加氫裝置降低柴汽比的優化措施

張羅庚，胡云濤，簡建超

(中國石化青島煉油化工有限責任公司，山東 青島 266500)

加氫裝置降低柴汽比的優化措施

張羅庚，胡云濤，簡建超

(中國石化青島煉油化工有限責任公司，山東 青島 266500)

在柴油消費市場需求不旺的形勢下，國內某煉油廠通過優化加氫類裝置生產方案，降低全廠柴汽比，取得了較好的效果。其中，對煤油加氫裝置進行擴能改造，增產噴氣燃料0.4 Mta；優化柴油加氫裝置分餾系統流程，增加側線抽出，增產汽油調合組分0.3 Mta；蠟油加氫裝置分餾塔停止柴油側線抽出，通過增加催化裂化原料增產汽油0.06 Mta；加氫裂化裝置通過優化生產方案，增產汽油組分0.22 Mta。通過以上措施的實施，實現加氫類裝置助力全廠柴汽比從1.23降至0.83，提高了煉油廠的經濟效益。

柴汽比 煤油加氫 柴油加氫 蠟油加氫 加氫裂化

近幾年隨著國內汽車保有量的增加，汽油消費量保持較快增長；另一方面，受國內經濟發展增速放緩以及液化氣(LNG)等清潔替代燃料等因素的影響，柴油消費量增幅放緩，預計“十三·五”期間將出現負增長，消費柴汽比進入下行通道[1]，造成柴油產能的過剩以及汽油產能的不足[2]。因此，通過調節煉油廠柴汽比來適應成品油市場需求的變化，對保證我國成品油市場的供需平衡、降低能源安全風險和促進我國經濟健康發展具有重要意義。同時近幾年國內外市場上汽油與柴油始終維持較大價差，降低柴汽比有利于提高煉油廠經濟效益。

在此背景下，國內某單系列千萬噸級煉油廠圍繞煤油加氫、柴油加氫、蠟油加氫、加氫裂化等加氫類裝置，通過實施多項技術改造和生產優化措施，助力全廠降低柴汽比。本文主要介紹采取的措施及其實施效果。

1 降低柴汽比的潛力分析

2 優化措施

2.1 常減壓蒸餾裝置

為實現常一線餾分的全部拔出并與柴油餾分之間的清晰切割，對常減壓蒸餾裝置進行了改造。更換了常壓塔上部塔盤并增大開孔率，更換常一線油泵的葉輪，電機功率變大，工藝管線直徑由150 mm擴大到200 mm，常一線油的水冷卻器循環水側管線直徑由150 mm擴大到200 mm；常壓塔塔頂循環油泵及電機功率變大，工藝管線直徑由350 mm增加到450 mm。同時，由于常壓塔各側線的收率及取熱分布有較大變化，需對換熱網絡進行調整，經過核算，新增1臺脫鹽油-常二線中段換熱器，1臺常三線-初餾塔塔底油換熱器，1臺常二線中段-初餾塔塔底油換熱器。

改造后的常一線油與柴油餾程數據見表1。改造后常一線油收率由7.28%增至10.87%，終餾點由239.0 ℃增至259.0 ℃，柴油餾分初餾點由162.5 ℃增至206.6 ℃。

表1 常壓塔改造前后的常一線油與柴油餾程對比 ℃

2.2 噴氣燃料加氫裝置

對噴氣燃料加氫裝置進行了擴能改造，在原加氫精制反應器前新增1臺加氫精制反應器，與原反應器串聯操作；反應進料加熱爐由單管程改為兩管程，更換燃燒器；增加反應產物-混氫油換熱器、噴氣燃料產品-生成油換熱器換熱面積；分別新增1臺反應原料進料泵、噴氣燃料產品泵、汽提塔塔頂回流泵；整體更換汽提塔及汽提塔塔頂回流罐，汽提塔直徑由2.0 m增至2.8 m。

2.3 柴油加氫裝置

對柴油加氫裝置分餾塔進行改造，增加一條側線抽出，拔出175～210 ℃的重石腦油餾分，作為石腦油產品或者汽油調合組分。表2為柴油加氫裝置分餾塔增加側線抽出后的產品收率和質量變化情況。結果表明：側線產品產量約35 th，收率8.47%，精制柴油初餾點由170.5 ℃升至210.5 ℃，柴油產品產量減少0.3 Mta，汽油調合組分產量增加0.3 Mta。同時，由于側線產品的十六烷指數較低，平均值為38左右，將該組分拔出后有助于提高分餾塔塔底柴油產品的十六烷值。

表2 柴油加氫分餾塔增加側線抽出前后的數據對比

2.4 蠟油加氫裝置

為增產催化裂化原料、提高全廠汽油產量，對蠟油加氫裝置的操作進行了優化調整，采用熄滅分餾加熱爐、停止分餾塔側線柴油抽出、停用分餾塔中段回流等操作手段，將加氫柴油全部隨加氫尾油送入催化裂化裝置[5]。

