加氫裂化和蠟油加氫脫硫組合工藝的研究

陳馬奔+程剛

摘要：隨著科學技術的不斷發展，石油企業對生產原料的要求逐漸提高，需要通過原料生產工藝的發展，實現生產原料滿足企業發展需求。其中加氫裂化與蠟油加氫脫硫組合工藝的研究，是生產工藝創新的重要體現。本文圍繞加氫裂化和蠟油加氫脫硫組合工藝的研究、加氫裂化與蠟油加氫脫硫組合技術的應用效果分析兩個方面展開討論，進而實現對該組合工藝的充分了解，并有利于經濟效益的提高。

關鍵詞：加氫裂化；加氫脫硫；催化裂解

前言：在含硫原油需求不斷增加的前提下，我國傳統的加氫裂解裝置進行了技術改造，主要體現在將加氫裂解技術與蠟油加氫脫硫技術有效結合起來。通過這種工藝的創新發展，將有利于擴大加氫裂解裝置規模，并能生產出優質原材料，保證催化裂化裝置的有效應用。另外，應用加氫裂解與蠟油加氫脫硫組合技術，還具有提高中間餾分油產率以及降低能耗的作用，在生產中有較高的使用價值，對我國經濟發展有積極作用。

一、 加氫裂化和蠟油加氫脫硫組合工藝的研究

（一） 加強原料油

在原工藝流程以及設備都不改變的前提下，由于原料油泵能力有限，需要0由加氫硫化環節提供部分的原料油。而反應器R301由于反應速度較快，因此加氫裂化階段的R302反應器將采用性能較好的裂化催化劑，這時可增加反應器出出口的氮含量，保證反應器不會因為反應速度較快而引起操作溫度過高，能對反應器起到保護作用，進而保證操作周期[1]。

（二）催化劑的使用

催化劑的合理使用是加氫裂化與蠟油加氫脫硫組合技術研究的一重點內容。在加氫裂化的精制階段通常采用的是3936催化劑，具有較強的脫氮能力以及較好的穩定性。加氫裂解階段的一、二床層使用的是3882型催化劑。不同的結清裂化階段需要合理選用催化劑，進而實現產品質量的提高，并且能降低氫氣消耗量。

（三）高壓加氫方案

蠟油加氫脫硫環節需要在高壓環境下進行，這種做法將導致高壓設備費用的增加，但是能為加氫裂化反應階段提供條件，促使兩者生產技術之間的有效結合，不僅簡化了生產流程，還減少了設備的使用。因此，可證明高壓加氫方案的使用，將能減少投資費用。例如，在石油企業進行原料生產時，將充分利用加氫裂化與蠟油加氫脫硫組合技術，并通過催化劑的合理使用，能顯著提高反應速度，提供為蠟油加氫脫硫階段提供高壓環境，將一定程度上降低設備投資，實現企業效益最大化。

（四） 熱高分分離流程

在蠟油加氫脫硫階段的反應產物將采用熱高分分離流程，即是熱高分氣體將直接進入到加氫裂化階段。這種做法不僅能提高循環氫的使用效率，還能減少熱高分氣體的冷卻以及分離過程，進一步實現降低能耗以及節約投資的目的。

（五） 循環壓縮機的使用

共用循環壓縮機是組合技術應用是降低設備投資的主要體現。通過對原加氫裂化裝置的性能進行改造，將能保證設備滿足加氫裂化階段以及蠟油加氫脫硫階段的循環氫應用量，不需要新建循環壓縮機。

二、 加氫裂化與蠟油加氫脫硫組合技術的應用效果分析

（一） 擴大裝置規模

按照組合工藝進行生產，應用該技術的裝置具有較強的含硫蠟油處理能力，能有效實現少設置一套加氫脫硫裝置的目的，在這個基礎上，將相應的減少加氫裂化裝置需要配備的人力資源以及占地空間等。按照組合技術方案生產，將促使裝置規模的顯著擴大。

（二） 提高中間餾分油產率

組合生產工藝除了可以提供優質的石油生產原料外，還將明顯提高中間餾的分油產率，例如，利用加氫裂解以及蠟油加氫脫硫的組合工藝，中間餾的分油產率相對比改造之前增加了0.088Mt/a.如果按照1.20Mt/a加氫處理進行生產，可發現中間餾的分油產率相對改造之前增加了0.22Mt/a，在節約資源以及降低能耗方面有積極作用。

