫耗為2.03%,比回煉前的2.64%降低0.61百分點。
表5 柴油回煉前后的產(chǎn)品分布及氫耗 %
回煉前后產(chǎn)品柴油主要性質(zhì)見表6。從表6可以看出:①重石腦油、噴氣燃料、柴油產(chǎn)品的各項指標均滿足質(zhì)量指標要求;②與回煉前相比,回煉后重石腦油產(chǎn)品餾程略有提高,芳烴含量有所增加,這是由于柴油芳烴側(cè)鏈裂解生成短側(cè)鏈芳烴而變成重石腦油餾分[7-8];③回煉后噴氣燃料煙點略有提高,這是因為產(chǎn)品柴油中含有的芳烴含量較直餾柴油中的少,經(jīng)過再次加氫裂化后進入噴氣燃料中的芳烴量減少;④回煉后柴油十六烷值提高3.9個單位,主要是由于柴油中芳烴部分裂解,減少了芳烴含量,相對提高了十六烷值,其余產(chǎn)品指標無明顯變化。
表6 回煉前后產(chǎn)品的主要性質(zhì)
回煉前后裝置能耗見表7。從表7可以看出:①回煉后燃料氣消耗增加2.34 MJ/t,主要是反應進料加熱爐的燃料氣消耗增加,與產(chǎn)品柴油反應放熱少有關;3.5 MPa蒸汽消耗降低0.16 MJ/t,主要是因為氫耗略有降低,汽輪機轉(zhuǎn)速略有降低,其余公用工程項目的能耗未見明顯變化。②柴油回煉前后裝置綜合能耗分別為856.21 MJ/t和859.72 MJ/t,回煉后的能耗略有增加,主要是因為回煉的柴油相比新鮮原料含有雜質(zhì)以及芳烴含量較少,反應放出的熱量小,需要稍多的熱源,由于回煉量較小,額外增加的能耗不明顯,對裝置的綜合成本影響不大。
表7 回煉前后裝置能耗 MJt
表7 回煉前后裝置能耗 MJt
項 目回煉前回煉期間燃料氣403194055335MPa蒸汽151141509810MPa蒸汽544544045MPa蒸汽-3391-3391電2897329098循環(huán)水38103810除鹽水419419除氧水461461凝結水-628-620綜合能耗8562185972
(2)回煉后各產(chǎn)品質(zhì)量均未發(fā)生明顯變化,可滿足指標要求,重石腦油產(chǎn)品餾程略有提高,芳烴含量有所增加,噴氣燃料煙點略有提高,柴油十六烷值提高3.9個單位。
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