原料加氫預(yù)處理對(duì)催化裝置的影響

李霞 周石磊（中科（廣東）煉化有限公司，廣東 湛江 524002）

催化裂化工藝因其原料適應(yīng)性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)效益好等特點(diǎn)，在煉油廠二次加工過(guò)程占有重要位置。由于公司原油的高硫化和重油輕質(zhì)化的加工策略，催化裂化原料油有高硫化和重質(zhì)化的趨勢(shì)，原料重質(zhì)化后殘?zhí)肌⒌亢徒饘俸扛撸a(chǎn)品分布和產(chǎn)品質(zhì)量變差。

為了確保汽油調(diào)合后硫含量達(dá)到國(guó)III標(biāo)準(zhǔn)要求，需要改善催化裝置原料性質(zhì)，重要途徑是引入經(jīng)蠟油加氫裝置加氫處理后的低硫蠟油作催化原料，促進(jìn)汽油產(chǎn)品質(zhì)量升級(jí)，改善催化裝置的生產(chǎn)操作。

1 催化原料油的加氫預(yù)處理

原料的族組成通常以烷烴、環(huán)烷烴和芳烴含量表示，石蠟基原料的催化裂化性能好，芳香基原料則相對(duì)較難裂化，易生焦。原料油中堿性氮化物在催化裂化過(guò)程中與裂化催化劑的活性相互作用，降低催化劑活性，降低裂化反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率。重餾分油和焦化蠟油中稠環(huán)芳烴和氮化物含量高，裂解性能差。富含稠環(huán)芳烴和氮化物的重餾分油，經(jīng)加氫預(yù)處理后，使大部分稠環(huán)芳烴轉(zhuǎn)化為較易裂化的環(huán)烷烴、降低原料氮含量，提高原料的可裂化性，顯著改善催化裝置的運(yùn)行性能[1]。

1.1 蠟油加氫的原料油及精制蠟油的性質(zhì)

一催化所使用的精制蠟油來(lái)自蠟油加氫裝置。該裝置的原料油性質(zhì)見(jiàn)表2-1，精制蠟油性質(zhì)見(jiàn)表2-2。

從表中數(shù)據(jù)可以看出，原料油經(jīng)加氫處理后，精制蠟油性質(zhì)均優(yōu)于催化原料指標(biāo)的要求，精制蠟油的硫含量平均值為0.148%，殘?zhí)科骄禐?.34%，密度平均值為885.2kg/m3。

表2-1 蠟油加氫的原料性質(zhì)

表2-2 精制蠟油的性質(zhì)[2]

1.2 精制蠟油的硫含量

精制蠟油硫含量見(jiàn)圖2-1，由圖可以看出，精制蠟油硫含量在0.1%-0.25%，可為一催化和二催化裝置提供低硫原料。

2 催化原料加氫預(yù)處理對(duì)催化裝置的影響

2.1 對(duì)裝置原料性質(zhì)及生產(chǎn)操作的影響

2.1.1 配煉精制蠟油后，一催化原料油性質(zhì)情況

一催化裝置于2009年12月13日開(kāi)始配煉蠟油加氫的精制蠟油。2010年一季度，一催化進(jìn)料中精制蠟油占80.6%，蒸餾蠟油催化料占15%，改質(zhì)油占4.4%。配煉前后原料油性質(zhì)見(jiàn)表3-1。

表3-1 一催化原料油性質(zhì)

2.1.2 配煉精制蠟油后，對(duì)生產(chǎn)操作的影響

由表3-1可以看出，一催化配煉精制蠟油后，催化進(jìn)料性質(zhì)明顯改善，原料中密度、殘?zhí)亢涂偨饘俸肯陆担蚝坑膳錈捛暗?.665%下降至0.253%。

配煉蠟油加氫油后，催化進(jìn)料密度和殘?zhí)肯陆担淮呋幕責(zé)捰吞岣吡?m3/h，而再生器密相床溫度下降約2-5℃，表明配煉精制蠟油后混合原料性質(zhì)較好，再生器燒焦負(fù)荷下降，使反應(yīng)再生系統(tǒng)的操作得到優(yōu)化，有利于提高裝置處理量。

