1、中圖分類號：TE6FHI技術(shù)在240萬噸/年柴油加氫精制裝置試生產(chǎn)總結(jié)Pilot production of 240 tons / year diesel hydrogenation refining unit with FHI Technology呼春峰1，李亞娟2（1.延長石油延安石油化工廠，陜西延安727406；2.延長石油延安煉油廠）摘要：延長石油延安石油化工廠240萬噸/年柴油加氫精制裝置是由中國石化工程建設(shè)公司（SEI）設(shè)計，裝置采用中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院（簡稱FRIPP）的FHI柴油加氫精制改質(zhì)異構(gòu)降凝技術(shù)，主要加工延煉常一、二線柴油及部分常三線柴油，生產(chǎn)出達

2、到國精制柴油產(chǎn)品。本文主要介紹FHI在裝置試生產(chǎn)中表現(xiàn)出技術(shù)成熟、生產(chǎn)方案控制簡單靈活，產(chǎn)品質(zhì)量合格等優(yōu)勢，以及反應(yīng)溫升低對裝置平穩(wěn)生產(chǎn)的影響進行詳細分析和闡述，提出了改進方法及對策。Abstract：Yanchang Petroleum Yan'an petroleum chemical plant 2.4 million tons / year of diesel oil hydrogenation refining unit is designed by the China Petrochemical Engineering Construction Company (SEI),

3、 the device uses shares of China Petroleum & Chemical Co., Ltd. Fushun Research Institute of petroleum and Petrochemicals (FRIPP) FHI diesel hydrogenation upgrading quality heterogeneous dewaxing technology, main processing Yanlian often, second tier diesel and three line diesel to produce achie

4、ve the country V diesel refining products. This paper mainly introduces the FHI in the device test production, the technology is mature, the production plan control is simple and flexible, the product quality is qualified, and the effect of low temperature rise of the device is analyzed.關(guān)鍵詞：柴油加氫 反應(yīng)

5、催化劑 溫升 硫含量 Keywords：Diesel hydrogenation Reaction Catalyst Temperature rise Sulfur content1、裝置簡介及工藝流程：1.1裝置簡介：240萬噸/年柴油加氫精制裝置于2013年12月建成中交，2014年6月，裝置進入試車階段，8月26日一次試車成功，產(chǎn)出硫含量達到國標(biāo)準的精制柴油產(chǎn)品。裝置同時副產(chǎn)少量石腦油和氣體，石腦油送至該廠重整裝置原料罐區(qū)，作為重整裝置原料；輕烴送至該廠140萬噸/年柴油加氫裝置進一步處理；富氣、低分氣送至該廠干氣脫硫裝置進行脫硫后，進入燃料氣管網(wǎng)系統(tǒng)，作為其它裝置瓦斯氣進行利用。本裝置

6、主要由反應(yīng)部分、分餾部分和公用工程部分三個部分組成。1.2工藝簡述及工藝流程：原料油（常壓直餾柴油）由反應(yīng)進料泵（P-102）抽出升壓后與氫氣混合，經(jīng)換熱器（E-102）進行換熱、反應(yīng)進料加熱爐(F-101)加熱至反應(yīng)要求溫度，進入加氫精制反應(yīng)器(R-101)進行加氫脫硫、脫氮、烯烴飽和及異構(gòu)降凝等反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物分別經(jīng)熱高壓分離器（D-103）、冷高壓分離器（D-105）、熱低壓分離器(D-104)、冷低壓分離器（D-106），進行氣、油、水三相分離，分離出的氣作為循環(huán)氫進入循環(huán)氫系統(tǒng)再利用，含硫污水送至外裝置污水汽提裝置再進行處理，生成油進入硫化氫汽提塔（C-201）、產(chǎn)品分餾塔（C-202

