延煒
(中國石油蘭州石化公司煉油廠,甘肅蘭州730060)
近年來,隨著國民經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,國內(nèi)成品油消費結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大變化,煉油廠生產(chǎn)方案多以降低柴汽比為主[1~3],但也會階段性的增產(chǎn)柴油,滿足市場需求。2019年4~6月,某石化公司煉油廠全廠進行了裝置大檢修,檢修完成開車后,周邊煉廠隨即進入檢修階段。為滿足市場供應(yīng)需求,通過優(yōu)化常減壓裝置、催化裂化裝置操作,階段性的增產(chǎn)了柴油。
該煉油廠現(xiàn)有500×104t/a和550×104t/a常減壓裝置生產(chǎn)直餾柴油,120×104t/a和300×104t/a重油催化裂化裝置生產(chǎn)催化柴油,120×104t/a延遲焦化裝置生產(chǎn)焦化柴油,柴油組分作為120×104t/a和300×104t/a柴油加氫裝置原料組分。
該煉油廠柴油中常減壓直餾柴油量占67.68%,2套重油催化裂化催化柴油量占20.72%,延遲焦化裝置焦化柴油占比11.6%,措施實施前柴油產(chǎn)量見表1。
表1 2019年1~4月柴油產(chǎn)量及收率
從表1可以看出,措施實施前,原油加工量維持在80×104t/月,柴油產(chǎn)量為30×104t/月,柴油收率控制在34%~37%之間。
質(zhì)量控制上,2套常減壓裝置直餾柴油、2套重油催化裂化催化柴油95%餾出溫度實際控制在360℃左右,而焦化柴油95%餾出溫度實際控制接近373℃。
2套常減壓裝置常2線直餾柴油95%餾出溫度控制指標(biāo)≤364℃,常3線直餾柴油95%餾出溫度控制指標(biāo)≤380℃,120×104t/a重油催化裂化催化柴油95%餾出溫度控制指標(biāo)≤368℃,300×104t/a重油催化裂化催化柴油95%餾出溫度控制指標(biāo)為≤375℃,延遲焦化裝置焦化柴油95%餾出溫度控制指標(biāo)≤373℃。
從柴油組分95%餾出溫度來看,除120×104t/a延遲焦化裝置外,其余柴油生產(chǎn)裝置柴油95%餾出溫度均控制較低,導(dǎo)致柴油產(chǎn)量偏小,需要從提高柴油組分95%餾出溫度入手來增產(chǎn)柴油。
常減壓裝置通過優(yōu)化常壓塔操作,改變汽、煤、柴油產(chǎn)品的分割點是提高柴油收率最直接有效的手段[4-5]。提高常3線95%餾出溫度是增產(chǎn)柴油的關(guān)鍵點,在柴油95%餾出溫度合格條件下,盡可能提高柴油的拔出率。措施采取后,常減壓裝置常3線柴油收率變化見表2、3。
表2 500×104 t/a常減壓裝置常3線柴油95%餾出溫度和收率統(tǒng)計
表3 550×104 t/a常減壓裝置常3線柴油95%餾出溫度和收率統(tǒng)計
由表2、3可以看出,2套常減壓裝置通過提高常3線柴油95%餾出溫度后,常3線柴油收率也相應(yīng)提高,其中500×104t/a常減壓裝置常3線柴油收率提高1%左右,550×104t/a常減壓裝置常3線柴油收率提高0.8%左右。
反應(yīng)溫度是重油催化裂化裝置的重要操作參數(shù)和調(diào)節(jié)手段,適當(dāng)降低反應(yīng)溫度有利于增產(chǎn)柴油[3]。反應(yīng)溫度降低即減緩了裂化反應(yīng)速度,從而可以抑制柴油的2次裂化,達到提高柴油產(chǎn)率的目的,但反應(yīng)溫度又不宜降的過低,否則反應(yīng)深度不夠,柴油收率也受影響;另一方面,在其它操作條件不變的情況下,控制較低的平衡催化劑活性可降低反應(yīng)深度,提高了柴油的收率[6-7]。
該煉油廠300×104t/a重油催化裂化裝置通過將1反反應(yīng)溫度由515℃降至508℃,2反反應(yīng)溫度由508℃降至501℃,并同時調(diào)整新鮮催化劑的加入量、平衡催化劑卸出量來調(diào)整催化劑活性,催化劑的活性由68降至63,使反應(yīng)產(chǎn)物中柴油組分有所增加。
