蠟油加氫裂化裝置摻煉加氫精制柴油的探討

方 友，鄭港西，曾文欽

(中海油惠州石化有限公司，廣東 惠州 516086)

蠟油加氫裂化裝置摻煉加氫精制柴油的探討

方 友，鄭港西，曾文欽

(中海油惠州石化有限公司，廣東 惠州 516086)

鑒于目前國(guó)內(nèi)柴油產(chǎn)品市場(chǎng)過于飽和且加氫精制柴油經(jīng)濟(jì)效益較差，提出了蠟油加氫裂化裝置摻煉加氫精制柴油的加工方案。該加工方案拓寬了蠟油加氫裂化裝置原料油范圍，增加了裝置生產(chǎn)方案的靈活性，充分利用了裝置加工能力，提高了裝置運(yùn)行效益，降低了綜合能耗。工業(yè)生產(chǎn)結(jié)果表明，蠟油加氫裂化裝置所摻煉的精制柴油經(jīng)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為重石腦油及噴氣燃料等高附加值產(chǎn)品，可大幅提高經(jīng)濟(jì)效益。

蠟油 加氫裂化 加氫精制柴油 噴氣燃料

1 裝置生產(chǎn)操作指標(biāo)分析

惠州石化蠟油加氫裂化裝置為國(guó)內(nèi)首套引進(jìn)殼牌工藝包的加氫裂化裝置，采用標(biāo)準(zhǔn)催化劑公司的DN-3551(精制劑)Z-503(深度脫氮?jiǎng)?Z-3723(裂化劑)催化劑，處理能力為4.0 Mta。裝置反應(yīng)器分成相同的兩系列(R101AB)，每個(gè)反應(yīng)器設(shè)6個(gè)床層，分別為3個(gè)精制反應(yīng)床層和3個(gè)裂化反應(yīng)床層。蠟油加氫裂化裝置摻煉加氫精制柴油前以減二線蠟油、減三線蠟油和焦化蠟油為原料，實(shí)際原料加工質(zhì)量比為50∶25∶25，摻煉后維持設(shè)計(jì)的3種蠟油間的比例不變。蠟油轉(zhuǎn)化率控制在87%±0.5%，并盡量維持穩(wěn)定。

1.1 原料油性質(zhì)

表1為摻煉加氫精制柴油前后混合原料油的性質(zhì)對(duì)比。摻煉前后原料性質(zhì)基本保持穩(wěn)定，加氫精制柴油硫、氮含量很低，摻煉量又較少，不影響混合進(jìn)料的硫、氮含量，混合進(jìn)料的硫、氮含量主要受蠟油進(jìn)料硫、氮含量的變化影響(主要是原油品種的變化)。雖然加氫精制柴油餾程較輕，但因?yàn)閾綗捔可?，并未影響混合原料的餾程，而且混合原料高壓進(jìn)料泵的運(yùn)行也未受到影響，沒有出現(xiàn)振動(dòng)增大的問題。

表1 摻煉前后混合原料油性質(zhì)對(duì)比

通過摻煉硫、氮含量很低的加氫精制柴油，有效降低了裝置混合進(jìn)料的硫含量和密度，硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)降至0.3%以下，密度(20 ℃)降至0.9 gcm3以下。調(diào)合混合原料的性質(zhì)，拓寬了加氫裂化裝置的原料油范圍，保證裝置催化劑的長(zhǎng)周期運(yùn)行。

1.2 主要操作參數(shù)

表2為摻煉加氫精制柴油前后的主要操作參數(shù)對(duì)比。在摻煉少量加氫精制柴油的情況下，裝置主要操作參數(shù)變化不大，具體分析如下：

(1)反應(yīng)入口溫度下降2 ℃左右。摻煉前蠟油加氫裂化裝置混合進(jìn)料溫度為131 ℃，而加氫精制柴油溫度為80 ℃左右，導(dǎo)致?lián)綗捄蟮幕旌线M(jìn)料溫度為129 ℃左右，同時(shí)由于在360 ℃左右會(huì)有部分加氫精制柴油汽化吸收大量汽化潛熱，最終導(dǎo)致混合進(jìn)料的溫度降低。

表2 主要操作參數(shù)對(duì)比

(2)因?yàn)閾綗捈託渚撇裼偷牧?、氮和芳烴含量低，在反應(yīng)器精制段反應(yīng)深度較淺，所以反應(yīng)精制段溫升維持不變。由于加氫精制柴油主要在裝置裂化段第一、第二床層發(fā)生反應(yīng)，在維持裂化段入口溫度不變的情況下，裂化段第一床層溫升增加1.52 ℃，第二床層溫升增加0.51 ℃，裂化段床層總溫升提高1.86 ℃。加氫精制柴油在此操作條件下的裂化反應(yīng)并不劇烈。

(3)氫油比和噸油氫耗量略有降低，主要是因?yàn)閾綗捈託渚撇裼秃髮?dǎo)致原料變化，以及加氫精制柴油裂化反應(yīng)耗氫影響。

2 經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)分析

2.1 主要產(chǎn)品性質(zhì)

表3為摻煉加氫精制柴油前后的主要產(chǎn)品性質(zhì)對(duì)比。因?yàn)閾綗挼募託渚撇裼推焚|(zhì)較好，硫、氮含量低，所以摻煉前后裝置的產(chǎn)品質(zhì)量保持合格穩(wěn)定；摻煉后重石腦油產(chǎn)品的硫、氮含量保持不變，在保證噴氣燃料和柴油抽出餾程不變的情況下，噴氣燃料硫含量、冰點(diǎn)、煙點(diǎn)、閃點(diǎn)也未發(fā)生變化，柴油硫含量、閃點(diǎn)、十六烷值均基本保持不變。表明摻煉少量加氫精制柴油不會(huì)影響裝置的產(chǎn)品質(zhì)量。