2.2 配煉精制蠟油后，對(duì)產(chǎn)品分布的影響

一催化裝置于2010年4月12日至14日進(jìn)行配煉精制蠟油的生產(chǎn)標(biāo)定。產(chǎn)品分布配煉精制蠟油后，改善了催化進(jìn)料性質(zhì)，產(chǎn)品分布理想，汽油收率提高了1.64個(gè)百分點(diǎn)，輕油收率和總液收分別提高了1.79和2.17個(gè)百分點(diǎn)，油漿收率下降了1.37個(gè)百分點(diǎn)。

2.3 配煉精制蠟油后，對(duì)催化汽油硫含量的影響

一催化裝置于2010年4月12日至14日進(jìn)行配煉精制蠟油的生產(chǎn)標(biāo)定。產(chǎn)品硫含量情況見(jiàn)表3-2。從表3-2可以看出，配煉精制蠟油后，汽油硫含量隨原料硫含量下降而下降，汽油硫含量由380PPm下降至50PPm，汽油硫含量低于150PPm，汽油硫含量滿足汽油質(zhì)量升級(jí)要求。

表3-2 一催化標(biāo)定期間產(chǎn)品硫含量，m%

一催化裝置于2009年12月13日開(kāi)始配煉蠟油加氫的精制蠟油，表3-5是配煉前后催化汽油硫含量與原料硫含量對(duì)比表，由表3-3可以看出，催化汽油硫含量與原料油加氫深度有關(guān)，全煉蒸餾直餾蠟油時(shí)，催化汽油硫含量約為催化原料的1/12-1/17，加工精制蠟油時(shí)，催化汽油硫含量約為催化原料的1/25-1/35。

表3-3 催化原料加氫深度與汽油硫含量的對(duì)比[3]

3 優(yōu)化操作建議

3.1 蠟油加氫的脫硫深度可依據(jù)催化汽油硫含量和汽油調(diào)合出廠的硫含量而確定，只要確保出廠汽油硫含量滿足當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)要求即可，避免質(zhì)量過(guò)剩；降低蠟油加氫的脫硫深度可降低氫耗和延長(zhǎng)催化劑的使用壽命。建議催化進(jìn)料硫含量控制在0.2%-0.4%。

3.2 優(yōu)化催化原料配置，二催化停配焦化蠟油，降低催化進(jìn)料總氮和殘?zhí)浚纳拼呋M(jìn)料性質(zhì)。

3.3 目前，蠟油加氫熱出料約占該裝置產(chǎn)品蠟油的55%，應(yīng)優(yōu)化操作和技術(shù)改造，提高催化與蠟油加氫熱聯(lián)合的程度。

4 結(jié)語(yǔ)

4.1 催化原料油經(jīng)加氫處理后，催化進(jìn)料硫含量大幅下降，一催化原料硫含量由0.5%-1.0%降至0.15%-0.3%；一催汽油硫含量由400μg/g-800μg/g下降至40μg/g-100μg/g，硫含量滿足國(guó)III汽油的質(zhì)量要求。

4.2 催化汽油硫含量與原料油加氫深度有關(guān)，全煉蒸餾直餾蠟油時(shí)，催化汽油硫含量約為催化原料的1/12-1/17，加工精制蠟油時(shí)，催化汽油硫含量約為催化原料的1/25-1/35。

4.3 催化原料油經(jīng)加氫處理后，改善了催化進(jìn)料性質(zhì)和催化產(chǎn)品分布。生產(chǎn)標(biāo)定數(shù)據(jù)表明，汽油收率提高了1.64個(gè)百分點(diǎn)，總液收提高了2.17個(gè)百分點(diǎn)，油漿收率下降了1.37個(gè)百分點(diǎn)。

4.4 催化原料油經(jīng)加氫處理后，一催化的回?zé)捰吞岣吡?m3/h，再生器密相床溫度下降約2-5℃，再生器燒焦負(fù)荷下降，使反應(yīng)再生系統(tǒng)的操作得到優(yōu)化，有利于提高裝置處理量。

[1]王強(qiáng)，劉漢榮等.催化裂化技術(shù)問(wèn)答.2003.2-8.

[2]參考蠟油加氫裝置原料產(chǎn)品采樣分析臺(tái)帳.

[3]參考一催化裝置原料產(chǎn)品采樣分析臺(tái)帳.