緩和加氫裂化工業試驗裝置建成投產

馬瑋　高強　梁文玉

摘要：某石化公司煉油廠改造加氫精制裝置成為緩和加氫裂化的工業試驗裝置之后，在整體壓力7.85 MPa的情況下下，年加工勝利VGO，能夠獲得60.l m%較為優質的裂解原料油，并獲得優質石腦油15.88m%，以及輕柴油21.2m%與氫耗量原料油117Nm/t。本文主要探究了加氫精制裝置改造成緩和加氫裂化（MHC）裝置的內容，并分析其經濟效益。

關鍵詞：緩和加氫裂化;工業試驗裝置;精制反應器

引言：

這一石油化工公司與石化研究院等單位開展合作，從而來研究緩和加氫裂化，在這一基礎上，在這一石化公司煉油廠構建我國第一套的MHC工業試驗裝置。MHC為選擇性重油加氫裂化的新工藝，氫壓較低的情況下，應合理控制裂化率，可將原料油重質芳烴有效轉化成輕質產品，使非烴化合物脫除，剩余的鏈烷烴在未轉化油中保留。從而沒有轉化的MHC尾油，非常適合當做蒸汽裂鮮制作獲取乙烯的原料油。

1 工藝特點

此次工藝使用一次通過一段法兩劑串聯的流程;改進的3722-B擠條形為其選用的精制催化劑，其精制能力和加氫飽較強;石化研究院發展了裂化催化劑MHC的專用催化劑3882，這一催化劑含有特殊的沸石晶形雙功能催化劑，能在氫壓低和溫度較低的情況下，選擇性的在重質原料油雜環化合物及多環烴類中加入氫裂化，從而降低鏈單環烴及烷烴異構化及裂化反應。串聯應用這兩種催化劑，可形成工業試驗裝置具備各類特征基礎。這一裝置具備較低的操作壓力，7.85PMa的整體壓力，375-425℃為其精制反應溫度，350-410℃的裂化溫度，800-1200為氫油的體積比，裂化率單程能夠在很大的范圍中調節，35-45%為最佳條件，氫耗比較低，比加氫處理過程高。原料勝利VGO與氫氣混合，和反應產物換熱之后，再運用熱爐將溫度升至相關要求溫度，開始精制反應器，按照精制后出油的總氮量對精秘反應器的床層溫度進行調節;在裂化反應器中精制反應產物可直接進入，利用冷氫對裂化反應器入口及床層溫度進行調節，從而滿足裂化深度要求;裂化產生的物質與氫在換熱及冷卻后，分別進入低壓分離器與高壓分離器，有效分出酸性富及循環氫;循環氫與后補的新氫混合，通過換熱來混合原料VGO，再在通過換熱和加熱爐進行加熱后，進到裂化與精制反應器;在分離后產生的液體產品在加熱后進到分餾塔，通過塔底獲得裂解原料油，在塔頂和側線抽出柴油與汽油。MHC催化劑屬于可再生的，原料油性質與裂化反應深度影響其再生周期，至少需要一年以上的運轉才能再生，兩次再生后應更換催化劑。

2 改造裝置工程

煉油廠所構建的兩套精制加氫裝置，原來的設計是孤島VGO及勝利柴油、焦化汽油的加工。其能力為40×10t/a，7.85MPa為其整體壓力。為將改造裝置盡快完成開展MHC工業試驗，對完成試驗后盡快恢復原裝置進行考慮，根據原有設計方案來生產，從而使用了最小動改原則，基于孤島VGO加氫裝置來改造，主要的改造內容有：（1）在原料方面改進原料油系統脫水及防腐蝕設施，增加氮封和及過濾原料油裝置，更換原料油泵兩臺。（2）增添與加氫裂化裝置開工、停工、催化劑再生相關的設施，其包括的主要有循環安全油系統和高純氮系統，在開工時應用CS和NH系統，將堿液泵與注水泵更新換代。（3）反應部分。改造反應器的內部結構，使用新的塔盤和分配器。并在流程中納入柴油加氫精制反應器、另外的焦化汽油，對冷氫系統加以調整，串聯這一裝置反應器來使用。修復并烘干反應器內的保溫襯里。使用裝填新催化劑的方案。新氫壓縮機口改造可達到相關設計要求。（4）分餾中主要改造分餾塔，使其與進料的輕餾分增高變化相適應。

3 催化劑裝填試驗

裝置設有兩臺反應器，將3722-B催化劑裝填精制反應器中，3882催化劑裝填到裂化反應器中。由于裂化有較大的反應空速，但反應器具備較大容積，難以裝滿，加上不合理分布原反應器冷氫，因此在催化劑裝填時根據比例加入一些惰性稀釋劑。在裝填這兩種催化劑前應通過破碎切斷及篩分，除去小于1 mm及大于10mm的顆粒，保證有較為規整調劑的情況。精制反應器設有兩個床層，通常上床層使用裝填方法，而下床層使用密相裝填方法，裝設集垢籃筐在反應器頂部，籃筐周邊加設大顆粒惰性瓷球。按照一般方法使用帆布套向管裂化反應器裝填催化劑，床層頂部催化劑之上應鋪設大顆粒惰性瓷球。

4 裝置開工

4.1催化荊預硫化

預硫化將CS當做硫化劑。提升反應器入口的溫度達到170℃后注加CS，在溫度升至370℃，開始恒溫硫化，因為注硫系統設備受到制約，壓力僅有4.4 MPa，硫化氫濃度在反應系統中有較大的波動，并且都大于0.5%。總共的硫化過程為101.4 h，CS總用量是總計算量的103.5m%，平均催化劑吸硫量是8.5%，有較好的硫化效果。

4.2注氮鈍化

結束硫化后通過降壓，高溫旋緊裝置的螺栓連接處。并在150℃高溫、4.4 MPa壓力時開始，將含有52ppm氨的輕柴油當做安全油在裝置中引用，然后運用無水氨來鈍化催化劑。在溫度達到320℃后，可將裝置壓力慢慢升至設計正常壓力78.5MPa，并根據比例不同將安全油依次換為設計的VGO原料。因為有著較快的升溫過程，因此注氨量將少于預計的注氨量。在更換VGO調節升溫的過程中，因為控制液面儀表失靈及難以穩定控制系統壓力等原因，將難以開展操作，床層溫度及進料流率有較大的波動，精制油含有的氮大于100ppm;裂化反應器的出口溫度比最高限值大，進料油將向輕質油及氣態烴轉化，最低循環氫純度下降到60%，運轉循環氫壓機帶液嚴重超負荷。因為反應床層溫度具備較好可調性，系統具備較大的操作彈性，可將超溫的危險及時排除。反應器一直沒出現熱點。在三天的調試后，部分儀表更換，操作方法改進，能夠穩定開展操作。制乙烯生產原料油收率在60%左右，質量達標，成功操作安全開工，改造反應器包括內構件和設計內保溫的有較好工程質量，催化劑具備良好性能，從而成功裝填催化劑，裝置具備較好的開工方案。

5 結束語

MHC屬于輕質化重油新技術，7.85MPa為勝利VGO整體壓力為，在其較為緩和的情況下，能夠一次性轉化成為柴油、汽油及裂解原料油，117Nm/t氫耗，少于常規加氫裂化的耗氫，與我國所需的經濟型加氫裂化相符合;石化煉油廠建成40×104t/aMHC試驗裝置，成功一次開工，并在一年時間內平穩運行，可滿足預期要求，意味著整體改造MHC裝置是成功的，證明有較好的催化劑工藝、性能及其配套技術。

參考文獻：

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