7、）進行分離，得到精制柴油產(chǎn)品，冷卻至50以下作為柴油產(chǎn)品送出裝置。圖1：240萬噸/年柴油加氫精制裝置工藝流程圖2、反應(yīng)器特點及催化劑裝填分布情況2.1、反應(yīng)器特點：240萬噸/年柴油加氫精制裝置采用的是一臺三床層反應(yīng)器（R-101），單段一次通過工藝流程，其特點是：控制簡單、投資成本小。2、催化劑裝填量及分布情況1）、催化劑裝填量： FHUDS-6加氫精制催化劑裝填：76.28噸，F(xiàn)C-20加氫改質(zhì)異構(gòu)降凝催化劑裝填：52.06噸；FZC-105加氫保護劑裝填：0.25噸；FZC-106加氫保護劑裝填：0.25噸。2）、催化劑在反應(yīng)器內(nèi)分布情況：如表2.2表2.2：催化劑在反應(yīng)器內(nèi)各床層分布

8、情況FZC-105FZC-106FHUDS-6FC-20一床層（噸）0.250.2522.05二床層（噸）32.33三床層（噸）21.9052.06總 計（噸）0.250.2576.2852.063、240萬噸/年柴油加氫精制裝置FHI技術(shù)特點及主要工藝設(shè)計指標(biāo)：3.1、FHI技術(shù)特點: 240萬噸/年柴油加氫精制裝置采用FHI柴油加氫改質(zhì)異構(gòu)降凝技術(shù)。FHI柴油加氫改質(zhì)異構(gòu)降凝技術(shù)是一種用于靈活多效生產(chǎn)清潔柴油的加氫新技術(shù)，該技術(shù)選用具有強異構(gòu)功能的催化劑，采用兩劑混搭、串聯(lián)一次通過工藝流程，在中壓條件下，對直餾柴油進行加氫處理，在實現(xiàn)深度脫硫、脫氮、脫芳和選擇性開環(huán)的同時，可以使進料中的正

9、構(gòu)烷烴等高凝點組分進行異構(gòu)化反應(yīng)，并使進料中的重餾分發(fā)生適度的加氫裂化反應(yīng)，從而在顯著降低柴油產(chǎn)品硫、氮和芳烴(尤其是稠環(huán)芳烴)含量的同時，能夠降低凝固點，并使T95和十六烷值等指標(biāo)得到明顯改善，下表3.1是該裝置主要工藝設(shè)計指標(biāo)。表3.1裝置主要工藝設(shè)計指標(biāo)反應(yīng)器入口總壓/MPa8.0反應(yīng)器入口氫油體積比400:1體積空速/h-16.0/6.0/15.0總體積空速/h-12.50平均反應(yīng)溫度/3644、FHI技術(shù)優(yōu)點表現(xiàn)：2014年8月26日裝置一次試車成功，在試生產(chǎn)中，F(xiàn)HI表現(xiàn)出技術(shù)成熟、生產(chǎn)方案控制簡單靈活，產(chǎn)品質(zhì)量合格等優(yōu)點，其主要表現(xiàn)在以下幾方面：4.1、常壓直餾柴油經(jīng)裝置生產(chǎn)加工

10、后，產(chǎn)品中硫、氮、密度均有明顯變好（表4.1、表4.1.1），產(chǎn)品質(zhì)量合格，硫含量小于10PPm，能達到國柴油標(biāo)準，可做精柴油餾分進行柴油產(chǎn)品調(diào)和出廠。表4.1：原料直餾柴油性質(zhì)日期密度kg/m3氮含量ppm硫含量ppm2014/9/3814.5112.03252014/9/24814.5104.43342014/10/8815.189.93512014/10/15815.3102.8359表4.1.1：產(chǎn)品性質(zhì)日期密度kg/m3氮含量ppm硫含量ppm2014/9/3809.52.71.82014/9/24811.13.62.02014/10/8811.52.31.92014/10/1581

