廣西石化2.4Mt/a柴油加氫裝置工藝特點及運行工況

華強(中國石油廣西石化公司生產技術處 廣西欽州 535008)

中國石油廣西石化公司設計一期加工蘇丹混合原油，設計加工能力為1000萬噸/年。其柴油加氫裝置，一期加工原料為催化柴油和直餾柴油，氫氣由重整氫經過PSA提純后提供。裝置采用美國UOP公司的Union fining加氫精制工藝技術，催化劑選用撫順研究院的加氫精制催化劑FH-UDS催化劑，裝置于2010年8月31日投產，2010年11月24至25日對本裝置進行了標定，結果表明，工藝及產品指標滿足設計要求。

1 裝置工藝流程及其特點

1.1 工藝流程

裝置一期設計以催化柴油和直餾柴油為原料，采用UOP公司的Union fining加氫精制工藝技術，生產出優質柴油，同時副產少量石腦油。

1.2 技術特點

（1）裝置設計兼顧一、二期工況。本裝置一、二期兩種工況下原料油性質差異較大，裝置的流程設計、設備選型及控制方案等均以二期工況為設計條件，同時兼顧一期操作工況，裝置對原料硫含量及原料油組成等的變化具有較高的適應能力。一期工況反應放熱較多，反應產物與原料油換熱量大，加熱爐操作負荷較小，而二期工況下反應放熱較少，反應產物與原料油換熱量小，加熱爐操作負荷較大，加熱爐按二期工況設計，并且換熱流程的設計上已考慮兩種工況的差異。補充氫壓縮機兼顧一、二期工況，一期工況時按100%負荷設置兩臺，一開一備。二期工況下新建一套同等規模柴油加氫精制裝置，此時只需再增加一臺同等負荷壓縮機，按二開一備方式操作。另外，考慮到二期加工高硫油的需要，為防止循環氫中硫化氫濃度超高，設置了循環氫脫硫設施，在一期工況下可視循環氫中硫化氫含量情況靈活投用。

（2）分餾部分合理采用雙塔流程。裝置分餾部分設脫硫化氫汽提塔和分餾塔，兩塔均采用中壓蒸汽汽提，脫硫化氫汽提塔的操作壓力為1.0MPa(g)，含硫氣體不需升壓就可進行回收和利用，脫硫化氫汽提塔頂氣可直接送至輕烴回收裝置。

（3）優化換熱流程、合理利用能量。裝置的換熱流程設計進行了優化，不但兼顧了一期、二期兩種工況，而且合理利用低溫熱發生低壓蒸汽，低分油與分餾塔底油換熱后進脫硫化氫汽提塔，脫硫化氫汽提塔底油與反應產物換熱后進分餾塔，通過換熱可以滿足塔進料溫度要求，分餾部分不設加熱爐。

2 裝置運行工況

2.1 原料性質

根據混合原料油性質表可查知，混合原料油的密度為0.855g/cm3，硫含量為 1247ppm，氮含量為 330ppm，ASTMD86餾程數據中，初餾點為 139℃，50%點為264℃，終餾點為366℃，與設計值相比，初餾點較設計值明顯偏輕，終餾點與設計值基本一致,故柴油收率偏低。硫含量及氮含量都比設計值偏小，說明標定原料油的性質與設計原料油性質相比偏好。

表1 補充氫氣性質

補充氫氣的組成及性質的設計值及標定值見表1.

2.2 主要操作條件

在滿負荷下對裝置進行標定，并對反應及分餾部分主要工藝參數設計值及標定值進行對比，可以發現反應器入口溫度比設計值高，總溫升比設計值低，其原因是提高反應溫度是為了檢驗催化劑的脫硫脫氮性能，總溫升低是因原料硫含量低；反應器內床層壓降0.4MPa，高于初期0.3MPa的設計值，分析原因主要是裝置外儲運系統管線未進行細致吹掃，部分雜質進入到反應系統內，造成反應器頂部壓降增大，目前看操作影響不大。氫油比為446，高于350的設計值。氫油比高是由于此次標定時六路循環氫控制閥失靈，氫油比調整困難，另由于標定時循環氫純度較高，為97.86%，有利于反應系統操作。

2.3 產品性質

本次標定柴油的脫硫率為96.93%，脫氮率為93.85%，柴油產品色度小于0.5，油品質量較好，表明了此催化劑的活性較高。而柴油的十六烷指數低于設計值的原因為：一是由于原料油硫含量較低，脫硫需要的反應溫度不需要太高，由于裝置的操作主要還是以脫硫為主要目的，因此此次標定平均反應溫度偏低，此溫度不利于芳烴的飽和，如果以提高十六烷值為目的，需適當提高反應溫度，有利于芳烴飽和，從而提高柴油的十六烷值；二是原料油的十六烷值只有42左右，單純采用加氫精制技術在現有工況條件下很能把十六烷值提高到51以上。

2.4 物料平衡

本裝置催化劑選用撫研院柴油加氫精制催化劑，主劑為FH-UDS催化劑。由標定結果來看，達到了預期的效果。標定氫耗為0.80，化學耗氫為0.54，略高于保證值0.53；脫硫率為96.93%；脫氮率93.85%。柴油產品中的硫含量最低為26.3ppm，高于設計保證值的10ppm；柴油產品的十六烷值標定時最高為46.1，低于設計保證值51。產品柴油的閃點達到保證值55℃；

2.5 能耗

從裝置能耗表中可以看出標定的綜合能耗為8.204KgEO/t，低于設計值9.87KgEO/t，燃料氣消耗量也低于設計值。其原因一是反應放熱大于設計值，反應進料換熱后溫度高，反應爐負荷小；二是由于標定期間運行的新氫機K101A安裝了無級變速系統，電耗略低于設計值。蒸汽總能耗比設計高0.546Kg標油/t，主要是由于分餾部分熱源不足，所以產氣量也只有7.3t/h，而設計是10.7t/h。

3 結語

根據對裝置的標定考察，裝置各系統運轉正常，方案可操作性強。裝置的生產負荷、操作條件、產品質量都達到了設計要求；催化劑性能能夠滿足生產要求，但從產品收率和部分操作條件來看，與設計有所差異。裝置設備能滿足生產要求，裝置能耗低于設計指標，裝置安全環保滿足設計要求。