DN—3531/SDD—800/Z—3723催化劑在加氫改質裝置上的工業應用

衣志成

摘 要：本文介紹了殼牌標準公司的催化劑DN-3531、SDD-800以及Z-3723在某石化公司加氫改質裝置中的使用，包括催化劑裝填、活化以及工業運轉情況。運行和標定結果表明，通過調整操作條件，可成功地實現生產低凝柴油，達到了預期目標。

關鍵詞：加氫精制；加氫改質；催化劑；工業應用

中國石油某石化公司50萬噸/年中壓加氫改質裝置利用2013年全廠大修期間更換該裝置催化劑，使用2012年該廠80萬噸/年中壓加氫裂化裝置再生的DN-3531/Z-3723/SDD-800催化劑。通過調整催化劑級配使之適應裝置操作條件，實現以催化柴油和直餾重柴油為原料生產低凝柴油調和組分。

1 裝置簡介

50萬噸/年中壓加氫改質裝置于1998年建成投產，裝置原設計以催化柴油、直餾輕蠟油為原料生產高品質柴油，由反應、分餾、熱工和公用工程等部分組成。反應部分采用兩器串聯，一次通過，爐前混氫，冷高分工藝流程；分餾部分分餾塔采用進料加熱爐，輕柴油側線汽提工藝，分離粗汽油和改質柴油。催化劑再生采用器外再生，催化劑硫化采用器內硫化工藝。適應公司原油結構變化，裝置進行技術改造，取消尾油循環和側線汽提塔。

2 催化劑的裝填

裝置裝填的催化劑為利舊該廠80萬噸/年中壓加氫裂化裝置2012年再生的DN-3531/Z-3723/SDD-800催化劑，這些催化劑2009年10月投入使用，2012年8月卸出再生后封存。為適應高空速情況生產，保證床層緊密一致，避免催化劑床層出現溝流現象，催化劑裝填采用密相裝填。

3 催化劑活化

再生催化劑經過器外硫化后運抵進行現場裝填，為提升催化劑的活性，開工過程中在催化劑在接觸油之前進行活化，使其活性和穩定性都能達到生產要求。活化過程中，催化劑中較為復雜的硫氧化物在較寬的溫度范圍內與 H2發生反應，最終形成硫化態金屬活性組分。

催化劑活化采用氣相活化方法。催化劑活化溫度控制分為150℃和350℃兩個恒溫階段，其中350℃恒溫階段控制床層總溫升≯25℃。活化過程中嚴格控制循環氫外排，減少系統硫損失。床層350℃恒溫1小時以上，且循環氫連續兩個H2S含量分析不降低，即活化結束。催化劑活化結束后將反應器床層溫度降低至220℃，直接引直餾輕柴油開工。

4 工業運行情況

4.1 裝置運行

裝置以催柴和直餾柴油為原料，最大混合比例催柴：直柴為8：2，產品方案為生產總硫含量小于50PPm的0號柴油、-35號柴油或-50號柴油調和組分。運行中夏季按照精制脫硫方案生產，冬季按照改質方案生產。夏季方案生產時通過適當加大改質反應器入口和床層冷氫量，抑制改質催化劑活性。改質方案生產時通過提高改質反應溫度可以使改質催化劑短時間內恢復活性，實現精制脫硫方案和改質方案的快速切換，達到以催柴和直柴混合原料生產-35號柴油調和組分，以催柴為原料生產-50號柴油調和組分的生產目標。2013年至2015年運行數據表明，催化劑活性和選擇性較好，同時在2013年10月按照改質產品方案進行標定。

4.2 產品性質

以催柴和直餾的混合原料，生產出的柴油產品凝點、冷濾點、色度、氧化安定性指標滿足-35號柴油標準。產品柴油硫含量在30PPm左右，十六烷值較原料油增加2-3個單位，多環芳烴含量下降20個百分點，是煉廠生產國IV標準柴油的理想調和組分。以催柴為原料，通過反應溫度的調整，可以生產出-50號柴油調和組分，催化劑操作靈活性較高。

4.3 產品分布

標定時，目的產品柴油的收率達到90.4w%，裝置總液收98.0w%以上；生產-50號調和組分時，目的產品柴油的收率達到94.01w%，裝置總液收97.0w%以上。標定時雖然反應溫度較低，但催化劑出于再生后使用初期，活性較高，裂化反應相對較高，粗汽油產率高。生產-50號調和組分時催化劑已處于穩定階段，雖然反應溫度較高，但目的產品收率相對較高。標定工況下，裝置氫耗1.11（w）%， 較同類裝置低，DN-3531/Z-3723/SDD-800催化劑級配是較節約氫氣的柴油改質技術方案。

4.4 存在的問題

①催化劑按目前裝填配比，產品中硫含量進一步降低的難度較大，不能滿足國Ⅴ柴油標準。②隨著直餾柴油摻煉比的增加，反應熱減少，加熱爐負荷明顯增加，反應進料加熱爐成為影響產品質量和增加摻煉比的瓶頸。

5 結論

①采用標準公司裝填方式，可以根據生產需要，激活或休眠改質催化劑的活性，不需要在冬、夏季生產方案變換時，切換降凝反應器。②根據不同的原料，通過操作條件的調整，可以實現靈活的產品方案，生產出符合國家標準的優質柴油。

參考文獻：

[1]楊春亮，董群，王鑒.加氫催化劑預硫化技術進展及其應用[J].四川化工，2006，9（1）：18-22.