蠟油加氫分餾塔停止抽出柴油后的技術指標變化見表3。由表3可見：相比于停止柴油抽出前，停止柴油抽出后的加氫尾油收率由92.25%升至98.52%，其硫、氮含量和殘炭也均有所降低，裝置能耗降低11.29 MJt；由方案調整后催化裂化裝置產品分布數據可見，加氫柴油進入催化裂化裝置后表現出良好的裂化性能[6]。停止蠟油加氫裝置側線柴油抽出后，柴油產品產量減少0.13 Mta，催化裂化裝置原料相應增加，按催化裂化汽油收率48%計算，可增產汽油0.06 Mta。

表3 蠟油加氫分餾塔停止柴油抽出前后的數據對比

2.5 加氫裂化裝置

2012年，為滿足柴油質量升級要求，該煉油廠2.0 Mta加氫裂化裝置建成投產，根據全廠蠟油平衡情況，裝置低負荷運行。在此情況下，利用加氫裂化裝置運行方案的靈活性[7-9]，通過不斷優化操作，采取多項措施降低柴汽比。

加氫裂化重石腦油芳烴潛含量高，是優質的重整原料[10]；輕石腦油辛烷值高且硫含量低，可作為汽油調合組分。摸索合適的操作條件(見表4)，采取尾油全循環操作，同時將部分柴油組分進行循環，達到提高加氫裂化輕、重石腦油收率的目的。

表4 加氫裂化裝置操作參數調整對比

圖1為加氫裂化裝置操作調整前后輕、重石腦油收率的變化趨勢。由圖1可見，與優化調整前相比，優化調整后輕石腦油收率提高約20百分點，重石腦油收率提高約15百分點。

圖1 輕石腦油和重石腦油收率變化趨勢◆—輕石腦油； ●—重石腦油

在原料優化方面，結合直餾柴油加氫裂化生產噴氣燃料技術[11]，考慮到若將部分常三線油作為加氫裂化原料，將其裂化為輕石腦油、重石腦油和噴氣燃料組分，可有效降低全廠柴汽比，因此將部分常三線油改進加氫裂化裝置，表5為優化前后加氫裂化裝置的產品收率變化情況。結果表明，加工21.2 th常三線油后，裝置氫耗由3.04%降至2.93%，同時通過優化操作，增產輕、重石腦油合計25.63 th，可減產柴油0.18 Mta，增產汽油組分0.22 Mta。

表5 加氫裂化裝置優化前后的物料平衡

3 降低柴汽比的總體效果

近幾年來，該煉油廠通過實施以上技術改造措施和生產優化措施，全廠柴汽比持續降低(見表6)，柴汽比由2012年的1.23降至2016年的0.83。在全廠原油加工量小幅增加的情況下，汽油產量增加0.440 1 Mta，煤油產量增加1.033 0 Mta，柴油產量減少0.790 2 Mta。

表6 全廠柴汽比變化情況

4 結 論

在成品油質量升級步伐日趨加快的形勢下，加氫類裝置在煉油廠中的比重越來越大，如何優化加氫類裝置的運行是各煉油廠所面臨的共同課題。某煉油廠通過對煤油加氫、柴油加氫、蠟油加氫、加氫裂化4套裝置進行系統優化，通過對煤油加氫裝置進行擴能改造，柴油加氫裝置增加側線抽出，蠟油加氫裝置分餾塔停止柴油抽出，加氫裂化裝置優化生產方案，助力將全廠柴汽比降至0.83。

柴油加氫裝置抽出側線產品后，還有利于提高柴油產品的十六烷值；加氫裂化裝置摻煉常三線油，有效降低了柴油加氫裝置的操作苛刻度，提高了裝置的操作彈性。在對4套加氫裝置進行優化調整的同時，也增加了全廠生產方案的靈活性，滿足在不同時期生產多種牌號柴油產品的生產需求。

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OPTIMIZATIONOFHYDROGENATIONUNITSFORREDUCTIONOFDIESELGASOLINERATIO

Zhang Luogeng， Hu Yuntao， Jian Jianchao

(SINOPECQingdaoRefining&ChemicalCo.Ltd.，Qingdao，Shandong266500)

In the face of weak diesel market，a refinery reduced the diesel over gasoline ratio through optimization of the production schedule of hydrogenation units.Among of them，the kerosene hydrofining unit was expanded to increase jet fuel production of 0.4 Mta；the fractionation system of diesel hydrogenation unit was optimized to yield 0.3 Mta gasoline blending component by drawing out more side stream；through stopping diesel side stream drawn out，all VGO hydrotreated diesel fractions were sent to FCC unit as feed to increase 0.06 Mta gasoline；optimization of hydrocracking unit increased another gasoline component 0.22 Mta.These measures reduced the dieselgasoline ratio from 1.23 to 0.83 and improved the economic benefit of the refinery.

dieselgasoline ratio； kerosene hydrofining； diesel hydrotreating； VGO hydrotreating； hydrocracking

2017-01-09；修改稿收到日期： 2017-03-16。

張羅庚，高工，長期從事煉油生產運行管理工作。

簡建超，E-mail：jjc.qdlh@sinopec.com。