孟祥雷，楊鳳濱,潘成，鐘海軍

（1.中國石油遼陽石化油化廠，遼寧遼陽111003；2.中國石油石油化工研究院，北京102206）

某公司2.4 Mt/a渣油加氫裝置采用撫順石油化工研究院的固定床渣油加氫脫硫工藝與工程技術(shù)（S-RHT），以俄羅斯原油中的減壓渣油、減壓蠟油、催化裂化重循環(huán)油和催化重柴油為原料，在渣油加氫催化劑作用下，經(jīng)過反應(yīng)脫除原料中的硫、氮、金屬等雜質(zhì)，降低殘?zhí)己浚?］。加氫常渣硫含量需要不大于2 000μg/g、殘?zhí)亢坎淮笥?.6%、Ni+V不大于10μg/g，為催化裂化裝置提供優(yōu)質(zhì)原料，同時生產(chǎn)柴油送至催化裂化裝置或柴油罐區(qū)，并副產(chǎn)少量穩(wěn)定石腦油送至石腦油罐區(qū)或催化重整裝置，不穩(wěn)定石腦油送至催化裂化裝置。工藝流程見圖1。

圖1渣油加氫裝置工藝原則流程

1 裝置設(shè)計

渣油加氫裝置由反應(yīng)部分、分餾部分和公用工程3部分組成，設(shè)計規(guī)模為2.4 Mt/a，操作彈性為50%～110%，年開工時數(shù)7 600 h，于2018年9月11日開車成功，2018年11月9日至12日進行標定。

2 裝置標定

2.1 原料油

標定時原料油為減壓渣油、減壓蠟油、催化裂化重循環(huán)油和催化重柴油的混合油，具體比例見表1，混合原料油的性質(zhì)見表2。

表1原料油設(shè)計比例與標定比例

表2原料油性質(zhì)設(shè)計值和實際值

標定時裝置進料量滿足要求，原料油的組成與設(shè)計值接近，原料中的總硫、總氮、殘?zhí)?、粘度、金屬離子含量的指標均小于設(shè)計值，由于金屬離子分析周期較長，故僅11日分析。殘?zhí)?、粘度、金屬離子含量較低對于渣油加氫有利，但總硫、總氮含量太低卻不利于加氫反應(yīng)，對脫殘?zhí)疾焕?］。

3.2 產(chǎn)品性質(zhì)

渣油加氫裝置主要產(chǎn)品為加氫渣油、柴油和穩(wěn)定石腦油，加氫渣油產(chǎn)品性質(zhì)見表3，柴油產(chǎn)品性質(zhì)見表4，穩(wěn)定石腦油產(chǎn)品性質(zhì)見表5。

表3加氫渣油產(chǎn)品性質(zhì)

從表3可知，反應(yīng)后主要產(chǎn)品加氫渣油的硫含量、殘?zhí)恐?、粘度、金屬含量均合格，但加氫渣油中的氮含量較高，僅僅低于設(shè)計值176μg/g，但該指標沒有對催化裂化造成不良影響［3］。

表4柴油產(chǎn)品性質(zhì)

從表4可知，柴油產(chǎn)品除了密度、初餾點和10%點比設(shè)計偏高，其余指標均符合設(shè)計值。主要是由于分餾塔穩(wěn)定石腦油終餾點高，抽出量較設(shè)計值偏高影響。

表5穩(wěn)定石腦油產(chǎn)品性質(zhì)

從表5可知，穩(wěn)定石腦油的硫含量超設(shè)計值較高，疑是由于循環(huán)氫脫硫塔運行不穩(wěn)定，循環(huán)氫壓縮機入口分液罐帶液,脫硫塔副線開度較大，造成反應(yīng)系統(tǒng)循環(huán)氫中硫化氫含量較高，而抑制加氫脫硫反應(yīng)，原料中的硫化物未脫除，帶入分餾系統(tǒng)［4］。通過優(yōu)化改造，分餾塔頂?shù)姆€(wěn)定石腦油和汽提塔頂?shù)牟环€(wěn)定石腦油合并后送至催化裂化裝置，目前控制指標滿足催化要求。

