提高柴油收率的優(yōu)化措施

延煒

（中國石油蘭州石化公司煉油廠，甘肅蘭州730060）

近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，國內(nèi)成品油消費(fèi)結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大變化，煉油廠生產(chǎn)方案多以降低柴汽比為主［1～3］，但也會(huì)階段性的增產(chǎn)柴油，滿足市場需求。2019年4～6月，某石化公司煉油廠全廠進(jìn)行了裝置大檢修，檢修完成開車后，周邊煉廠隨即進(jìn)入檢修階段。為滿足市場供應(yīng)需求，通過優(yōu)化常減壓裝置、催化裂化裝置操作，階段性的增產(chǎn)了柴油。

1 柴油生產(chǎn)流程

該煉油廠現(xiàn)有500×104t/a和550×104t/a常減壓裝置生產(chǎn)直餾柴油，120×104t/a和300×104t/a重油催化裂化裝置生產(chǎn)催化柴油，120×104t/a延遲焦化裝置生產(chǎn)焦化柴油，柴油組分作為120×104t/a和300×104t/a柴油加氫裝置原料組分。

2 措施實(shí)施前柴油生產(chǎn)情況

該煉油廠柴油中常減壓直餾柴油量占67.68%，2套重油催化裂化催化柴油量占20.72%，延遲焦化裝置焦化柴油占比11.6%，措施實(shí)施前柴油產(chǎn)量見表1。

表1 2019年1～4月柴油產(chǎn)量及收率

從表1可以看出，措施實(shí)施前，原油加工量維持在80×104t/月，柴油產(chǎn)量為30×104t/月，柴油收率控制在34%～37%之間。

質(zhì)量控制上，2套常減壓裝置直餾柴油、2套重油催化裂化催化柴油95%餾出溫度實(shí)際控制在360℃左右，而焦化柴油95%餾出溫度實(shí)際控制接近373℃。

2套常減壓裝置常2線直餾柴油95%餾出溫度控制指標(biāo)≤364℃，常3線直餾柴油95%餾出溫度控制指標(biāo)≤380℃，120×104t/a重油催化裂化催化柴油95%餾出溫度控制指標(biāo)≤368℃，300×104t/a重油催化裂化催化柴油95%餾出溫度控制指標(biāo)為≤375℃，延遲焦化裝置焦化柴油95%餾出溫度控制指標(biāo)≤373℃。

從柴油組分95%餾出溫度來看，除120×104t/a延遲焦化裝置外，其余柴油生產(chǎn)裝置柴油95%餾出溫度均控制較低，導(dǎo)致柴油產(chǎn)量偏小，需要從提高柴油組分95%餾出溫度入手來增產(chǎn)柴油。

3 增產(chǎn)柴油的優(yōu)化措施

3.1 常減壓裝置操作優(yōu)化

常減壓裝置通過優(yōu)化常壓塔操作，改變汽、煤、柴油產(chǎn)品的分割點(diǎn)是提高柴油收率最直接有效的手段［4-5］。提高常3線95%餾出溫度是增產(chǎn)柴油的關(guān)鍵點(diǎn)，在柴油95%餾出溫度合格條件下，盡可能提高柴油的拔出率。措施采取后，常減壓裝置常3線柴油收率變化見表2、3。

表2 500×104 t/a常減壓裝置常3線柴油95%餾出溫度和收率統(tǒng)計(jì)

表3 550×104 t/a常減壓裝置常3線柴油95%餾出溫度和收率統(tǒng)計(jì)

由表2、3可以看出，2套常減壓裝置通過提高常3線柴油95%餾出溫度后，常3線柴油收率也相應(yīng)提高，其中500×104t/a常減壓裝置常3線柴油收率提高1%左右，550×104t/a常減壓裝置常3線柴油收率提高0.8%左右。

3.2 催化裂化裝置操作優(yōu)化

反應(yīng)溫度是重油催化裂化裝置的重要操作參數(shù)和調(diào)節(jié)手段，適當(dāng)降低反應(yīng)溫度有利于增產(chǎn)柴油［3］。反應(yīng)溫度降低即減緩了裂化反應(yīng)速度，從而可以抑制柴油的2次裂化，達(dá)到提高柴油產(chǎn)率的目的，但反應(yīng)溫度又不宜降的過低，否則反應(yīng)深度不夠，柴油收率也受影響；另一方面，在其它操作條件不變的情況下，控制較低的平衡催化劑活性可降低反應(yīng)深度，提高了柴油的收率［6-7］。

該煉油廠300×104t/a重油催化裂化裝置通過將1反反應(yīng)溫度由515℃降至508℃，2反反應(yīng)溫度由508℃降至501℃，并同時(shí)調(diào)整新鮮催化劑的加入量、平衡催化劑卸出量來調(diào)整催化劑活性，催化劑的活性由68降至63，使反應(yīng)產(chǎn)物中柴油組分有所增加。

