關于煤柴油中壓加氫裂化裝置摻煉劣質催化裂化柴油的實踐研究

陶貴金 王世超 董振陸

摘要：隨著我國經濟和社會的不斷發(fā)展，對各種石化產品的需要量不斷增加，對石化產品生產的要求也不斷提高。為了提高催化裂化柴油的生產品質，有必要對煤柴油中壓加氫裂化裝置的實際運行進行研究。為此，我將要在本文中對煤柴油中壓加氫裂化裝置摻煉劣質催化裂化柴油的實踐進行研究，希望對促進我國石油煉化事業(yè)的發(fā)展，可以起到有利的作用。

關鍵詞：中壓加氫裂化;催化裂化柴油;摻煉

一、前言

如果采用傳統(tǒng)的催化裂化柴油生產工藝，其產品的密度較大，各種雜質的濃度較高，一般只是作為柴油的調合成分進行使用[1]。但隨著我國環(huán)保事業(yè)的不斷發(fā)展，這些催化裂化柴油只有進行二次生產之后，才可以滿足相關的品質要求。當前，本企業(yè)只要一套煤柴油中壓加氫裂化裝置，在其實際運行的過程中，其經常會出現柴油生產能力不足、運行負荷低、能耗較高的現象。為了有效解決這個問題，首次采用了摻煉劣質催化柴油技術，有效提高了柴油的生產品質。

二、中壓加氫裂化裝置摻煉劣質重油催化柴油的技術分析

在當前實際生產的過程中，直餾柴油當中的硫、氮含量經常會遠遠高于設計值，其中的氮含量經常低于硫含量較多，這種原料體系非常不合適當前加氫裂化裝置催化劑體系下的溫度匹配。

該裝置在實際操作的過程中，稍微對操作條件進行改變，都會對結果造成較大的影響。由于催化柴油當中芳香烴的含量較高如果提高催化柴油的摻煉比例，就會對原料的組分含量造成較大的影響，其中芳烴的含量往往較高，這會導致反應器床溫的異常，為了更進一步做好對溫度的優(yōu)化，就需要對床層的冷氫量進行合理配置，采用更高的循環(huán)氫量。此外，為了進一步提高反應的深度，還需要合理對精制和裂化床層的溫度進行配置。為了避免由于原料中氫含量過低對產品質量造成影響，就需要消耗更多的氫，生產成本也會在一定程度上提升。一旦產品質量出現較大的波動，就會對換熱網絡、分餾和吸收穩(wěn)定系統(tǒng)的工作造成比較嚴重的影響。在該裝置的長時間運行過程中，催化劑的適用效率較低，不能長時間保證催化劑的活性。從以上方面可以看出，一旦原料的性質發(fā)生了比較大的變化，就會對產品分布、產品質量、全廠氫平衡、熱平衡、裝置能耗等，造成非常大的影響[2]。

三、中壓加氫裂化裝置摻煉劣質催化柴油的實際運行情況

在使用該工藝前，在實際生產中主要使用的原料是直餾煤油和直餾柴油。為了有效提升柴油的生產品質，開始采用摻煉劣質催化柴油，其摻煉量分別是25，50，75t/h等三個階段，裝置在穩(wěn)定運行之后，其催化柴油的總進料量大約在百分之二十一左右。

原料性質發(fā)生了變化。催化柴油同原來的進料相比，其中的硫、氮含量往往比較高，且原料的密度偏大，其中含有較多的芳烴、環(huán)烷烴等成分，屬于劣質的柴油。為了保證生產的正常進行，需要在實際生產過程中，將催化柴油的終餾點設置在365攝氏度之下[3]。通過對原料油組分的研究來看，在原料中摻入一定的催化柴油之后，其中的硫、氮含量明顯增加，導致原料的初餾點升高，餾程相對變窄，且原料的密度發(fā)生了比較大的變化，原料的溴值量升高很快，十六烷值含量顯著提高。

在該裝置采用摻煉催化柴油之后，其操作條件也發(fā)生了比較大的變化。從實際生產結果上看，隨著劣質柴油摻煉量的不斷提高，精制反應器的床溫增加很大，溫度從24攝氏度左右升高到了60攝氏度左右，裂化反應器的床層總溫度也提高了10攝氏度左右，達到了35攝氏度度。精制反應器的床層溫度也升高到了十攝氏度左右，達到了361攝氏度左右。在裝置轉化率和反應系統(tǒng)壓力不發(fā)生變化的情況下，總氫耗量也提高了將近四分之一，達到了261立方米每噸，床層的冷氫的閥開度得到了明顯的增加。

通過采用摻煉工藝之后，對產品的分布和產品生產質量造成了比較大的影響。根據相關統(tǒng)計顯示，其副產品（干氣、低壓分離氣、液化氣等）的收率提高了百分之二左右。這主要是由于采用摻煉工藝之后，反應器的溫度得到了一定程度的提高，裂解反應的深度增加。總石腦油的收率有一定程度的增加，其中重石腦油的收率提升為了百分之三左右。噴氣燃料的煙點得到了一定程度的減少，密度增加到了12.8公斤每立方米，芳烴的體積分數增加了百分之八左右，這主要是由于催化劑已經連續(xù)使用了8年，催化活性已經有所降低，單環(huán)芳烴的加氫飽和率無法得到保證。此外，柴油產品當中的十六烷值量也提高了16.4個單位。

裝置的耗能情況。通過對裝置的耗能研究發(fā)現，裝置的能耗提高了將近四分之一，對蒸汽的消耗量也出現了比較大幅度的增加。其中電消耗量增加主要是由于裝置摻煉劣質催化柴油之后，對氫量的消耗速度有所增加，新增設了一臺加氫壓縮機。由于反應器的出口溫度也有一定程度的提升，這在一定程度上提升了高壓空氣冷卻器的電能消耗。蒸汽消耗量的增加主要是由于循環(huán)氫量增加，但其中氫氣的濃度并沒有顯著增加，最終導致環(huán)氫壓縮機的負荷增加。此外，在采用摻煉工藝之后，對燃氣的消耗量也有一定程度的增加，這主要是由于產品油的密度變重，進而導致分餾單元加熱爐對燃料氣的消耗量增加。

對裝置操作造成的影響。在進行大規(guī)模摻煉之后，床溫升高很快，導致反應器床層冷氫量增加很多，其中部分床層的開度甚至達到了百分之六十，導致很多裝置的操作難度顯著提升。此外，由于產品油中的芳烴含量增加，導致催化劑表面容易出現被吸附的現象，并最終導致催化劑失活現象的發(fā)生，這對裝置的長期使用是非常不利的。此外，如果柴油當中的水分含量波動較大，還會直接造成換熱器和加熱爐溫度的波動，嚴重時容易導致催化劑聚結現象的發(fā)生。

四、結語

隨著時代的不斷發(fā)展，對催化裂化柴油生產工藝應用提出了更高的要求。為了進一步提升產品的品質，有必要進一步加大對摻煉催化裂化劣質柴油工藝的應用，合理選擇工藝參數，認真對工藝設備進行改造，充分保證生產效果。

參考文獻：

[1]郇興龍.加氫裂化裝置摻煉催化裂化柴油可行性探討[J].化工中問體，2015（01）：22-23.

[2]孔健.加氫裂化裝置摻煉催化裂化柴油的探討[J].石油化工技術與經濟，2012（05）：37-38.

[3]王智.加氫裂化裝置提高焦化蠟油的摻煉比例[J].石油煉制與化工，2004（10）：29-30.