多產化工原料的柴油加氫裂化催化劑（PHU-211）首次工業應用

趙玉柱　張忠洋　張威毅　金善福　金寶冬

摘????? 要：針對降低柴油產量，增產重石腦油作重整原料、未轉化柴油作乙烯裂解原料的市場需求，中國石油石油化工研究院開發了多產化工原料的柴油加氫裂化催化劑（PHU-211），并在撫順石化公司120萬t·a^-1柴油加氫裂化裝置進行了首次工業應用，可生產芳潛大于46%、產率30%～38%的重石腦油，是優質重整原料，BMCI值小于7，產率25%～30%的柴油，是比較好的乙烯裂解原料，化工原料產率可達70%，實現了催化柴油與焦化柴油的高效轉化。

關? 鍵? 詞：化工原料;柴油加氫裂化;催化劑;首次工業應用

中圖分類號：TQ426.95 ???????文獻標識碼： A?????? 文章編號： 1671-0460（2020）06-1220-05

First Industrial Application of Hydrocracking Catalyst （PHU-211）for High Yield Chemical Material Production

ZHAO Yu-zhu， ZHANG Zhong-yang， ZHANG Wei-yi， JIN Shan-fu， JIN Bao-dong

（PetroChina Fushun Petrochemical Company， Fushun Liaoning 113001， China）

Abstract： To reduce diesel yield and increase the yield of heavy naphtha as reforming feedstock， unconverted diesel oil as raw material of ethylene cracking unit， PetroChina Petrochemical Research Institute has developed diesel oil hydrocracking catalyst（PHU-211） for high yield chemical material production， and its first industrial application was carried out in 1.2 Mt/a diesel hydrogenation cracking unit of Fushun petrochemical company. By the diesel oil hydrocracking catalyst（PHU-211）， heavy naphtha with aromatic potential of more than 46% and the yield of 30%～38% has been produced， and it is high-quality reforming feedstock， its BMCI value is less than 7; The diesel with the yield of 25%～ 30% has also been produced， and it is better raw material for ethylene cracking unit; The yield of chemical raw materials can reach 70%， so the efficient conversion of catalytic diesel and coking diesel has been realized.

Key words： Chemical raw material; Hydrocracking; Catalyst; First industrial application

1? 概述

近年來，我國油品市場呈現出柴油消費量降低、柴汽比不斷下降的趨勢，另一方面，煉油廠內部還存在重整裝置原料不足、重石腦油短缺的問題，解決上述問題的較好方法是采用柴油加氫裂化技術，依托現有的柴油加氫精制、加氫改質裝置進行改造，并更換性能優異的柴油加氫裂化催化劑來降低柴汽比、實現煉化一體化高度融合發展^[1-5]。

針對降低柴油產量，增產重石腦油作重整原料、未轉化柴油作乙烯裂解原料的市場需求，中國石油石油化工研究院開發了多產化工原料的柴油加氫裂化催化劑（PHU-211），并在撫順石化公司120萬t·a^-1柴油加氫裂化裝置進行了首次工業應用，本文介紹了催化劑應用的相關情況。

撫順石化公司120萬t·a^-1柴油加氫裂化裝置，主要對重油催化柴油、焦化柴油的混合油進行加氫裂化，多產重石腦油，其具有較高的芳烴潛含量，可作為優質的重整原料，生產的柴油作為國VI柴油調和組分。120萬t·a^-1柴油加氫裂化裝置采用一次通過的工藝流程，設置加氫精制反應器和加氫裂化反應器。2019年6月，裝置停工檢修期間，更換為中國石油石油化工研究院開發的柴油加氫裂化催化劑（PHU-211），與其配套的是柴油加氫精制催化劑（PHD-112），7月1日，產品性質合格，裝置開車一次成功。

2? 模擬評價試驗

2.1? 原料油組成及性質

評價試驗的原料油組成及性質見表1。原料油分別為混合柴油及質量分數分別為65%和35%的焦化柴油。

2.2? 評價裝置

在200 mL加氫裝置上，采用一段串聯工藝流程，按照撫順石化120萬t·a^-1柴油加氫裝置的情況，開展了PHD-112/PHU-211加氫精制/裂化催化劑性能評價試驗。200 mL加氫裝置工藝流程示意圖見圖1。

2.3? 油品分析方法

評價試驗的油品分析方法及標準見表2。

2.4? 試驗結果

主要開展了以下3種評價試驗：

1）不同重石腦油收率（質量分數，下同）評價試驗，>27%和>32%;

2）最大量提高重石腦油收率試驗;

3）活性穩定性評價試驗 。

2.4.1 ?不同重石腦油收率評價試驗

試驗結果見表3-表7。

由試驗結果可以看出，在兩種工況條件下，通過調整裂化催化劑反應溫度，重石腦油收率可分別達到27.7%和32.6%以上，芳潛大于46%，是優質重整原料。柴油十六烷值大于70，硫質量分數小于7 μg·g^-1，達到國VI調和組分要求。

2.4.2 ?最大量提高重石腦油收率試驗

通過調整裂化催化劑溫度，實現了最大量生產重石腦油目的，結果見表8。

由表8可以看出，通過調整工藝條件，重石腦油收率可提高到37.3%～41.5%，如果增加氫氣后，屆時氫耗可提高至2.5%，預計重石腦油收率可達到38%，能夠滿足撫順石化60萬t/a重整裝置滿負荷運行要求。

2.4.3 活性穩定性試驗

在控制重石腦油收率31%～33%條件下，氫分壓6.4 MPa，氫油體積比1 000∶1，體積空速（精制/裂化）0.9 h^-1/1.1 h^-1，初始裂化反應溫度375 ℃，在1 500 h提溫1 ℃到376 ℃，催化劑3 100 h升溫速率0.016 ℃/d，重石腦油收率穩定在31%～ 33%，見圖2說明催化劑具有較好的活性穩定性。

3? 裝置運行情況分析

撫順石化120萬t·a^-1柴油加氫裂化裝置歷經催化劑裝填、干燥、硫化、鈍化、原料油切換等過程，于2019年7月1日一次開車成功，7月22-23日，開展了裝置達標考核試驗，試驗結果如下。

原料油組成及性質見表9。

低分油實沸點切割后各餾分性質見表11-表14。

由表11和表12 可以看出，重石腦油產率達到32%～38.7%，芳潛大于45.6%，是優質重整原料。

由表14-表16可以看出，>250 ℃柴油的乙烯收率33.17%，三烯收率為55.06%，是非常優質的乙烯裂解原料;十六烷值大于70，也可以作為優質0號柴油調和組分。

4? 結 論

（1）模擬撫順石化120萬t·a^-1柴油加氫裂化裝置的工藝條件，開展了不同重石腦油收率評價試驗。通過調整裂化催化劑反應溫度，重石腦油收率可分別達到27.7%和32.6%以上，芳潛大于46%，是優質重整原料。柴油十六烷值大于70，硫質量分數小于7 μg·g^-1，達到國VI調和組分要求。通過調整工藝條件，重石腦油收率可提高到37.3%～41.5%，能夠滿足為60萬t·a^-1重整裝置提供更多原料的要求。

（2）裝置運行結果表明，裂化平均溫度350 ℃的條件下重石腦油收率38.7%、重石腦油芳潛45.6%、柴油十六烷值大于70.0、液收97.54%，全部達到協議指標要求，顯示裂化劑具有良好的低溫裂化活性。塔底柴油密度0.788 7 g·cm^-3、BMCI值7.0，是非常優質的乙烯裂解原料，可以進一步降低全廠柴汽比，增加經濟效益。

參考文獻：

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