DN—3531/SDD—800/Z—3723催化劑在加氫改質(zhì)裝置上的工業(yè)應(yīng)用

衣志成

摘 要：本文介紹了殼牌標準公司的催化劑DN-3531、SDD-800以及Z-3723在某石化公司加氫改質(zhì)裝置中的使用，包括催化劑裝填、活化以及工業(yè)運轉(zhuǎn)情況。運行和標定結(jié)果表明，通過調(diào)整操作條件，可成功地實現(xiàn)生產(chǎn)低凝柴油，達到了預期目標。

關(guān)鍵詞：加氫精制；加氫改質(zhì)；催化劑；工業(yè)應(yīng)用

中國石油某石化公司50萬噸/年中壓加氫改質(zhì)裝置利用2013年全廠大修期間更換該裝置催化劑，使用2012年該廠80萬噸/年中壓加氫裂化裝置再生的DN-3531/Z-3723/SDD-800催化劑。通過調(diào)整催化劑級配使之適應(yīng)裝置操作條件，實現(xiàn)以催化柴油和直餾重柴油為原料生產(chǎn)低凝柴油調(diào)和組分。

1 裝置簡介

50萬噸/年中壓加氫改質(zhì)裝置于1998年建成投產(chǎn)，裝置原設(shè)計以催化柴油、直餾輕蠟油為原料生產(chǎn)高品質(zhì)柴油，由反應(yīng)、分餾、熱工和公用工程等部分組成。反應(yīng)部分采用兩器串聯(lián)，一次通過，爐前混氫，冷高分工藝流程；分餾部分分餾塔采用進料加熱爐，輕柴油側(cè)線汽提工藝，分離粗汽油和改質(zhì)柴油。催化劑再生采用器外再生，催化劑硫化采用器內(nèi)硫化工藝。適應(yīng)公司原油結(jié)構(gòu)變化，裝置進行技術(shù)改造，取消尾油循環(huán)和側(cè)線汽提塔。

2 催化劑的裝填

裝置裝填的催化劑為利舊該廠80萬噸/年中壓加氫裂化裝置2012年再生的DN-3531/Z-3723/SDD-800催化劑，這些催化劑2009年10月投入使用，2012年8月卸出再生后封存。為適應(yīng)高空速情況生產(chǎn)，保證床層緊密一致，避免催化劑床層出現(xiàn)溝流現(xiàn)象，催化劑裝填采用密相裝填。

3 催化劑活化

再生催化劑經(jīng)過器外硫化后運抵進行現(xiàn)場裝填，為提升催化劑的活性，開工過程中在催化劑在接觸油之前進行活化，使其活性和穩(wěn)定性都能達到生產(chǎn)要求。活化過程中，催化劑中較為復雜的硫氧化物在較寬的溫度范圍內(nèi)與 H2發(fā)生反應(yīng)，最終形成硫化態(tài)金屬活性組分。

催化劑活化采用氣相活化方法。催化劑活化溫度控制分為150℃和350℃兩個恒溫階段，其中350℃恒溫階段控制床層總溫升≯25℃?；罨^程中嚴格控制循環(huán)氫外排，減少系統(tǒng)硫損失。床層350℃恒溫1小時以上，且循環(huán)氫連續(xù)兩個H2S含量分析不降低，即活化結(jié)束。催化劑活化結(jié)束后將反應(yīng)器床層溫度降低至220℃，直接引直餾輕柴油開工。

4 工業(yè)運行情況

4.1 裝置運行

裝置以催柴和直餾柴油為原料，最大混合比例催柴：直柴為8：2，產(chǎn)品方案為生產(chǎn)總硫含量小于50PPm的0號柴油、-35號柴油或-50號柴油調(diào)和組分。運行中夏季按照精制脫硫方案生產(chǎn)，冬季按照改質(zhì)方案生產(chǎn)。夏季方案生產(chǎn)時通過適當加大改質(zhì)反應(yīng)器入口和床層冷氫量，抑制改質(zhì)催化劑活性。改質(zhì)方案生產(chǎn)時通過提高改質(zhì)反應(yīng)溫度可以使改質(zhì)催化劑短時間內(nèi)恢復活性，實現(xiàn)精制脫硫方案和改質(zhì)方案的快速切換，達到以催柴和直柴混合原料生產(chǎn)-35號柴油調(diào)和組分，以催柴為原料生產(chǎn)-50號柴油調(diào)和組分的生產(chǎn)目標。2013年至2015年運行數(shù)據(jù)表明，催化劑活性和選擇性較好，同時在2013年10月按照改質(zhì)產(chǎn)品方案進行標定。

4.2 產(chǎn)品性質(zhì)

以催柴和直餾的混合原料，生產(chǎn)出的柴油產(chǎn)品凝點、冷濾點、色度、氧化安定性指標滿足-35號柴油標準。產(chǎn)品柴油硫含量在30PPm左右，十六烷值較原料油增加2-3個單位，多環(huán)芳烴含量下降20個百分點，是煉廠生產(chǎn)國IV標準柴油的理想調(diào)和組分。以催柴為原料，通過反應(yīng)溫度的調(diào)整，可以生產(chǎn)出-50號柴油調(diào)和組分，催化劑操作靈活性較高。

4.3 產(chǎn)品分布

標定時，目的產(chǎn)品柴油的收率達到90.4w%，裝置總液收98.0w%以上；生產(chǎn)-50號調(diào)和組分時，目的產(chǎn)品柴油的收率達到94.01w%，裝置總液收97.0w%以上。標定時雖然反應(yīng)溫度較低，但催化劑出于再生后使用初期，活性較高，裂化反應(yīng)相對較高，粗汽油產(chǎn)率高。生產(chǎn)-50號調(diào)和組分時催化劑已處于穩(wěn)定階段，雖然反應(yīng)溫度較高，但目的產(chǎn)品收率相對較高。標定工況下，裝置氫耗1.11（w）%， 較同類裝置低，DN-3531/Z-3723/SDD-800催化劑級配是較節(jié)約氫氣的柴油改質(zhì)技術(shù)方案。

4.4 存在的問題

①催化劑按目前裝填配比，產(chǎn)品中硫含量進一步降低的難度較大，不能滿足國Ⅴ柴油標準。②隨著直餾柴油摻煉比的增加，反應(yīng)熱減少，加熱爐負荷明顯增加，反應(yīng)進料加熱爐成為影響產(chǎn)品質(zhì)量和增加摻煉比的瓶頸。

5 結(jié)論

①采用標準公司裝填方式，可以根據(jù)生產(chǎn)需要，激活或休眠改質(zhì)催化劑的活性，不需要在冬、夏季生產(chǎn)方案變換時，切換降凝反應(yīng)器。②根據(jù)不同的原料，通過操作條件的調(diào)整，可以實現(xiàn)靈活的產(chǎn)品方案，生產(chǎn)出符合國家標準的優(yōu)質(zhì)柴油。

參考文獻：

[1]楊春亮，董群，王鑒.加氫催化劑預硫化技術(shù)進展及其應(yīng)用[J].四川化工，2006，9（1）：18-22.