3.3 物料平衡

設(shè)計和標定的損失是原料油加氫后生成硫化氫，硫化氫隨循環(huán)氫進循環(huán)氫脫硫系統(tǒng)，被貧胺液洗掉所致，標定物料平衡與設(shè)計物料平衡見表6。

表6裝置設(shè)計物料平衡與標定物料平衡

從表6可以看出裝置在標定期間進料減壓渣油比例比設(shè)計值稍高，蠟油比例比設(shè)計值稍低，但設(shè)計的減壓渣油的實沸點蒸餾大于540℃餾分，而實際進料減壓渣油的實沸點蒸餾小于540℃，綜合分析標定期間原料混合性質(zhì)優(yōu)于設(shè)計值。產(chǎn)品方面，裝置主要產(chǎn)品加氫渣油的收率比設(shè)計值高，所以其它副產(chǎn)品的收率比設(shè)計值低。標定時的加工損失略大于設(shè)計值，原因為分餾塔頂氣排火炬，無法計算量，同時吸收硫化氫后的富胺液出裝置流量計測量值較實際值小所致。

3.4 裝置能耗

設(shè)計與標定期間能耗見表7，從表7可見，標定期間裝置能耗602.47 MJ/t，比設(shè)計值略低。相差較大的是中壓蒸汽、低壓蒸汽、電能和燃料氣消耗。

電耗值低于設(shè)計值，主要因為以下節(jié)能措施：（1）新氫壓縮機采用了賀爾碧格系統(tǒng)，目前賀爾碧格系統(tǒng)的負荷在50%左右；（2）受循環(huán)氫脫硫系統(tǒng)不穩(wěn)定影響，高壓貧胺液泵目前運行1臺（設(shè)計為2臺）；（3）由于是冬季生產(chǎn)，空冷風機運轉(zhuǎn)臺數(shù)較少。

燃料氣消耗比設(shè)計值低。主要是裝置處于開工初期，催化劑活性好，而原料性質(zhì)好于設(shè)計值，反應(yīng)加熱爐出口溫度控制偏低，消耗燃料氣偏少。

中壓蒸汽用量少，是由于目前汽輪機的轉(zhuǎn)速低，在滿足產(chǎn)品指標的提前下，降低汽輪機轉(zhuǎn)速，節(jié)約中壓蒸汽的用量，約了蒸汽用量，由于中壓蒸汽用量低，所以產(chǎn)生的低壓蒸汽也比較少。

裝置標定期間，沒有0.4 MPa蒸汽和污水產(chǎn)生。由于熱進料、熱出料和低溫熱現(xiàn)階段裝置無法計算，故直接利用設(shè)計值進行計算。

表7裝置設(shè)計能耗與標定能耗對比

4 結(jié)論

此次標定是裝置在100%負荷條件下標定，從標定過程來看，生產(chǎn)過程平穩(wěn)，滿足要求。

裝置標定期間氫耗1.11%，低于設(shè)計值1.62%。產(chǎn)品加氫常渣含硫量脫除至1 218μg/g，氮含量平均可以脫除至1 823μg/g，殘?zhí)棵摮?.37%，均低于設(shè)計指標。

標定期間殘?zhí)科骄摮蕿?2.8%，硫平均脫除率87.6%，氮含量平均脫除率34.7%。按協(xié)議原料性質(zhì)與產(chǎn)品保證值計算，脫殘?zhí)柯蕿?4.08%，脫硫率為91.15%，氮含量脫除率61.94%，均高于實際的脫除率，但標定期間的實際原料性質(zhì)要好于設(shè)計原料的性質(zhì)，殘?zhí)恐?、硫含量、氮含量均遠低于設(shè)計指標，在當前的反應(yīng)條件下產(chǎn)品仍然可以滿足生產(chǎn)要求。

標定期間，主要產(chǎn)品的質(zhì)量指標滿足生產(chǎn)要求，收率高于設(shè)計值，能耗低于設(shè)計值，S-RHT技術(shù)在2.4 Mt/a渣油加氫裝置工業(yè)應(yīng)用成功。