FF-24蠟油加氫處理催化劑在洛陽分公司的工業(yè)應(yīng)用

許 楠，肖風(fēng)良，榮國參，呂海寧

（中國石化股份有限公司洛陽分公司，河南 洛陽 471012）

隨著全球范圍環(huán)保法規(guī)日趨嚴(yán)格，各國對汽油、柴油等輕油品的質(zhì)量要求愈來愈高。德國從2003

年開始全部使用含硫10×10-6超低硫清潔汽油[1-3]。目前我國催化裂化汽油、柴油分別占汽油和柴油調(diào)合總量的80%和30%，因此改善FCC原料質(zhì)量，降低產(chǎn)品中的硫含量，已成為當(dāng)前亟待解決的問題[4]。

中國石化股份有限公司洛陽分公司220萬t蠟油柴油加氫裝置于2009年5月建成投產(chǎn)，設(shè)計采用撫順石油化工研究院(FRIPP)開發(fā)的FF-18催化劑，以減壓蠟油、焦化柴油和脫瀝青油的混合油為原料，主要為催化裂化裝置提供優(yōu)質(zhì)的原料，同時副產(chǎn)少量石腦油和柴油。為了優(yōu)化分公司產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，使汽油硫含量小于150×10-6，達到國Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)要求，2011年9月裝置檢修期間更換了FRIPP最新開發(fā)的FF-24蠟油加氫專用催化劑和部分再生FF-18催化劑，2011年10月下旬開工生產(chǎn)成功。

1 催化劑的裝填和硫化情況

1.1 催化劑的裝填

裝置的反應(yīng)器為國內(nèi)首臺最大厚度的板焊結(jié)構(gòu)加氫反應(yīng)器[5]，分為3個床層，裝填情況見表1 。

1.2 催化劑的干燥

催化劑干燥過程中的工藝參數(shù)和升溫過程按FRIPP提供的方法進行，干燥介質(zhì)為氮氣，系統(tǒng)壓力控制在 1.5 MPa，在干燥過程生成水量約為催化劑總量的0.33%。

表1 洛陽分公司220萬t/a蠟油加氫處理裝置催化劑裝填Table 1 General catalyst loading data on LuoyangCompany’s 2.2 Mt/a hydrotreating unit

1.3 催化劑的硫化

本裝置催化劑預(yù)硫化采用濕法預(yù)硫，硫化油為精制柴油，預(yù)硫化歷時50 h，硫化劑為二甲基二硫（DMDS），催化劑硫化過程中的硫化曲線、反應(yīng)器溫度和循環(huán)氫中硫化氫含量的變化曲線見圖1。

圖1 催化劑硫化曲線、反應(yīng)器溫度和循環(huán)氫中硫化氫含量Fig.1 The curve of catalyst vulcanization, the temperature of reactor and content sulfide in recycle hydrogen

2 催化劑的應(yīng)用情況

2.1 技術(shù)標(biāo)定總結(jié)

待直餾柴油進行催化劑初活性穩(wěn)定之后，引罐區(qū)來減一減二線減壓蠟油（VGO）進裝置，通過檢驗產(chǎn)品合格后，逐步引入焦化蠟油(CGO)、脫瀝青油（DOA）等混合進料。

為了對比催化劑的催化性能，2012年2月14-17日對蠟油加氫裝置（主催化劑為FF-24）進行了技術(shù)標(biāo)定，并對比2009年6月28-30日對裝置（主催化劑為FF-18）的標(biāo)定，標(biāo)定結(jié)果見表2。由表2可知，與裝置換劑前使用的催化劑的加工情況對比看，F(xiàn)F-24催化劑的反應(yīng)活性較高，脫硫率基本穩(wěn)定在80%以上，脫氮率得到了改善，得到的FCC原料各餾點有了明顯的降低，精制蠟油的殘?zhí)亢驼扯纫灿辛烁纳疲@表面FF-24催化劑具有優(yōu)異的加氫脫硫、加氫脫氮活性，與實驗室所得的結(jié)論一致[6,7]。