11、2.53.12.74.2、FHI技術(shù)夏、冬季組織生產(chǎn)方案簡單，操作控制方便靈活。該裝置夏季生產(chǎn)方案要求主要控制精柴硫含量達到10PPm以下；冬季要求是硫含量達到10PPm以下，同時凝點控制在-5以下。夏季生產(chǎn)時，裝置在較低335-350反應(yīng)溫度下運行，能效高，發(fā)揮其精制劑（FHUDS-6）脫硫精制作用；冬季生產(chǎn)時，裝置反應(yīng)溫度需控制在360-375運行，使兩種催化劑（FHUDS-6加氫精制催化劑、FC-20加氫改質(zhì)異構(gòu)降凝催化劑）發(fā)揮其脫硫、降凝作用。4.2.1通過生產(chǎn)運行發(fā)現(xiàn)：FHUDS-6加氫精制催化劑反應(yīng)溫度在335左右，脫硫效率就能顯現(xiàn)出來；FC-20加氫改質(zhì)異構(gòu)降凝催化劑反應(yīng)溫度達到

12、360以上，異構(gòu)降凝作用就體現(xiàn)出來（表4.2.1）。表4.2.1：反應(yīng)溫度及產(chǎn)品性質(zhì) 日期反應(yīng)器入口溫度（）硫含量ppm）原料/精柴 凝點（）原料/精柴十六烷指數(shù)原料/精柴2014/8/31340.2321.0/1.01/158/592014/9/7347.1346.0/1.02/158/592014/9/16334.9319.0/5.40/058/582014/9/2362.5335.0/1.02/-158/592014/12/10365.0352.0/3.04/-557/582014/12/29366.8340.0/2.05/-957/58對表4.2.1進一步分析，可以得出以下結(jié)論：、精柴

13、硫含量均達到10ppm以下，甚至達到1.0ppm，較原料硫含量大幅降低，說明FHI技術(shù)FHUDS-6加氫精制催化劑脫硫效率高，能滿足生產(chǎn)國柴油硫含量標(biāo)準要求，滿足該廠的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)。、十六烷指數(shù)略有變化，說明FHI技術(shù)催化劑對直餾柴油產(chǎn)品十六烷值影響不大。、9月2日，凝點下降3個點，而入口溫度為362.5，說明FC-20加氫改質(zhì)異構(gòu)降凝催化劑在此溫度下，異構(gòu)降凝開始發(fā)揮效果，凝點明顯下降。因此，F(xiàn)HI技術(shù)在該廠生產(chǎn)控制中，簡單靈活，方便操作，在夏季生產(chǎn)中，只需降低反應(yīng)溫度，達到脫硫效果，冬季生產(chǎn)時，提高反應(yīng)溫度，脫硫、降凝同時進行。4.3、FHI技術(shù)在裝置實際生產(chǎn)中，反應(yīng)溫度對收率有影響，反應(yīng)溫度

14、越高，副反應(yīng)石腦油產(chǎn)量就越大。為了提高柴油收率，需將反應(yīng)溫度控制在一個合理較低的溫度下進行，副反應(yīng)石腦油產(chǎn)量相對較小（表4.3）。表4.3：反應(yīng)溫度與柴油收率對比表日期反應(yīng)器入口溫度（）精柴收率（%）石腦油收率（%）2014/9/19345.596.021.512014/9/7347.195.802.342014/9/2362.595.643.392014/12/10365.094.864.142014/12/29366.894.344.7對表4.3作進一步分析：在加氫反應(yīng)中，反應(yīng)溫度越大，反應(yīng)溫升越大，反應(yīng)放熱越大，反應(yīng)深度就越大，副反應(yīng)裂解反應(yīng)就越大1，因此反應(yīng)溫度提高后，柴油收率降低，粗

