原料加氫預處理對催化裝置的影響

李霞 周石磊（中科（廣東）煉化有限公司，廣東 湛江 524002）

催化裂化工藝因其原料適應性強、經濟效益好等特點，在煉油廠二次加工過程占有重要位置。由于公司原油的高硫化和重油輕質化的加工策略，催化裂化原料油有高硫化和重質化的趨勢，原料重質化后殘碳、氮含量和金屬含量高，產品分布和產品質量變差。

為了確保汽油調合后硫含量達到國III標準要求，需要改善催化裝置原料性質，重要途徑是引入經蠟油加氫裝置加氫處理后的低硫蠟油作催化原料，促進汽油產品質量升級，改善催化裝置的生產操作。

1 催化原料油的加氫預處理

原料的族組成通常以烷烴、環烷烴和芳烴含量表示，石蠟基原料的催化裂化性能好，芳香基原料則相對較難裂化，易生焦。原料油中堿性氮化物在催化裂化過程中與裂化催化劑的活性相互作用，降低催化劑活性，降低裂化反應的轉化率。重餾分油和焦化蠟油中稠環芳烴和氮化物含量高，裂解性能差。富含稠環芳烴和氮化物的重餾分油，經加氫預處理后，使大部分稠環芳烴轉化為較易裂化的環烷烴、降低原料氮含量，提高原料的可裂化性，顯著改善催化裝置的運行性能[1]。

1.1 蠟油加氫的原料油及精制蠟油的性質

一催化所使用的精制蠟油來自蠟油加氫裝置。該裝置的原料油性質見表2-1，精制蠟油性質見表2-2。

從表中數據可以看出，原料油經加氫處理后，精制蠟油性質均優于催化原料指標的要求，精制蠟油的硫含量平均值為0.148%，殘炭平均值為0.34%，密度平均值為885.2kg/m3。

表2-1 蠟油加氫的原料性質

表2-2 精制蠟油的性質[2]

1.2 精制蠟油的硫含量

精制蠟油硫含量見圖2-1，由圖可以看出，精制蠟油硫含量在0.1%-0.25%，可為一催化和二催化裝置提供低硫原料。

2 催化原料加氫預處理對催化裝置的影響

2.1 對裝置原料性質及生產操作的影響

2.1.1 配煉精制蠟油后，一催化原料油性質情況

一催化裝置于2009年12月13日開始配煉蠟油加氫的精制蠟油。2010年一季度，一催化進料中精制蠟油占80.6%，蒸餾蠟油催化料占15%，改質油占4.4%。配煉前后原料油性質見表3-1。

表3-1 一催化原料油性質

2.1.2 配煉精制蠟油后，對生產操作的影響

由表3-1可以看出，一催化配煉精制蠟油后，催化進料性質明顯改善，原料中密度、殘炭和總金屬含量下降，硫含量由配煉前的0.665%下降至0.253%。

配煉蠟油加氫油后，催化進料密度和殘炭下降，一催化的回煉油提高了4m3/h，而再生器密相床溫度下降約2-5℃，表明配煉精制蠟油后混合原料性質較好，再生器燒焦負荷下降，使反應再生系統的操作得到優化，有利于提高裝置處理量。

2.2 配煉精制蠟油后，對產品分布的影響

一催化裝置于2010年4月12日至14日進行配煉精制蠟油的生產標定。產品分布配煉精制蠟油后，改善了催化進料性質，產品分布理想，汽油收率提高了1.64個百分點，輕油收率和總液收分別提高了1.79和2.17個百分點，油漿收率下降了1.37個百分點。

2.3 配煉精制蠟油后，對催化汽油硫含量的影響

一催化裝置于2010年4月12日至14日進行配煉精制蠟油的生產標定。產品硫含量情況見表3-2。從表3-2可以看出，配煉精制蠟油后，汽油硫含量隨原料硫含量下降而下降，汽油硫含量由380PPm下降至50PPm，汽油硫含量低于150PPm，汽油硫含量滿足汽油質量升級要求。

表3-2 一催化標定期間產品硫含量，m%

一催化裝置于2009年12月13日開始配煉蠟油加氫的精制蠟油，表3-5是配煉前后催化汽油硫含量與原料硫含量對比表，由表3-3可以看出，催化汽油硫含量與原料油加氫深度有關，全煉蒸餾直餾蠟油時，催化汽油硫含量約為催化原料的1/12-1/17，加工精制蠟油時，催化汽油硫含量約為催化原料的1/25-1/35。

表3-3 催化原料加氫深度與汽油硫含量的對比[3]

3 優化操作建議

3.1 蠟油加氫的脫硫深度可依據催化汽油硫含量和汽油調合出廠的硫含量而確定，只要確保出廠汽油硫含量滿足當前標準要求即可，避免質量過剩；降低蠟油加氫的脫硫深度可降低氫耗和延長催化劑的使用壽命。建議催化進料硫含量控制在0.2%-0.4%。

3.2 優化催化原料配置，二催化停配焦化蠟油，降低催化進料總氮和殘炭，改善催化進料性質。

3.3 目前，蠟油加氫熱出料約占該裝置產品蠟油的55%，應優化操作和技術改造，提高催化與蠟油加氫熱聯合的程度。

4 結語

4.1 催化原料油經加氫處理后，催化進料硫含量大幅下降，一催化原料硫含量由0.5%-1.0%降至0.15%-0.3%；一催汽油硫含量由400μg/g-800μg/g下降至40μg/g-100μg/g，硫含量滿足國III汽油的質量要求。

4.2 催化汽油硫含量與原料油加氫深度有關，全煉蒸餾直餾蠟油時，催化汽油硫含量約為催化原料的1/12-1/17，加工精制蠟油時，催化汽油硫含量約為催化原料的1/25-1/35。

4.3 催化原料油經加氫處理后，改善了催化進料性質和催化產品分布。生產標定數據表明，汽油收率提高了1.64個百分點，總液收提高了2.17個百分點，油漿收率下降了1.37個百分點。

4.4 催化原料油經加氫處理后，一催化的回煉油提高了4m3/h，再生器密相床溫度下降約2-5℃，再生器燒焦負荷下降，使反應再生系統的操作得到優化，有利于提高裝置處理量。

[1]王強，劉漢榮等.催化裂化技術問答.2003.2-8.

[2]參考蠟油加氫裝置原料產品采樣分析臺帳.

[3]參考一催化裝置原料產品采樣分析臺帳.