PHF-102 柴油加氫精制催化劑工業應用效果分析

辛鳴飛，武霞玲，李俊伸，劉繼宏，賀 萌

（中國石油慶陽石化分公司，甘肅 慶陽 745000）

1 催化劑的類型及數量

該裝置加氫反應器共裝入3 種催化劑：PHF-102、PHF-102P-2、PHF-102P-3。其中，PHF-102 P-2、PHF-102P-3 為保護劑，裝于加氫反應器頂部的保護床，PHF-102 為主精制劑裝于加氫反應器[1]。

1.1 催化劑規格及數量

主催化劑PHF-102 與保護劑PHF-102P-2、PHF-102P-3 技術指標見表1。

表1 PHF-102/PHF-102P 催化劑規格及技術指標

PHF-102 催化劑包裝規格為150 kg/ 桶，PHF-102P-2 保護劑包裝規格為110 kg/ 桶，PHF-102P-3 保護劑包裝規格為130 kg/桶。催化劑與保護劑均為200 L 鐵皮桶包裝。

1.2 催化劑裝填數據

保護劑裝填采用自然裝填，裝填體積為3.3 m3；主催化劑采用自然裝填，裝填體積為28.7 m3。催化劑裝填數據見表2。

表2 催化劑裝填數據

由于市場銷售的瓷球堆積密度分布于1.1 t/m3～1.6 t/m3之間，故在本方案中只列出了瓷球的體積用量，具體質量需根據瓷球供應廠家提供的實際堆積密度核算。

2 生產情況

新增40 萬t/a 柴油加氫精制部分的原料油經原料油過濾器、聚結器脫出其中大于25 μm 的機械雜質和水，然后與來自循環氫壓縮機的氫氣混合，經熱爐加熱后進入反應器，在催化劑作用下進行加氫脫硫、脫氮、脫氧、等反應，以除掉S、N、O 化合物等雜質。反應產物經換熱、冷卻后進入低壓分離器進行氣、液分離，分離出來的氣體通過循環氫壓縮機升壓后循環。低壓分離器分離出的油相經換熱后進入分餾塔，塔頂產出少量石腦油，塔底產出精制柴油并冷卻后送入產品罐區[2]。

設計原料餾程指標較寬，實際生產過程中原料組分餾程較窄切穩定。其中原料硫含量、氮含量均優于設計值。原料油組成性質見表3。

表3 原料油組成性質

2.1 主要操作條件

從下頁表4 操作參數來看，PHF-102 催化劑保持了較好的活性，在實際生產過程中，裝置運行末期也表現出良好的催化效果且留有一定余地。

表4 40 萬t/a 柴油加氫精制部分主要操作條件

2.2 產品性質

40 萬t/a 柴油加氫裝置主要產品是低凝柴油，柴油指標滿足國Ⅵ質量標準，硫含量〈8 μg/g。副產品為石腦油作為催化重整裝置的原料。產品性質見表5。

表5 預期產品規格表（40 萬t/a 柴油加氫精制部分）

產品去向：低分氣并入加氫改質低分氣，混合后去聯合脫硫裝置；加氫石腦油去加氫改質D201 入口經汽提塔脫硫；低凝精制柴油作為產品送出裝置；酸性氣去放空分液罐D302；酸性水與加氫改質裝置的酸性水混合后送出裝置；不凝氣去常壓裝置常頂氣。

2.3 物料平衡

柴油加氫改質裝置的物料平衡見表6。

表6 40 萬t/a 柴油加氫精制部分物料平衡表（w，%）

裝置運行初期，精制柴油收率為98.94%，高于設計初期0.01%，石腦油收率0.76%，低于設計初期0.15%。主要原因為：運行初期催化劑活性較高，反應耗氫量小，循環氫純度較高，長期保持在94%～97%之間；原料實際餾程較設計范圍窄，且原料硫、氮等雜質含量較設計低，反應放熱量低于設計，裂解反應少，加工損失低[3]。

裝置運行末期，精制柴油收率為98.92%，高于設計末期0.4%，石腦油收率0.78%，低于設計初期0.45%。主要原因為運行末期催化劑任然保持較高活性，精制柴油硫、氮、氯含量滿足產品要求，生產過程中對反應器提溫較少，反應苛刻度低，裂解反應少。

3 結論

1）采用中國石油大慶化工研究中心研制的柴油加氫精制技術，及配套柴油加氫精制催化劑處理過的常壓柴油，其加氫精制柴油w（硫）≥8×10-6，w（氮）≥5×10-6，精制柴油收率高于設計初期0.01%，高于設計末期0.4%，均達到設計要求。

2）加氫精制催化劑PHF-102、PHF-102P-2、PHF-102P-3 及PHF-102P-2、PHF-102P-3 保護劑有較高活性，在裝置運行末期其反應溫度仍然未達到設計末期最高溫度，可滿足4 年一修的設計要求。