加氫裂化裝置摻煉催化柴油工業試驗

李忠成

摘 要：利用某加氫裂化裝置，摻煉催化柴油進行加氫改質試驗，考察混合劣質柴油對加氫改質產物分布及產品質量的影響 [1] 。結果表明： 以焦化蠟油，摻煉催化柴油進行加氫改質， 操作參數變化不大，較為穩定。在保證尾油收率穩定的前提下，從產品收率來說，航煤及輕柴油產品收率稍有降低。在實際生產中焦化蠟油混兌催化裂化柴油進行加氫改質效果比較理想，原料輕質化方案可選。

關鍵詞：催化柴油 反應溫度 氫耗 十六烷指數

中圖分類號：TE624文獻標識碼：A文章編號：1003-9082（2019）08-0-01

催化裂化工藝技術的主要特點是對進料中的長鏈烷烴和環烷烴進行裂解，對芳烴基本不具備裂解能力，因此在催化柴油中通常富集了大量的稠環芳烴 [2] 。催化柴油的硫含量和芳含量高，發動機點火性能差，屬于劣質柴油調和組分，在國外主要用于調和燃料油、非車用柴油和加熱油等，而在我國，由于石油資源的緊缺，催化柴油還主要是加氫精制或加氫改質后用于調和柴油產品[3]。據統計國內煉油企業生產的催化柴油中，85%用于普通柴油的生產。

一、概述

某單位建有一套加氫裂化裝置，采用單段串聯的加氫裂化工藝技術，設置加氫精制和加氫裂化兩個反應器。裝置以直餾蠟油（VGO）和焦化蠟油（CGO）的混合油為原料，分別為催化裂解裝置和連續重整裝置提供原料，另外生產液化氣（LPG）、戊烷發泡劑、工業己烷、航煤（aviation kerosene）、輕柴油（light diesel oil）以及導熱油等產品。

本次以焦化蠟油，摻煉催化柴油為主要原料進行加氫改質試驗，考察了混合劣質柴油對加氫改質產物分布及產品質量的影響。

二、工業試驗與分析

1.原料性質

催化柴油組分中芳烴含量82%，但其芳烴主要為多環芳烴， 催化柴油流程范圍介于180～350℃之間，包含了加氫裂化裝置航煤及柴油組分，在經過加氫后航煤、重石腦油指標可能會發生變化，如芳潛增加，航煤煙點降低、密度增加、十六烷值降低，在回煉期間，加氫裂化裝置餾出口產品質量分析頻次由24h/次調整為8h/次，及時監控質量變化，提前應對。

2.反應部分操作參數

3.各產品收率

從數據上看，尾油收率升高，說明轉化率降低。如果原料不變的情況下，轉化率下降，尾油收率升高，同步各輕組分收率會同步下降。但實際情況為航煤、輕柴、收率下降明顯，重石腦油及導熱油收率略有下降，說明催化柴油在裂化反應器發生裂化反應，彌補了轉化率下降對重石腦油收率的影響。本應裂解成航煤、柴油的直餾蠟油，被催化柴油取代后，導致航煤、輕柴收率明顯下降。

從另一個角度考慮，可以認為摻煉的10t/h的DCC柴油是航煤及柴油按照4：6的比例進行回煉，當然會引起航煤及柴油的收率下降。在轉化率下降1.18的情況下，重石腦油的收率只是略有下降。

4.氫耗

催化柴油在摻煉前裝置氫耗平均值為2.31%，摻煉后裝置平均氫耗為2.27%，略有下降，原因：①雖然催化柴油烯烴含量較高，但是摻煉量僅為10t/h，與原摻煉15t/h的焦化蠟油，摻煉量降低。②隨著摻煉餾分的變輕，加氫裂化過程的氫耗逐漸降低，，這是由于隨著摻煉催化柴油餾分的變輕，原料混合油的芳烴含量逐漸降低，芳烴飽和所需的氫氣減低，從而使氫耗降低。

5.質量分析

5.1精制生成油

精制生成油堿性氮含量及總氮含量無大幅度波動，堿性氮為2.1～2.8，總氮為8～11，在后期精制反應器R101反應溫度下降1℃的情況下，堿性氮及總氮含量都沒有波動

5.2航煤

從航煤餾程看波動不大，密度也相對穩定，在11月7日及11月14日分別做了萘烯烴含量及煙點，萘烯烴含量均為0.08%，煙點為22.2，沒有發生變化。說明催化柴油裂解后的航煤組分中芳烴基本完全飽和，未影響航煤產品質量。

5.3輕柴油

柴油初餾點略有升高，密度也有一定提高，而50%點下降了近8℃，十六烷值稍有下降，柴油質量變差。

5.4導熱油

在一中回流停掉的情況下，分餾塔的熱平衡比較脆弱，導熱油終餾點稍有波動。

5.5尾油

尾油餾程變化不大，DCC柴油在加氫精制飽和后為航煤及柴油組分，經過裂化后成為更輕組分，對尾油基本沒有影響。

結論

從上述分析可以看出，裝置滿負荷運轉的情況下，摻煉10t/h的催化柴油：

1.催化柴油摻煉過程，操作參數變化不大，較為穩定。

2.航煤餾程變化不大，密度也相對穩定，在萘烯烴含量均為0.08%，煙點為22.2，沒有發生變化。催化柴油裂解后的航煤組分中芳烴基本完全飽和，未影響航煤產品質量

3.在保證尾油收率穩定的前提下，從產品收率來說，航煤及輕柴油產品收率稍有降低。

4.在尾油收率下降1.18%的前提下，氫耗基本未發生變化。

5.由于摻煉催化柴油時間過短，無法對高壓換熱器的變化情況進行評估，如果長時間摻煉催化柴油有引起高壓換熱器結垢增多，降低裝置運轉周期的風險。

參考文獻

[1]范思強，吳子明，孫學峰，等.合劣質柴油加氫改質試驗研究[J].煉油技術與工程，2019，49（04）：10-14.

[2]曹正凱，孫洪江，牟帥，等.摻煉催化裂化柴油對蠟油加氫裂化反應的影響[J].石油煉制與化工，2018，49（11）：33-39.

[3]黃新露，石培華，于淼.適應用戶需求的催化柴油加氫改質技術[J].當代化工，2011，40（7）：702-705，710.