探究催化裂化汽油加氫脫硫裝置技術(shù)改造

谷佳占 郝培波(中海油石化工程有限公司，山東 青島 266101)

探究催化裂化汽油加氫脫硫裝置技術(shù)改造

谷佳占 郝培波(中海油石化工程有限公司，山東 青島 266101)

在催化裂化汽油選擇性加氫脫硫技術(shù)的輔助下，把一9×104t/a柴油加氫降凝裝置整改為33×104t/a催化裂化汽油選擇性加氫脫硫裝置。為了最大限度的強化催化裂化汽油加氫脫硫的選擇性，將催化裂化汽油分餾塔、預(yù)加氫反應(yīng)器等設(shè)備安置其中。

催化裂化汽油；加氫脫硫裝置技術(shù)；改造內(nèi)容；工藝程序

當下，GB 07930-2013《車用汽油》對車用汽油中硫質(zhì)量分數(shù)提出這樣的要求，即小于或等于10μg/g。催化裂化汽油加氫脫硫可以被細化為選擇性加氫脫硫技術(shù)與催化汽油加氫脫硫改質(zhì)技術(shù)。催化裂化汽油選擇性加氫脫硫技術(shù)在管控加氫產(chǎn)品的各質(zhì)量指標上發(fā)揮的作用是極為顯著的，也為煉廠汽油產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)化目標的發(fā)揮輔助作用。

1 柴油加氫降凝裝備實況

柴油加氫降凝裝備預(yù)設(shè)生產(chǎn)量為9×104t/a，年生產(chǎn)時間用8 000 h計算。裝備利用一個反應(yīng)加熱爐和一個塔進料加熱爐的工藝規(guī)劃。柴油加氫降凝裝置預(yù)設(shè)把硫含量指標限值由第IV階段的50ppm降低至10ppm，降低率80%，該規(guī)范把國V車用汽油牌號由90號、93號和97號分別調(diào)整為89號、92號和95號，并在標準附件中增加了98號車用汽油的指標規(guī)則。國車用汽油標準第一次規(guī)范了密度指標，在20℃環(huán)境下，密度在720～775kg/m3之間取值，以進一步提升車輛燃油經(jīng)濟性的目標。

2 加氫脫硫裝置改造方案

2.1 規(guī)模與產(chǎn)品

調(diào)整后的裝置原料為起源于重油催化裂化裝置性能穩(wěn)定的汽油，裝備年生產(chǎn)量規(guī)定為32萬噸，加氫脫硫汽油產(chǎn)品硫質(zhì)量分數(shù)小于10μg/g，加氫脫硫汽油和重整汽油整合以后與國V標準清潔汽油硫質(zhì)量分數(shù)的相關(guān)標準相統(tǒng)一。

2.2 改造后裝置工藝流程

把從重油催化裂化裝備中獲取的催化裂化汽油整合進輕重汽油分餾塔中部位置，將重汽油與氫氣從分餾塔底端抽出混合充分以后整合進預(yù)加氫反應(yīng)器內(nèi)，并對汽油內(nèi)的二烯烴施以加氫對策，使其變?yōu)閱蜗N。預(yù)加氫反應(yīng)產(chǎn)物導(dǎo)入加氫脫硫反應(yīng)器后最大的功能體現(xiàn)在將汽油內(nèi)的硫化物轉(zhuǎn)化為硫化氫，將加氫汽油與氫氣混和物導(dǎo)入高壓分離器中，將氣體與液體施以分離對策[1]。高壓分離器內(nèi)的氣相成分和來自重整裝置的新氫混合物共同整合進循環(huán)氫壓縮機循環(huán)應(yīng)用；高壓分離器液相成分導(dǎo)入加氫產(chǎn)品裝備中，將汽油內(nèi)溶入硫化氫后與分餾塔塔頂?shù)妮p汽油一并導(dǎo)入無堿脫臭設(shè)備中。