120×104t/a重油催化裂化裝置操作彈性較小,反應(yīng)部分盡量以平穩(wěn)為主,通過將分餾塔柴油95%餾出溫度控制在360~365℃之間。統(tǒng)計了300×104t/a和120×104t/a重油催化裂化裝置各月催化柴油95%點和裝置收率。措施采取后,重油催化裂化裝置催化柴油收率變化見表4、5。
表4 300×104 t/a重油催化裂化裝置催化柴油95%餾出溫度和收率統(tǒng)計
表5 120×104 t/a重油催化裂化裝置催化柴油95%餾出溫度和收率統(tǒng)計
由表4、5可以看出,300×104t/a重油催化裂化裝置MIP技術(shù)改造后,催化柴油收率較改造前有所下降,改造完成后于2019年6月23日開工,經(jīng)采取相應(yīng)措施后,催化柴油收率較改造后開工初期提高了1.8%;120×104t/a重油催化裂化裝置采取相應(yīng)措施后,催化柴油收率提高了0.6%左右。
適當(dāng)提高常3線柴油95%餾出溫度,增加柴油組分中的重組分,可提高柴油收率,但隨著柴油餾程提高,柴油中硫含量也會增加,而常3線直餾柴油作為下游300×104t/a柴油加氫裝置的原料,硫含量升高會影響裝置穩(wěn)定運行,導(dǎo)致精制柴油硫含量不合格。
措施實施過程中要注意4點。
(1)2套常減壓裝置嚴(yán)格控制常3線柴油95%餾出溫度不大于375℃;
(2)300×104t/a柴油加氫裝置反應(yīng)系統(tǒng)壓力從6.4 MPa提壓至6.9 MPa;
(3)300×104t/a柴油加氫裝置反應(yīng)加熱爐F101出口溫度由315℃提升至319℃;
(4)300×104t/a柴油加氫裝置對2個反應(yīng)器R201、R101的4個反應(yīng)床層進行精細化操作,將每個催化劑床層視為1個小反應(yīng)器,再分別對各小反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)進行控制,從而達到合理分配反應(yīng)的目的,將柴油硫含量穩(wěn)定控制在≤10μg/g。
提高催化柴油95%餾出溫度,會造成分餾塔底部重組分上移,塔底油漿量減少,油漿收率降低。油漿外甩量太低,油漿固含量上升,油漿泵電流升高,換熱器容易結(jié)焦,影響裝置的長周期運行。因此,措施實施過程中要注意3點。
(1)催化分餾塔底物料保持較短的停留時間,盡量將流量保持在油漿泵的上限,維持較低的分餾塔液面,以避免油漿在高溫情況下結(jié)焦;
(2)保持油漿通過換熱系統(tǒng)線速度在2.5 m/s以上,避免油漿在換熱過程中由于油溫降低,粘度增大而結(jié)垢;
(3)合理加注阻垢劑,減緩結(jié)垢,同時嚴(yán)格監(jiān)控油漿的密度和固含量并保證油漿的外甩量。
通過采取提高常減壓裝置常3線95%餾出溫度,適當(dāng)降低300×104t/a重油催化裂化裝置反應(yīng)溫度、平衡劑活性,提高120×104t/a重油催化裂化裝置催化柴油95%餾出溫度等措施,實現(xiàn)了增產(chǎn)柴油的目的,滿足了市場需求,措施實施后,2019年6~10月柴油產(chǎn)量及收率見表6。
由表6可以看出,優(yōu)化措施實施后,柴油收率控制在37%以上,與措施實施前表1中的柴油收率相比,2019年6~10月平均收率較2019年1~4月平均收率提高1.87%,增產(chǎn)柴油效果明顯,實現(xiàn)了預(yù)期目的。
表6 2019年6~10月柴油產(chǎn)量及收率
針對市場階段性柴油需求量大的情況,通過分析影響柴油收率的因素,采取提高常減壓裝置常3線95%餾出溫度,適當(dāng)降低300×104t/a重油催化裂化裝置反應(yīng)溫度、平衡劑活性,同時提高120×104t/a重油催化裂化裝置催化柴油95%餾出溫度等措施,2019年6~10月柴油平均收率較2019年1~4月平均收率提高1.87%,有效增加了柴油收率,滿足了市場需求。