2.2 蠟油加氫裝置運行情況

2012年5月份至10月份裝置的運行情況總結(jié)見表3。從近幾個月數(shù)據(jù)來看，裝置運行正常，催化劑具有穩(wěn)定的脫硫和脫氮性能，所得產(chǎn)品蠟油可滿足清潔油品的需要，存在的主要問題是原料油性質(zhì)的波動，會對裝置長周期運轉(zhuǎn)造成一定的影響。

表2 蠟油加氫裝置標(biāo)定期間反應(yīng)系統(tǒng)主要工藝參數(shù)、原料及產(chǎn)品性質(zhì)Table 2 Main operating conditions , feed and product properties during evaluation

表3 蠟油加氫裝置長周期主要工藝參數(shù)、原料及產(chǎn)品性質(zhì)Table 3 Main operating conditions , feed and product properties during long period

2.3 蠟油加氫處理技術(shù)對FCC目的產(chǎn)品產(chǎn)率和質(zhì)量的影響

洛陽分公司現(xiàn)有兩套催化裂化裝置，兩套均為160萬t/a處理量，其中一套催化裂化裝置的原料主要為蠟油加氫處理裝置生產(chǎn)的精制蠟油，二套催化裂化裝置的原料主要為一套催化裂化裝置生產(chǎn)的閃蒸油，以下數(shù)據(jù)皆以一套催化裂化裝置產(chǎn)品為考察對象。

圖2 精制蠟油對FCC目的產(chǎn)品產(chǎn)率的影響Fig.2 Effect of refined wax oil on yield of FCC products

2.3.1 對FCC目的產(chǎn)品產(chǎn)率的影響

分布取一套FCC裝置2011年6月～2012年3月份摻煉加氫蠟油前后的生產(chǎn)數(shù)據(jù)作為對比、分析。精制蠟油對FCC目的產(chǎn)品產(chǎn)率的影響見圖2，由圖2中可知，F(xiàn)CC裝置原料經(jīng)過加氫預(yù)處理后，所得產(chǎn)品輕油和輕液收率有較明顯的提高，特別是基本實現(xiàn)加氫蠟油全進料的2012年1～3月份，輕油收率和輕液收率平均分別比 2011年 6～8月份高出6.25%、0.9%。預(yù)處理后所得的產(chǎn)品中干氣、油漿、焦碳的收率都有明顯降低，液化氣收率則變化不大。結(jié)合表2可知，經(jīng)催化劑處理后的的精制蠟油是較為優(yōu)異的FCC原料。

2.3.2 對FCC目的產(chǎn)品質(zhì)量的影響

FCC產(chǎn)品汽油和柴油硫含量曲線見圖3，從中可以看出，2011年10月份FCC裝置開始煉制加氫蠟油后，汽油產(chǎn)品的硫含量明顯下降，柴油硫含量則在國Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)(<350×10-6)之內(nèi)波動，無需調(diào)和便能生產(chǎn)出硫含量達到國Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)(<150×10-6)的催化汽油，F(xiàn)F-24催化劑可以在較緩和的操作條件下，生產(chǎn)滿足FCC裝置原料硫含量要求的加氫處理產(chǎn)品，因此具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景。

圖3 FCC產(chǎn)品汽油和柴油硫含量曲線Fig.3 The sulfur content in gasoline and diesel oil

3 結(jié) 論

（1）綜合裝置運行情況，混合裝填的 FF-24催化劑活性優(yōu)于FF-18催化劑，在反應(yīng)條件較溫和的條件下，原料脫硫率、脫氮率比對應(yīng)FF-18催化劑高5%和2%左右，總硫含量基本穩(wěn)定在0.17 %之內(nèi)，達到技術(shù)協(xié)議要求。

（2）FF-24催化劑的工業(yè)應(yīng)用結(jié)果表明，F(xiàn)F-24催化劑深度加氫脫硫活性高，可滿足洛陽分公司蠟油加氫處理的要求，并在加工深度、產(chǎn)品分布、增產(chǎn)輕質(zhì)油品，提高成品油質(zhì)量、提升經(jīng)濟效益等方面起到了積極的作用，為汽、柴油質(zhì)量升級提供了技術(shù)支撐。

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