渣油加氫裝置換劑期間生產方案研究及優化

李永江 劉衛芳 張剛強

摘 要：結合某企業實例，簡要介紹優化渣油加氫裝置換劑期間生產方案的必要性，例如保護生態環境、提升原油產量等等，提出渣油加氫裝置換劑期間生產方案優化措施，取得較好的經濟效益與環境效益，希望可以給相關工作人員提供借鑒。

關鍵詞：渣油加氫裝置;換劑期間;生產方案

通過對渣油加氫裝置換劑期間的生產方案進行全面優化，可以顯著提升渣油品質，油品收率得到顯著提高，對催化裂化汽油產品性質起到良好的改善作用。為了保證渣油加氫裝置換劑期間生產方案得到更好實施，本文重點分析渣油加氫裝置換劑期間生產方案優化措施。

1 優化渣油加氫裝置換劑期間生產方案的必要性分析

在加工高硫原油煉油廠渣油加氫裝置中，因為渣油加氫裝置催化劑的壽命運行周期比較短，通常在1a到2a之間，其他類型的加氫裝置運行周期能夠達到2a到4a，運行周期無法實現同步，在渣油加氫裝置換劑期間，需要大幅度改善原油性質，特別是單系列流程，在換劑期間，各項裝置的管理難度特別大。此外，由于我國環保標準的逐年提高，煉油廠要保證全天候不放火炬。通過對渣油加氫裝置換劑期間生產方案進行全面優化，可以顯著提高煉油廠的經濟效益，減少環境污染[1]。

2 優化措施分析

2.1 案例背景

某煉油廠采用單系列流程，渣油加氫裝置經過改造升級后，柴油質量達到了國V品質。通過合理控制加工量與原料庫存優化搭配，能夠保證換劑期間物料的平衡。在換劑期間，減壓裝置低硫原油加工效率顯著提升，加工少量高硫原油為輔助，生產出的多余酸性氣體能夠有效滿足低負荷進料的要求。

2.2 換劑生產方案內容

最近一段時間以來，該企業對渣油加氫裝置換劑生產方案進行全面優化，通過合理利用原油，通過減壓裝置，進而生產出質量較好的重交瀝青，瀝青生產設施更為完善。通過對換劑生產方案進行全面改進，能夠滿足產品升級需求。

結合以上變化，此次所采用的換劑方案，在原有換劑方案的基礎上，進行大范圍調整，核心目標是提升渣油加氫裝置換劑期間的生產效率與經濟效益。優化方案主要包含以下兩方面內容：第一，渣油加氫裝置換劑期間，盡可能多的采購劣質原油與高硫，生產較多瀝青，在生產瀝青的過程當中，以直餾柴油作為柴油加氫裝置的原料，采用此種方法，不僅可以提升減壓裝置的運行負荷，而且可以延長減壓裝置的高硫原油加工時間[2]。第二，利用ESPO來代替西非原油，將催化裂化原油硫質量分數提高1%，催化汽油硫質量分數超出500μg/g，催化汽油加氫脫硫之后，可以滿足出口汽油品質要求。通過進行二次加工，原料負荷與硫含量顯著提升，酸性氣產量明顯增加，有效滿足硫磺回收裝置最低酸性氣負荷運行需求。

2.3 換劑要點

2.3.1 換劑之前準備充足原料

從庫存角度來分析，預留適量的加氫裂化與柴油加氫原料，同時減少ARDS裝置原料庫存量，可以提升加氫原料硫含量。

2.3.2 做好原油加工與裝置負荷安排工作

渣油加氫裝置換劑23d期間，共進行三次瀝青生產，每次生產天數為三天，具體的生產方案如下：低硫原油生產三天、高硫原油生產瀝青三天、低硫原油生產四天、高硫原油生產瀝青三天、低硫原油四天、高硫原油生產瀝青三天、低硫原油生產三天[3]。

2.3.3 換劑期間裝置運行特點

結合渣油加氫裝置換劑期間生產方案內容得知，在換劑期間，催化原料硫含量提升后，催化裂化汽油與液化石油氣質量發生顯著的變化，重點體現為硫含量的快速上升。在換劑期間與換劑前后，催化汽油的硫含量增加。經過汽油加氫脫硫之后，汽油的硫質量分數均在40μg/g以下，符合汽油出口要求。

結合相關規定標準要求得知，脫硫之后LPC硫質量分數在60μg/g以下，原料硫含量逐漸增加，在初始幾天，LPC硫含量逐漸恢復正常。LPC硫含量出現超標現象，和催化原料硫含量較高，存在較大聯系。催化原料硫含量增高的核心原因是原油品質不佳造成的，伴隨ESPO加工比例的不斷提升，催化原料硫含量逐漸下降。

