含脫瀝青油和焦化蠟油原料在RN－32V催化劑上的加氫處理

陳俊宇，唐禮焰

（福建聯合石油化工有限公司，福建 泉州362800）

福建聯合石油化工有限公司2.3Mt/a蠟油加氫處理裝置于2009年6月建成并一次開車成功。該裝置原料油的瀝青質含量和殘炭高，使得催化劑的生焦傾向較大。為解決生焦及金屬含量高導致的催化劑活性下降和反應器床層壓降上升快的問題，該裝置在2011年5月（運轉第二周期）采用中國石化石油化工科學研究院（簡稱石科院）開發的劣質蠟油加氫預處理RVHT技術［1－2］及相應的RN－32V［3］、RMS－1［4］等專用催化劑，以達到改善操作和提高產品質量的目的。RN－32V催化劑采用優化的加氫活性金屬組合和特定的改性載體以及新的制備方法，具有良好的脫硫、脫氮性能。

1 裝置概況

2.3Mt/a蠟油加氫處理裝置以減壓蠟油、焦化蠟油和脫瀝青油的混合油為原料，質量比例分別為49.76%，7.42%，42.82%，混合原料油具有干點高、瀝青質含量高、殘炭高和金屬含量高的特點。原料油經過加氫脫硫、脫氮反應，為催化裂化裝置提供優質低硫原料，同時副產柴油、石腦油及少量酸性氣。裝置反應壓力為14.04MPa，新氫由4.5MPa氫氣管網供給，管網氫氣來自重整氫氣及IGCC裝置產氫經PSA提純。反應部分采用爐前混氫、熱高壓分離器流程，可節省換熱面積、減小冷高壓分離器尺寸，也可降低能耗；分餾部分采用“脫硫化氫汽提塔＋分餾塔”流程，使H2S和輕組分在汽提塔塔頂分出，反應生成油從汽提塔塔底抽出，進入產品分餾塔，在分餾塔中切割出相應的產品。

2 催化劑裝填

2.1 催化劑性質及裝填情況

由于裝置加工的原料油中脫瀝青油及焦化蠟油比例較高，混合原料油密度大，硫、氮含量高，金屬含量高，除采用主催化劑RN－32V外，為了減緩反應器壓差上升過快、減少金屬在主催化劑床層的沉積，在反應器第一、二床層還采用RG系列保護劑、RDM系列脫金屬劑，催化劑在反應器內的裝填自上而下級配組合。表1為裝置所用保護劑的性質，表2為主催化劑的性質，表3為催化劑裝填數據。

2.2 催化劑的干燥和預硫化

催化劑裝填完成后，用2.5MPa氮氣對反應系統進行了氣密性檢驗，氣密合格后對催化劑進行干燥，干燥過程壓力為2.5MPa、溫度為160℃，干燥過程耗時38h，干燥升溫過程嚴格按石科院提供的方案進行。

催化劑的預硫化采用濕法硫化，硫化劑為二甲基二硫化物（DMDS），攜帶油為直餾常一線和常二線混合餾分油。硫化過程共耗時50h，理論所需硫量為21.299t，實際催化劑上硫量為21.160t；實際上硫量為理論值的99.3%，表明催化劑預硫化較完全。

表1 保護劑性質

表2 主催化劑性質

表3 催化劑裝填數據

3 裝置標定情況

在裝置正常運轉2個月后于2011年7月5日至7日進行了為期72h的初次標定，標定期間裝置負荷為100%。鑒于平時加工的原料主要是減三線油和脫瀝青油，原料油性質比較苛刻，標定期間的原料采用減壓蠟油（VGO）、焦化蠟油（CGO）與脫瀝青油的混合油，其中脫瀝青油的質量分數要求為45%，達到123t/h。主要產品為精制蠟油。表4～表8分別為標定過程中裝置的物料平衡、主要操作參數、原料與產品精制蠟油的性質、裝置能耗及產品收率等。由于標定的第三天原料油不能滿足正常供給，因此物料平衡表只統計48h的數據。

從表4可以看出：原料油中脫瀝青油質量分數達到44.78%，基本上與石科院要求的45%接近；產品中精制蠟油收率為89.18%，達到設計值不小于87%的要求。

表4 裝置的物料平衡數據

從表5可以看出，原料油中脫瀝青油的性質比設計指標差，其中氮、鐵、（Ni＋V）含量均比設計值高，餾程數據明顯高于設計值，脫瀝青油、VGO與CGO混合油的性質在設計指標范圍內。從表6可以看出，標定過程中平均反應溫度為384.6℃，稍低于設計運行初期的385.0℃，說明催化劑在該階段反應溫度下能滿足反應要求。

表5 原料油主要性質

表6 主要操作參數

從表7、表8可以看出：精制蠟油的金屬Ni、V含量大大降低，硫、氮含量均低于設計值，能滿足催化裂化進料的要求；尾油收率高，柴油收率比設計值低，說明催化劑選擇性較好，這與裝置的作用主要是對蠟油進行加氫脫硫、脫氮處理一致；標定期間加氫尾油收率、能耗均優于設計值，化學氫耗低于設計值，說明催化劑裂化性能較弱。在壓力14.04MPa、反應器第一、二床層平均溫度366.0℃以及第三、四床層平均溫度387.0℃的條件下，催化劑對蠟油的反應選擇性較好，RVHT技術對含脫瀝青油及焦化蠟油比例較高的原料蠟油的加氫處理效果良好，能達到提供優質催化裂化原料的目的。

表7 精制蠟油主要性質

表8 標定期間能耗、收率情況

4 結 論

采用劣質蠟油加氫預處理RVHT技術及相應的RN－32V催化劑，福建聯合石油化工有限公司2.3Mt/a蠟油加氫處理裝置加工脫瀝青油和焦化蠟油含量高的原料，在適宜的反應條件下能生產出硫、氮含量低的精制蠟油；尾油收率高，柴油收率低，催化劑選擇性較好；能耗較低，化學氫耗較低，催化劑裂化性能較弱。

［1］蔣東紅，龍湘云，胡志海，等.蠟油加氫預處理RVHT技術開發進展及工業應用［J］.石油煉制與化工，2012，43（3）：1－5

［2］胡志海，聶紅，石亞華，等.RIPP催化裂化原料加氫預處理技術實踐與發展［J］.石油煉制與化工，2008，39（8）：5－9

［3］于德海，廖勇，閆乃鋒，等.加氫裝置改造及RN－32V蠟油加氫催化劑的工業應用［J］.石油煉制與化工，2006，37（8）：20－23

［4］胡文景，孫振光.渣油加氫處理（RHT）系列催化劑的工業生產和應用［J］.石油煉制與化工，2005，36（7）：55－58