120×104t/a重油催化裂化裝置操作彈性較小，反應(yīng)部分盡量以平穩(wěn)為主，通過將分餾塔柴油95%餾出溫度控制在360～365℃之間。統(tǒng)計(jì)了300×104t/a和120×104t/a重油催化裂化裝置各月催化柴油95%點(diǎn)和裝置收率。措施采取后，重油催化裂化裝置催化柴油收率變化見表4、5。

表4 300×104 t/a重油催化裂化裝置催化柴油95%餾出溫度和收率統(tǒng)計(jì)

表5 120×104 t/a重油催化裂化裝置催化柴油95%餾出溫度和收率統(tǒng)計(jì)

由表4、5可以看出，300×104t/a重油催化裂化裝置MIP技術(shù)改造后，催化柴油收率較改造前有所下降，改造完成后于2019年6月23日開工，經(jīng)采取相應(yīng)措施后，催化柴油收率較改造后開工初期提高了1.8%；120×104t/a重油催化裂化裝置采取相應(yīng)措施后，催化柴油收率提高了0.6%左右。

4 措施實(shí)施過程中的注意事項(xiàng)

4.1 控制適宜的常3線柴油95%餾出溫度

適當(dāng)提高常3線柴油95%餾出溫度，增加柴油組分中的重組分，可提高柴油收率，但隨著柴油餾程提高，柴油中硫含量也會(huì)增加，而常3線直餾柴油作為下游300×104t/a柴油加氫裝置的原料，硫含量升高會(huì)影響裝置穩(wěn)定運(yùn)行，導(dǎo)致精制柴油硫含量不合格。

措施實(shí)施過程中要注意4點(diǎn)。

（1）2套常減壓裝置嚴(yán)格控制常3線柴油95%餾出溫度不大于375℃；

（2）300×104t/a柴油加氫裝置反應(yīng)系統(tǒng)壓力從6.4 MPa提壓至6.9 MPa；

（3）300×104t/a柴油加氫裝置反應(yīng)加熱爐F101出口溫度由315℃提升至319℃；

（4）300×104t/a柴油加氫裝置對(duì)2個(gè)反應(yīng)器R201、R101的4個(gè)反應(yīng)床層進(jìn)行精細(xì)化操作，將每個(gè)催化劑床層視為1個(gè)小反應(yīng)器，再分別對(duì)各小反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)進(jìn)行控制，從而達(dá)到合理分配反應(yīng)的目的，將柴油硫含量穩(wěn)定控制在≤10μg/g。

4.2 控制適宜的催化柴油95%餾出溫度

提高催化柴油95%餾出溫度，會(huì)造成分餾塔底部重組分上移，塔底油漿量減少，油漿收率降低。油漿外甩量太低，油漿固含量上升，油漿泵電流升高，換熱器容易結(jié)焦，影響裝置的長周期運(yùn)行。因此，措施實(shí)施過程中要注意3點(diǎn)。

（1）催化分餾塔底物料保持較短的停留時(shí)間，盡量將流量保持在油漿泵的上限，維持較低的分餾塔液面，以避免油漿在高溫情況下結(jié)焦；

（2）保持油漿通過換熱系統(tǒng)線速度在2.5 m/s以上，避免油漿在換熱過程中由于油溫降低，粘度增大而結(jié)垢；

（3）合理加注阻垢劑，減緩結(jié)垢，同時(shí)嚴(yán)格監(jiān)控油漿的密度和固含量并保證油漿的外甩量。

5 措施落實(shí)后效果

通過采取提高常減壓裝置常3線95%餾出溫度，適當(dāng)降低300×104t/a重油催化裂化裝置反應(yīng)溫度、平衡劑活性，提高120×104t/a重油催化裂化裝置催化柴油95%餾出溫度等措施，實(shí)現(xiàn)了增產(chǎn)柴油的目的，滿足了市場需求，措施實(shí)施后，2019年6～10月柴油產(chǎn)量及收率見表6。

由表6可以看出，優(yōu)化措施實(shí)施后，柴油收率控制在37%以上，與措施實(shí)施前表1中的柴油收率相比，2019年6～10月平均收率較2019年1～4月平均收率提高1.87%，增產(chǎn)柴油效果明顯，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目的。

表6 2019年6～10月柴油產(chǎn)量及收率

6 結(jié)束語

針對(duì)市場階段性柴油需求量大的情況，通過分析影響柴油收率的因素，采取提高常減壓裝置常3線95%餾出溫度，適當(dāng)降低300×104t/a重油催化裂化裝置反應(yīng)溫度、平衡劑活性，同時(shí)提高120×104t/a重油催化裂化裝置催化柴油95%餾出溫度等措施，2019年6～10月柴油平均收率較2019年1～4月平均收率提高1.87%，有效增加了柴油收率，滿足了市場需求。