3 改造的具體內(nèi)容

3.1 又增設(shè)了輕重汽油分餾塔

基于催化裂化汽油中烯烴通常集中在輕組分，硫化物通常匯集在重組分等實況，將催化裂化汽油分餾規(guī)劃成輕汽油、重汽油兩個組分，對重汽油施以單一加氫舉措，借此途徑達到減縮加氫脫硫進程中造成的辛烷值損失率的目標。

輕、重汽油分餾塔應(yīng)用的均是直接式供應(yīng)物料形式，從而有效地避免了催化

裂化汽油在儲存環(huán)節(jié)中帶有膠體性質(zhì)前驅(qū)物的生成。因無換熱過程，也降低了輕、重汽油分餾塔能源消耗量。

3.2 增設(shè)預(yù)加氫反應(yīng)器

因催化裂化汽油的二烯烴含量處于較高，所以將預(yù)加氫反應(yīng)器加設(shè)在加氫脫硫反應(yīng)器前端，在預(yù)加氫催化劑的輔助下二烯烴經(jīng)過加氫順利轉(zhuǎn)換為單烯烴，從而提高裝置的運行效率。預(yù)加氫反應(yīng)器預(yù)設(shè)壓力值為3.0MPa，溫度1500℃。反應(yīng)器大小為φ500 mm x 3500 mm。

3.3 將冷氫導(dǎo)入設(shè)施安設(shè)進加氫脫硫反應(yīng)器

和加氫脫硫反應(yīng)同同步運行的烯烴加氫飽和反應(yīng)是放熱反應(yīng)，熱量大量的散失使反應(yīng)器出口端溫度大大提升，一方面削弱加氫脫硫反應(yīng)的選擇性，另一方面也對氫脫硫裝置長期運行的安穩(wěn)性造成干擾。為了有效地控制加氫脫硫反應(yīng)器出口端的溫度，改用油品更好的國V標準汽油后，汽車的排放應(yīng)該會有明顯下降。

3.4 構(gòu)建新興加氫產(chǎn)品汽提塔

因為傳統(tǒng)工藝加氫降凝裝置汽提塔預(yù)設(shè)壓力數(shù)值相對較低，所以在催化裂化汽油加氫脫硫裝置施以改造技術(shù)過程中新建設(shè)一個加氫脫硫產(chǎn)品汽提塔，在汽提塔的作用下加氫脫硫反應(yīng)過程中產(chǎn)生的硫化氫被迅速的吸收。調(diào)整蒸汽壓和牌號。其中，冬季蒸氣壓最低值由第IV階段的42kpa調(diào)整至于45kpa，夏季蒸氣壓最高值由第IV階段的68kpa調(diào)整為65kpa。

4 催化裂化汽油加氫脫硫裝置改造成果

對裝置施以整改后，參照開工統(tǒng)籌規(guī)劃對其進行試用，一次成功，加氫脫硫產(chǎn)品各類指標均與規(guī)范相匹配[2]。在裝置投入應(yīng)用的2個月以后，對其進行檢測，發(fā)現(xiàn)在壓力值為2.1MPa、空速2.3 h-1、氫油體積比值為255、平均反應(yīng)溫度260℃條件下，催化裂化汽油硫質(zhì)量分數(shù)從50ppm降至10ppm，降低了80%，烯烴質(zhì)量分數(shù)從62.1%降至44.7%，烯烴飽和率14.1%，催化汽油研究法辛烷值從92.0降到了91.3，損失量為0.7個單位。

5 結(jié)語

綜合全文論述的內(nèi)容，可見加氫脫硫裝置的技術(shù)改造是極為成功的。改造后的裝置在后續(xù)運行中難免會出現(xiàn)一些新的問題，管理人員與技術(shù)人員應(yīng)加大對問題的分析力度，對操作模式進行適度的調(diào)整，從而達到催化裂化汽油加氫脫硫裝置長期安穩(wěn)運行的目標。

[1]孟祥東,周洪濤,孫守華.催化裂化汽油選擇性加氫脫硫裝置的工藝選擇[J].石化技術(shù)與應(yīng)用,2014,04:332-336.

[2]接瑜,任建生,栗雪云.催化裂化汽油加氫脫硫裝置換熱流程對比[J].煉油技術(shù)與工程,2014,08:17-20.