15、汽油產(chǎn)量增加。因此，F(xiàn)HI技術(shù)在實際生產(chǎn)中應(yīng)盡量控制較低溫度下進行，這樣柴油收率將會增加。5、FHI技術(shù)在裝置試生產(chǎn)時發(fā)現(xiàn)也有其不足之處，需改進的地方。FHI技術(shù)在240萬噸/年柴油加氫精制裝置運行中，反應(yīng)溫升在11-15之間，反應(yīng)溫升小，制約著硫化氫汽提塔（C-201）進料溫度，影響塔的分離效果。裝置試車初期，重沸爐泵（P-201）、精制柴油泵（P-203）運行當(dāng)中，還不定時出現(xiàn)抽空現(xiàn)象。經(jīng)過查詢分析，主要原因是反應(yīng)溫升小（原設(shè)計溫升35-36），硫化氫汽提塔（C-201）分離效果差，將輕組分帶入后路工藝中。表5：反應(yīng)器溫升及C-201進料溫度表日期反應(yīng)器入口溫度（）反應(yīng)器進出口溫升（）C-

16、201進料溫度（）C-201底溫（）低壓過熱蒸汽量（t/h）2014/8/31340.213.2183.8183.61.52014/9/2362.515.4189.3187.81.52014/9/9346.913.8187.5171.84.02014/9/18355.312.8183.7169.23.952014/9/22343.911.4187.4171.03.96對表5作進一步分析：C-201塔底溫度低，汽提蒸汽量大，塔底凝水量大（低壓飽和蒸汽溫度180），汽提蒸汽量小，輕組分汽提不完全，因此，有輕組分帶入后路流程中，致使塔后路工藝中P-202（重沸爐）、P-203（精制柴油泵）不定時有抽

17、空現(xiàn)象。表5可以看出C-201進料溫度最高189.3，設(shè)計進料溫度207.4，為提高硫化氫汽提塔（C-201）進料溫度，提高塔分離效果，減少重沸爐泵（P-201）、精制柴油泵（P-203）抽空頻率，裝置采取優(yōu)化操作，主要從工藝角度提高硫化氫汽提塔（C-201）進料溫度：、提高加熱爐（F-101）負荷，爐膛溫度控制至845（設(shè)計不超過850），以控制反應(yīng)溫度。、增加精制柴油/原料柴油（E-203）換熱，提高柴油原料溫度，減少反應(yīng)生成油在后路工藝E-102、E-101換熱損失熱量，達到提高硫化氫汽提塔（C-201）進料溫度目的。通過工藝優(yōu)化操作，解決了重沸爐泵（P-201）、精制柴油泵（P-203

18、）抽空問題。5.1溫升小的原因查尋：5.1.1在加氫反應(yīng)當(dāng)中，反應(yīng)溫度，反應(yīng)壓力，空速大小，氫油比，原料油性質(zhì)，催化劑活性，溴價大小（表示不飽和烴的含量的大小），循環(huán)氫純度，加氫深度，汽柴油混合進料中汽油所占比例的大小，都影響加氫反應(yīng)溫升1 2。、該裝置是新建裝置，是新催化劑，產(chǎn)品質(zhì)量合格，因此可以排除是催化劑活性低導(dǎo)致溫升小。、該裝置反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力、空速、氫油比、循環(huán)氫純度等生產(chǎn)時所控指標(biāo)均在設(shè)計范圍內(nèi)，因此基本可以排除生產(chǎn)控制原因。、汽柴油加氫主要是脫硫脫氧脫氮烯烴飽和金屬氫解反應(yīng)，原料油中含有加氫反應(yīng)放熱量大的組分如硫化物、氮化物、烯烴和芳烴等越多，反應(yīng)溫升越大。該裝置生產(chǎn)的原料為常壓直餾柴油，性質(zhì)決定該原料中烯烴含量小1，因此，烯烴加氫飽和放熱量相對較小，溫升較低。直餾柴油性質(zhì)應(yīng)該是溫升小的主要原因。5.2硫化氫汽提塔（C-201）進料溫度低的對策：、從提高溫升方面，達到進塔溫度高的目的。由于該裝置加工的是常壓直餾柴油，其