另外，通過對外購的蠟油原料進行有效加工，以及生產瀝青與庫存進行加工，將高硫原料和低硫原料有效摻和，使得加氫原料自身的硫含量更加穩定，在此基礎之上，酸性氣體產量更加穩定。在酸性氣體當中，加氫裂化原料的硫質量分數超過2%，柴油加氫原油硫質量分數超過0.6%。

渣油加氫裝置換劑期間，對于某個時間段催化原料硫含量提升問題，在加氫裂化過程中，可以抽出15t/h的尾油尾催化生產原料，能夠保證催化原料的硫含量高問題得到有效解決[4]。

渣油加氫裝置運行過程當中，相關人員可以適當提升反應器的溫度，有效降低反應器的壓力差，裝置運行到中后期，一反壓力降逐漸提升，到運行后期，一反壓力降的上升速度明顯提升，此時，相關人員要全面考慮企業經濟效益，確定最佳的停工換劑時間，并對原料性質進行改善與優化，避免壓差快速上升。

2.4 效果分析

通過對渣油加氫裝置換劑生產方案進行優化與改進，高硫原油與低硫原油的比例發生顯著變化，催化加工量明顯提升，原油加工量的比例明顯提升，原油加工量增加，同時ARDS的庫存快速下降，待ARDS投運之后，庫存消化能力顯著提高，取得良好的經濟效益。

此外，現階段所采用的優化方案，能夠提升酸性氣體產量，硫磺回收裝置負荷滿足規定要求，生產技術條件得到更好控制，渣油加氫裝置得我安全性與穩定性得到雙重提升，降低排放尾氣超標風險的發生幾率。同時，渣油加氫裝置換劑生產方案的全面優化，能夠減少換劑期間硫磺回收裝置所產生的環境污染，保護生態環境[5]。

針對渣油加氫裝置為主的煉油廠來講，若渣油加氫裝置換劑用時超出20天，在換劑的過程當中，加工流程的匹配度比較差，換劑生產方案當中的原料與燃料氣平衡，是確保換劑方案順利實施的關鍵。在換劑期間，相關人員可以調整減壓裝置，盡量提升瀝青產量，增加高硫原油的加工量，避免出現渣油加工能力不足現象，從而為加氫裝置提供良好原油，為硫磺回收裝置提供適量的酸性氣生產原料。

通過對渣油加氫裝置換劑期間的催化汽油加氫脫硫裝置進行優化，能夠明顯提升重油催化裂化原料的硫含量，對比較劣質含硫原油進行加工，減少低硫原油的加工量，不但能夠提升增產換劑期間酸性氣體生產量，而且可以取得較為突出的經濟效益。

和之前的渣油加氫裝置換劑期間生產方案相比較來講，該優化方案具有以下特點：第一，原油成本顯著降低，由于替換過去換劑期間西非低硫原油，使得原油成本明顯下降。第二，減少停工裝置數量。除了安裝渣油加氫裝置與硫磺裝置之外，其余裝置均能夠穩定運行。第三，通過對渣油加氫裝置換劑期間生產方案進行優化，可以提高換劑期間原油的加工量，確保常減壓與加氫裂化裝置的穩定運行。該煉油廠內部物料控制更加平衡，產品質量得到明顯提升。

3 結束語

綜上，通過對渣油加氫裝置換劑期間生產方案進行全面優化，可以保證渣油加氫裝置在換劑期間取得較好的經濟效益。重油催化裂化原料硫含量的不斷上升，在實際工作中，相關人員要結合汽油加氫裝置處理特點，合理確定催化裂化原料硫含量。在此煉油廠中，主要采用汽油加氫處理方法，硫質量分數不宜超過1%。

參考文獻：

[1]郭強，劉鐵斌，韓坤鵬.400萬t/a渣油加氫脫硫裝置能耗分析及生產運行探討[J].當代化工，2020，49（02）：493-496.

[2]鞠林青，李寧，劉亭亭，劉博，紀文峰.改善渣油加氫脫硫和重油催化裂化組合工藝加工靈活性的研究[J].中外能源，2017，22（11）：72-75.

[3]高楠，鄧文，高巖，李云鵬，關延卿，鄭麗群.渣油加氫裝置汽提塔頂空冷器的腐蝕泄漏分析[J].石油化工腐蝕與防護，2019，36（04）：58-60.

[4]韓坤鵬，戴立順，聶紅.兩類典型渣油原料加氫過程中脫金屬催化劑運轉初期失活研究[J].石油學報（石油加工），2019，35（04）：621-627.

[5]曹慶峰，董相磊，劉鑫.沸騰床渣油加氫反應分離過程對渣油膠體體系穩定性的影響[J].石化技術，2019，26（06）：349-350.