（三） 節省投資

在利用組合技術的基礎上，將能有效增強裝置的處理能力，這就相當于提高了蠟油加氫的脫硫能力，進而減少了在裝置方面的投入。另外組合工藝是在高壓環境下進行生產的，該工藝建設投資相對于新建加氫脫硫裝置較低的主要原因在于以下幾個方面：第一，高壓環境下的反應部分，新建中壓設備相對投資較少，但是由于高壓環境下，反應進行速度要高于中壓，并且反應器的以及較小，催化劑使用量以及費用較少[2]。總的來講，高壓反應裝置與新建中壓反應裝置在反應器以及催化劑等方面的綜合費用相當；第二，在使用組合工藝時，由于其熱高分流程較為簡化，因此減少了高壓空冷器以及換熱器等設備的使用，使用設備數量較少，相對的生產投資少；第三，加氫裂化與蠟油加氫脫硫組合技術應用時，其中循環氫的熱量需求將由加氫裂化反應提供，極大程度的降低了組合工藝反應器設計負荷，減少了設備投資費用；第四，通過對循環氫壓縮器性能的改造，能同時實現組合技術的有效應用，進而保證其改造費用相對新建生產裝置中的壓縮器較少，提高生產效益；第五，組合技術應用過程中，反應物中的大多數氣體以及輕產品將隨著熱高分氣體流入到加氫裂化反應過程中，反應產物可作為加氫裂化的部分原料，降低了分餾部分的投資。通過以上闡述，能明顯判斷出組合技術在投資方面的優勢，有利于該技術的良好發展。

（四）降低能耗和生產費用

組合技術的應用，除了需要創造高壓環境以及增加電耗外，在燃料以及循環水等方面的消耗量有所降低，主要是因為通過加氫裂化裝置的改造，將實現在組合技術應用過程中，熱高分流程以及省略分餾等環節的生產費用低于新建加氫脫硫裝置，并且能耗明顯降低。例如，在裝置改造完成的前提下，增加1.3Mt/a的蠟油加氫脫硫，能耗僅為912MJ/T，說明組合技術的發展將實現能耗的有效降低，另外，由于在公用工程能耗較低以及改造工程不增加人力資源消耗的基礎上，將進一步保證組合工藝生產費用的降低。

（五） 有較好的生產靈活性和經濟效益

通過組合技術的有效應用，將能保證企業具有較強的市場適應能力。加氫裂化裝置在改造完成后，將為企業提供多種生產方案，例如，在市場上缺少柴油產品時，可以通過靈活加氫的生產方案進行生產，能有效增加中間餾生產產品，進而實現企業產品生產滿足市場變化需求，有利于企業的持續發展。另外，在進行裝置改造時，將幫助企業提高在中間餾分油產品方面的收益，同時能降低氫氣的消耗量，能保證企業在較短時間內實現回收全部的投資，同樣是加氫裂化與蠟油加氫脫硫組合技術應用優勢的主要體現之一。

結論：加氫裂化以及蠟油加氫脫硫的組合技術有重要的應用價值，將其應用企業運營過程中，不僅能減少投資，還能降低生產費用。另外，組合技術裝置的改造具有投資回收期短的特點，能實現較好的經濟效益，并且改造后的裝置有較好的生產靈活性，幫助企業適應不斷變化的市場，有利于企業的持續發展。這種組合工藝技術不僅適用于加氫裂化裝置改造，還能應用在新建加氫裝置中，應用范圍較廣，有較強的發展潛力。

參考文獻：

[1]王麗群. 催化裂化汽油脫硫醇與加氧組合的工藝研究[D].華東理工大學，2015.

[2]湯杰國，肖風良，呂海寧. 蠟油加氫處理與催化裂化組合工藝的技術優化[J]. 煉油技術與工程，2014，44（09）：20-23.

作者簡介：姓名：陳馬奔（1990.08--）；性別：男，籍貫：福建連城，學歷：本科，畢業于大連理工大學；現有職稱：助理程師；研究方向：煉油化工；