研究柴油加氫產品質量升級適應性改造及運行情況

王泉

摘要：柴油加氫裝置作為我國石化單位內部重要擴能改造的項目類型，在項目的改造工作當中主要包含了冷高分餾程改為熱高分餾程，并且采用了密相裝填換熱系統優化改造，以及增加熱煤水系統等進行一系列的適應性改造工作，改造工作完成之后整體的運行效果良好，有效提高了柴油產品的生產質量。

關鍵詞：柴油加氫產品;升級改造;運行

我國某煉油廠煉油一次加工的能力達到了14mt/a，綜合加工能力為10.5mt/a，由于煉油廠的綜合加工能力相對較低，造成了煉油裝置的工作潛能無法得到充分的發揮，直接影響到了煉油工作的整體經濟效益。煉油工的單位針對這一問題展開了全面的分析和研究，該煉油廠一次加工設備具備了加工高硫、高酸原油的能力，但是二次加工裝置的加工高硫、高酸原油的適應能力有所欠缺，并且第二柴油加氫裝置反應催化劑進入到了使用末期，裝置內部還存在各種換熱工作不足和能耗偏高等相關問題。基于這一問題條件下，作為高硫、高酸適應性項目的改造工作，需要對煉油廠第二柴油加氫裝置進行有效的改造處理。

1.裝置改造項目主要內容

柴油加氫裝置改造項目包含了使用舊蠟油加氫反應系統，采取兩頭一尾的加工處理方法，通過兩套反應系統共同使用一套低分子分餾系統。該裝置在改造工作完成之后，增加了兩臺高壓分離器設備，使用熱高分餾程降低了高壓空氣設備的工作負荷，有效運用反應熱提高冷低壓分離器的工作壓力。通過使用PSA裝置，有效提高了氫氣的整體使用效率。分餾塔內部的柴油產品出裝置之后增設了熱煤水系統，整體的使用熱效率較低。該裝置使用的是法國Axens公司生產的加氫精制催化劑，使用催化劑裝填的方法來進行操作，并且通過該催化劑的有效使用，生產出了符合國V排放標準的柴油產品。

2.柴油加氫產品質量升級適應性改造工作措施

2.1采用熱高分餾程

在本次改造工作當中使用了熱高分餾程，有效降低了系統內部高壓控制器的工作負荷，改造之前使用4臺高壓控制器，改造工作之后減少了2臺空冷器設備，有效使用系統反應熱降低裝置的能耗大小。但是因為熱高分溫度相對較高，在反應工作中溶解氫的量相對較大，整個裝置的輕消耗量明顯上漲。通過反應動力學模型運用了RSIM軟件進行了一系列模擬和分析。在相同的反應條件下，提高分餾程和冷高分餾程的工作狀況相比，循環清的純度提高了68%，溶解氫的總增加量為265m?/h。通過相關數據分析可以看出，高壓控制器的負荷量降低了14.58GJ/h。依照煉油廠每年開工8500小時來進行計算，折合標準油為2937t/a，熱高分餾程循環清的純度相對較高，并且熱高分餾程組分當中主要包含了氫氣和C1～C8組分，依照相似相容的工作原理有效提高分氣組分，更有利于干氣和液體的組分溶解，以此來有效提高循環氫的整體濃度。

2.2冷低分提壓操作

裝置改造之前裝置低分氫氣，通過脫硫處理工作之后反應加熱爐的使用燃料總量有所降低，整個反應壓力相對較小。通過改造工作之后，系統內部的冷低分操作的壓力上漲了2.5MPa，由于系統的工作壓力提高，瓦斯組分在柴油當中的溶解度不斷增大，低分氣當中的氫氣純度不斷上漲，可以滿足SPA裝置的進料生產工作要求。通過使用RSIM軟件計算，相同情況下反應進料的總量和循環輕的流量大小，可以通過熱高分和冷高分兩種形式來進行對比。通過數據對比分析之后得出在相同的反應溫度下，因為氫氣和瓦斯組分在柴油當中的溶解度不同，會隨著系統內部的反應壓力升高而有所變化，氫氣溶解度的變化幅度相比于瓦斯足分的變化幅度更小，因此低分壓力越高那么低分氣的清純度也就越高。相同的工作情況下，因為氫氣和瓦斯組分在柴油當中的溶解度，隨著溫度的變化而產生變化，熱高分餾程下溶解了較多的氫氣，而瓦斯煮沸溶解量相對較小。因此，在相同的環境壓力下，熱高分餾程的氫氣濃度相比于冷高分餾程的氫氣濃度更高，具體如表1，表2所示：

熱高分餾程相比于冷高分餾程來講，在裝置的總能耗方面有著更多的優勢，在氫能耗方面單獨從裝置的角度上來看，熱高分餾程由于溶解氫的損失量相對較大，但是因為氫氣的回收提純技術越來越成熟，加氫裝置當中的低分氣氫氣回收率有著明顯的提升，因此，對氫的消耗量影響相對較小。通過對柴油加氫產品的質量升級和改造工作之后，整體的裝置運行工作效果非常良好，生產出的柴油符合國V車輛排放的工作標準。

3.結束語：

柴油加氫改制設備通過質量升級和適應性改造工作之后，整體的運行工作狀況非常明顯，有效提高了柴油產品的生產質量，并且滿足了國V車輛的柴油使用排放標準。通過改造之后加氫裝置的工作性能力較強，生產出的柴油產品含硫量，符合輕質柴油的生產標準。柴油產品的十六烷值提高了2.5%。并且加輕裝置通過冷高分餾程改成熱高分餾程之后，對系統內部的反應的利用更加充分，有效降低了裝置的能耗量，提高了煉油廠單位的生產效益。

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