危 拓
(中海油惠州石化有限公司,廣東 惠州 516086)
加氫裂化裝置柴油回煉的工業應用
危 拓
(中海油惠州石化有限公司,廣東 惠州 516086)
在柴油產品市場日趨飽和、銷售困難、煉廠經濟效益差的大環境下,將部分柴油產品回煉至加氫裂化裝置進行二次裂化加工,不僅有利于提高加氫裂化裝置的處理量,降低裝置能耗,還能將部分柴油產品轉化為高附加值的航空煤油和石腦油等組分,大幅提高煉廠經濟效益。
加氫裂化 柴油回煉 效益分析
中海油惠州石化有限公司(以下簡稱惠州石化)主要產品包括石腦油、汽油、航煤和柴油等,其中柴油產品產量占到公司產品總產量的三分之一。面對國內產能增加,柴油市場日趨飽和、柴油產品價格偏低的趨勢,如何減少柴油產量,增加其他高附加值產品產量,不僅是解決柴油產品出廠難度大的有效方法,更是提升公司效益的長遠措施。
目前國內柴油產品回煉主要應用在催化裂化裝置,利用催化柴油部分循環回煉,進行二次裂化,實現增產汽油及液化氣的目的。中國石油化工股份有限公司長嶺煉化分公司在面對柴油產量日趨嚴峻的情況下,通過催化柴油進汽油提升管回煉,實現降產柴油的目的,總轉化率達到40%左右[1];中國石油化工股份有限公司巴陵分公司將部分柴油回煉至采用多產異構烷烴的催化裂化(MIP)工藝的催化裂化裝置,可將柴油中的單環芳烴富集,轉化成高辛烷值的汽油組分,再裂化率約30%[2]。除了催化裂化裝置回煉部分催化柴油用以增產汽油外,中國石油化工股份有限公司河南河田分公司則將部分減一線油回煉至常壓塔,可實現直餾柴油收率平均增加2.2%,年凈利潤增加90萬元,且對其他各側線產品質量沒有影響[3]。
惠州石化以加氫裂化為主要工藝路線,生產輕石腦油、重石腦油、航煤、柴油等成品油,目前處于90%~95%的生產負荷,存在一定的加工余量。針對這一現狀,惠州石化嘗試將部分柴油產品回煉至加氫裂化裝置,實現柴油產品的二次裂化。
柴油回煉主要在兩套加氫裂化裝置進行,其中裝置A為高壓加氫裂化裝置,原料為常減壓裝置減壓蠟油,轉化率為86.5%~87.5%;裝置B為中壓加氫裂化裝置,原料為常減壓裝置直餾煤柴油,轉化率為25.5%~26.5%。
柴油產品回煉期間,維持原油加工比例基本穩定,裝置A和裝置B反應進料比例、處理量、反應溫度和轉化率相對穩定。
1.1原料性質
裝置A回煉的柴油來自加氫精制裝置,回煉量20 t/h,占原料進料量的4.5%;裝置B回煉的柴油為自身加氫裂化的柴油,回煉量20 t/h,占原料進料量的4.8%。
對裝置A,回煉柴油是經過加氫精制后的柴油,雖然硫、氮質量分數很低,但回煉量較少,因此對混合原料硫、氮質量分數沒有造成較大影響。雖然摻煉柴油的餾程相對裝置A原料偏輕,但并沒有影響混合原料的餾程,且實際摻煉期間混合原料的進料泵也沒受影響,混合原料性質保持平穩。
對裝置B,回煉的為自身加氫裂化后的柴油產品,硫、氮質量分數非常低,因此混合原料硫、氮質量分數均有所下降,回煉的柴油相對裝置A原料偏重,導致回煉后混合原油密度和終餾點有所上升,但混合原料性質保持平穩。
各裝置回煉柴油前后混合原料性質見表1。

表1 混合原料性質
1.2工藝參數
裝置A、B回煉前后主要反應條件見表2。

表2 主要反應條件
裝置A回煉期間,裝置處理量同步提高,裝置B回煉期間保持反應總進料不變,回煉前后保持各裝置反應系統壓力、反應溫度及轉化率基本穩定。
2.1產品性質
表3為回煉前后各裝置主要產品性質對比,可以看到回煉前后各主要產品質量保持穩定,滿足餾出口質量要求。

表3 主要產品性質
2.2收率分布
裝置A回煉柴油后,轉化率為100%,其中重石腦油收率39.01%,航煤收率51.17%;裝置B回煉柴油后,轉化率為81.8%,其中重石腦油收率26.53%,航煤收率44.39%,轉化率較預期高。各產品收率分布見表4。

表4 產品收率分布
2.3能耗
表5為回煉前后裝置綜合能耗,從中可以看到裝置A、B回煉柴油后綜合能耗均沒有較大變化。由于裝置A回煉柴油后同步提高了裝置進料負荷,因此單耗有所下降,裝置B回煉柴油后,裝置進料負荷并沒有調整,因此單耗有所上升。

表5 裝置能耗
裝置A柴油回煉后全部轉化為高附加值的重石腦油和航煤等組分,轉化率100%;裝置B柴油回煉后大部分轉化為高附加值的重石腦油和航煤等組分,轉化率81.8%。根據2016年各原料及產品平均價格計算,裝置A柴油回煉的效益為428.9元/t,裝置B柴油回煉的效益為321.2元/t,年開工按8 400 h,柴油回煉10 t/h計算,可實現年增效6 300萬元。
通過回煉柴油,減少柴油產品產量,增產高附加值的重石腦油、航煤等組分,不僅有利于緩解柴油出廠的壓力,同時還能增加煉廠總體效益。加氫裝置一般具備柴油大循環返回原料的流程,因此回煉柴油不需要額外增加流程投資。
實際回煉經驗表明,柴油回煉量比例不超過原料進料量的10%時,不會對裝置原料性質以及產品質量造成影響。
[1] 寧佐強.催化輕柴油回煉實施與效果分析[J].科技經濟導刊,2015,10(下):204-205.
[2] 潘羅其,顏剛,聶白球,等.MIP裝置柴油輕餾分回煉增產高辛烷值汽油的工業實踐[J].石油煉制與化工,2011,42(1):33-36.
[3] 張忠和.減一線油進常壓塔回煉增產柴油[J].煉油技術與工程,2003,33(6):39-40.
IndustrialApplicationofDieselOilRefininginHydrocrackingUnit
Wei Tuo
(CNOOCHuizhouPetrochemicalsCo.,Ltd.,Huizhou,Guangdong516086)
In the environment where the diesel product market is becoming saturated,the sales is difficult and the refinery's economic efficiency is poor,part of the diesel product is recycled to the hydrocracking unit for secondary cracking,which not only improves the processing capacity of the hydrocracking unit,reduces the energy consumption of the device,but also converts part of the diesel products into high value-added aviation kerosene and naphtha and other components,so as to bring substantial increase in the economic benefits of the refinery.
hydrocracking,diesel oil refining,benefit analysis
1674-1099 (2017)05-0039-03
TE626.24
A
2017-07-27。
危拓,男,1988年出生,2011年畢業于天津大學化學工程與工藝專業,目前主要從事加氫工藝技術研究。