惠州石化VRDS裝置渣油深度脫金屬的工業(yè)應(yīng)用

姜龍雨 吳海波

摘 ?????要：論述了CLG公司固定床渣油加氫處理技術(shù)在中海油惠州石化有限公司400萬t/aVRDS裝置的工業(yè)應(yīng)用。該裝置原料設(shè)計(jì)鎳+釩含量102 wppm，經(jīng)深度加氫脫金屬，加氫重油產(chǎn)品鎳+釩含量可以達(dá)到10 wppm以下。該裝置第一周期運(yùn)行結(jié)果表明，深度加氫脫金屬同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)裝置長周期運(yùn)行。

關(guān) ?鍵 ?詞：VRDS;渣油加氫處理;脫金屬;工業(yè)應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TE624 ??????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A ??????文章編號(hào)：1671-0460（2019）02-0337-04

Abstract： The industrial application of CLG fixed bed residue hydrotreating technology in 4 Mt/a VRDS unit of CNOOC Huizhou petrochemical company was discussed. The raw material of the unit contains 102 wppm of nickel and vanadium， and the content of nickel and vanadium in the hydrotreated heavy oil product can be less than 10 wppm after deep hydrodemetallization. The running results in No.1 operation period show that the long-term operation of the unit can be achieved with deep hydrodemetallization process.

Key words： VRDS; Residue hydrotreating; Hydrodemetallization; Industrial application

為了合理利用石油資源，滿足不斷增長的輕質(zhì)油品需求以及適應(yīng)日趨嚴(yán)格的環(huán)保要求，各國煉油工業(yè)都非常重視渣油轉(zhuǎn)化[1]。渣油加氫處理工藝作為重質(zhì)油深度加工的重要手段，現(xiàn)在越來越受人們關(guān)注[2]。同時(shí)重油加氫是重油輕質(zhì)化和提高煉油廠輕質(zhì)油收率的重要途徑之一，所以VRDS-FCC組合工藝近年來得到了快速發(fā)展[3]。

重油組份及其復(fù)雜，具有黏度高、金屬含量高等特點(diǎn)，其中金屬多數(shù)富集在渣油組份中，特別是鎳、釩等金屬含量高。在加氫處理過程中，金屬沉積在催化劑表面造成反應(yīng)器壓降升高和催化劑失活，縮短裝置運(yùn)行周期。在催化裂化過程中，釩沉積在催化劑表面上，造成催化劑活性降低，產(chǎn)品的選擇性變差，轉(zhuǎn)化率降低[4]。鎳以氧化物的形態(tài)均勻地沉積在催化劑的表面。在催化裂化操作條件下，鎳化物極易被還原為金屬單質(zhì)鎳。而單質(zhì)鎳具有較強(qiáng)的催化脫氫能力，會(huì)增加氫氣和焦炭的收率，使反應(yīng)選擇性變差[5]。因此VRDS-FCC組合工藝對(duì)上游VRDS裝置金屬脫除率，尤其是鎳、釩脫除率有較高要求。

目前國內(nèi)運(yùn)行的渣油加氫裝置，其加氫重油產(chǎn)品Ni+V含量多數(shù)在20 wppm左右。惠州石化400萬噸/年VRDS裝置原料設(shè)計(jì)鎳+釩含量102 wppm，經(jīng)加氫深度脫金屬，加氫重油產(chǎn)品Ni+V含量<10 wppm，實(shí)現(xiàn)了VRDS裝置深度脫金屬的目標(biāo)。

1 ?裝置簡介

惠州石化400萬t/aVRDS裝置采用CLG公司的固定床渣油加氫工藝技術(shù)。反應(yīng)部分設(shè)置為兩列，分餾部分兩系列共用，可實(shí)現(xiàn)每個(gè)反應(yīng)系列單開單停。兩系列反應(yīng)部分設(shè)計(jì)體積空速0.18 h-1，氣油比844 Nm3/m3，循環(huán)氫純度≮91%（v/v），摻渣比76.8%，催化劑運(yùn)轉(zhuǎn)周期350 d。

裝置由反應(yīng)、分餾、公用工程及輔助系統(tǒng)三部分組成。其中反應(yīng)系統(tǒng)、循環(huán)氫系統(tǒng)、熱低壓分離器為雙系列設(shè)置，冷低壓分離器為兩系列共用，補(bǔ)充氫氣系統(tǒng)按照氫氣站的方式設(shè)置。分餾系統(tǒng)主要分為汽提塔系統(tǒng)和分餾塔系統(tǒng)。

2 ?催化劑裝填情況

本裝置第一周期雙系列均采用ICR系列催化劑，催化劑裝填情況見表1。

3 ?裝置正常生產(chǎn)情況

3.1 ?原料性質(zhì)

本裝置于2017年9月30日一次開車成功，所有產(chǎn)品全部合格。為評(píng)價(jià)CLG公司的固定床渣油加氫工藝技術(shù)以及催化劑的技術(shù)性能指標(biāo)，同時(shí)首開后受全廠氫氣平衡限制，裝置于2018年10月30日-11月1日進(jìn)行工藝標(biāo)定。

本裝置設(shè)計(jì)加工原料為減壓渣油：焦化蠟油：催化循環(huán)油=76.8：11.22：11.98的混合原料油。標(biāo)定期間裝置兩列實(shí)際進(jìn)料均為減壓渣油：減壓蠟油=76.8：3.2 ?混合原料油

正常生產(chǎn)期間原料油主要性質(zhì)見表2。

從表2可以看出，主要指標(biāo)中硫、殘?zhí)己枯^設(shè)計(jì)值略低、氮含量低于設(shè)計(jì)值，Ni+V含量與設(shè)計(jì)值基本持平，實(shí)際原料性質(zhì)接近設(shè)計(jì)原料性質(zhì)。

3.3 ?主要操作參數(shù)

正常生產(chǎn)期間反應(yīng)器的主要操作參數(shù)見表3。

從表3可以看出，由于自2018年5月裝置兩套反應(yīng)系統(tǒng)實(shí)行差異化操作，裝置I系列反應(yīng)溫度較低，催化劑仍保持初期活性，而II系列反應(yīng)溫度已達(dá)到407 ℃，高于設(shè)計(jì)值403 ℃，催化劑已達(dá)到活性末期，但兩個(gè)系列各個(gè)反應(yīng)器床層溫度均未出現(xiàn)熱點(diǎn)，壓降也均低于設(shè)計(jì)值，I、II系列反應(yīng)系統(tǒng)操作均處于平穩(wěn)操作工況。

3.4 ?主要操作參數(shù)