2.2 目標(biāo)產(chǎn)品收率與氫耗分析

為了準(zhǔn)確分析摻煉加氫精制柴油后裝置的目標(biāo)產(chǎn)品收率及氫耗情況，對(duì)兩種工況進(jìn)行對(duì)比：第一種工況是摻煉加氫精制柴油前，減二線蠟油、減三線蠟油和焦化蠟油質(zhì)量比為49.08∶30.92∶20.00，進(jìn)料總量為420 th；第二種工況摻煉20 th的加氫精制柴油，但維持減二線蠟油、減三線蠟油和焦化蠟油比例不變(49.08∶30.92∶20.00)，且這3種原料總量也不變(420 th)，總進(jìn)料量為440 th。收集兩種工況下的原料(包括氫耗)和產(chǎn)品48 h的累積數(shù)據(jù)，計(jì)算得到加氫精制柴油的氫耗及產(chǎn)品收率，結(jié)果見表4。由表4可見：所摻煉加氫精制柴油的噸油氫耗約為2.28%，轉(zhuǎn)化率為100%；加氫精制柴油轉(zhuǎn)化后的高附加值產(chǎn)品收率很高，噴氣燃料收率為51.17%，重石腦油收率為39.01%，其它輕組分收率僅為9.82%。

表3 主要產(chǎn)品性質(zhì)對(duì)比

表4 加氫精制柴油的氫耗及產(chǎn)品收率

2.3 裝置能耗

蠟油加氫裂化裝置的能耗主要是來自燃料氣消耗和電耗，所以主要對(duì)比分析了電耗和燃料氣消耗，結(jié)果見表5。由表5可見：摻煉加氫精制柴油后，燃料氣單耗稍有增加，主要是因?yàn)樗鶕綗挷裼偷慕M分較輕，溫度偏低，所以反應(yīng)加熱爐負(fù)荷增加；且柴油轉(zhuǎn)化的產(chǎn)品都是輕組分，也會(huì)使分餾加熱爐負(fù)荷增大；摻煉加氫精制柴油后，裝置的整體負(fù)荷增加，電耗大幅下降，所以摻煉后裝置的噸油能耗反而下降。

表5 摻煉加氫精制柴油前后的能耗對(duì)比

2.4 經(jīng)濟(jì)效益分析

表6 摻煉加氫精制柴油的經(jīng)濟(jì)效益

注：因?yàn)榧託渚撇裼土?、氮含量很低，加氫過程所產(chǎn)生的硫化氫和氨氣可以忽略不計(jì)，所以不考慮其對(duì)裝置物料平衡的影響，以及其產(chǎn)生的硫化氫和氨氣的處理對(duì)加工成本的影響。

3 結(jié) 論

(2)摻煉加氫精制柴油的硫、氮含量很低，對(duì)蠟油加氫裂化裝置反應(yīng)的精制溫度沒有影響，加氫精制柴油在裂化段完全裂化反應(yīng)，使裝置裂化段溫升提高1.86 ℃。

(3)摻煉加氫精制柴油的噸油氫耗約為2.28%，加氫精制柴油的轉(zhuǎn)化率為100%，而且主要是轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品(噴氣燃料和重石腦油收率達(dá)90%以上)。

(4)摻煉加氫精制柴油后，蠟油加氫裂化裝置的噸油能耗為1 096 MJt，與摻煉前相比略有下降；經(jīng)濟(jì)效益較為可觀，每摻煉1 t加氫精制柴油可收益186元。

[1] 張振.柴汽比問題綜述與對(duì)策探討[J].石油煉制與化工，1995，26(5)：54-58

[2] 張成.優(yōu)化生產(chǎn)方案增產(chǎn)汽油措施分析與應(yīng)用[J].石油煉制與化工，2012，43(4)：5-9

[3] 張成，鐘湘生.降低柴汽比潛力分析與措施[J].煉油技術(shù)與工程，2013.43(6)：22-25

[4] 田景惠.2011年我國(guó)成品油市場(chǎng)回顧及2012年展望[J].國(guó)際石油經(jīng)濟(jì)，2012，20(1)：77-82

[5] 田景惠.2012年我國(guó)成品油市場(chǎng)回顧及2013年展望[J].國(guó)際石油經(jīng)濟(jì)，2013，21(4)：70-75

HYDROCRACKINGWAXOILBLENDINGWITHHYDROTREATEDDIESEL

Fang You， Zheng Gangxi， Zeng Wenqin

(CNOOCHuizhouPetrochemicalCompanyLimited，Huizhou，Guangdong516086)

In view of the current domestic diesel market，hydrocracking wax oil with hydrotreated diesel was commercially practiced to broaden the range of raw materials，make full use of the capacity，improve the operation efficiency and reduce the comprehensive energy consumption of the hydrocracking unit.The commercial results showed that the hydrotreated diesel is converted into high value-added products such as heavy naphtha and jet fuel，which can greatly improve the economic benefit of the unit.

wax oil; hydrocracking； hydrotreated diesel; jet fuel

2017-05-16；修改稿收到日期2017-07-16。

方友，從事加氫裂化工藝管理工作。

方友，E-mail：fangyou@cnooc.com.cn。