焦化蠟油絡(luò)合脫氮-催化裂化組合工藝工業(yè)試驗

叢麗茹，左艷梅，郭立艷，萬書寶

中國石油大慶化工研究中心，黑龍江大慶 163714

隨著原油資源利用程度的不斷加深和市場對輕質(zhì)油品需求量的不斷增長，催化裂化的原料正向重質(zhì)化、多樣化發(fā)展，利用催化裂化裝置加工焦化蠟油已成為煉油廠擴大原料來源和挖潛增效的重要途徑。我國原油氮化物含量高，通常在 0.05%～0.6%之間，且 80%以上的氮化物分布在 400 ℃以上的重油餾分中，這導(dǎo)致由延遲焦化工藝生產(chǎn)的焦化蠟油中氮化物尤其是堿性氮化物含量高，易使催化裂化催化劑中毒而影響后續(xù)加工，因此需要脫除焦化蠟油中的堿性氮化物[1～3]。脫除焦化蠟油中的堿性氮化物的方法主要有加氫精制、溶劑精制、吸附脫氮和絡(luò)合脫氮等。加氫精制-催化裂化組合工藝存在裝置投資大，氫耗高，焦粉使催化劑中毒的問題；溶劑精制-催化裂化組合工藝存在能耗高，收率低的問題；絡(luò)合脫氮-催化裂化組合工藝堿性氮化物脫除率高、脫氮選擇性好和精制油收率高而備受青睞[4-7]。為此，我們開發(fā)出了適用于脫除焦化蠟油中的堿性氮化物的絡(luò)合脫氮劑和脫氮工藝，攻克了高黏度氮渣分離、劑油混合及電場分離等專用設(shè)備的設(shè)計/制造、裝置流程優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù)難題，建成了國內(nèi)首套 40萬t/a焦化蠟油絡(luò)合脫氮裝置，完成了絡(luò)合脫氮-催化裂化組合工藝工業(yè)試驗，為劣質(zhì)焦化蠟油資源利用提供了解決途徑，具有較好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

1 試驗部分

1.1 試驗原料和裝置介紹

試驗原料來自某煉廠焦化和常減壓裝置，基本性質(zhì)見表1。

表1 焦化蠟油和催化原料性質(zhì)

1.2 脫氮劑

絡(luò)合脫氮劑符合企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/ZBS 010—2009。

1.3 脫氮裝置流程

從延遲焦化裝置過來的焦化蠟油，經(jīng)過減壓閥后在靜態(tài)混合器組中與按比例加入的脫氮劑充分混合反應(yīng)，然后依次進(jìn)入自然沉降罐和一次電精制沉降罐。在自然沉降罐中，大部分尾渣在重力作用下沉降至罐底；在一次電精制沉降罐中，尾渣在重力和電場的作用下沉降至罐底，與脫氮油分離，再經(jīng)過過濾罐進(jìn)一步脫除尾渣。頂部的脫氮焦化蠟油由油泵輸送至催化裂化裝置。自然沉降罐、一次電精制沉降罐和過濾罐分離出的脫氮尾渣定期排入尾渣儲罐，由槽車運至回收處理廠進(jìn)行無害化處理。

2 試驗結(jié)果

2.1 絡(luò)合脫氮工業(yè)試驗

從延遲焦化裝置過來的焦化蠟油溫度為80～90 ℃，反應(yīng)時間約30 min，脫氮率穩(wěn)定在46%～58%。試驗數(shù)據(jù)見表2。

表2 40萬t/a絡(luò)合脫氮裝置工業(yè)試驗

絡(luò)合脫氮工業(yè)試驗結(jié)果表明，脫氮劑用量為進(jìn)料量的0.83%時，焦化蠟油的堿性氮含量由1 850 μg/g降到850 μg/g，脫氮率達(dá)到54.1%，脫氮油收率達(dá)到97.4%，經(jīng)濟(jì)性最好。因此采用此工藝條件進(jìn)行絡(luò)合脫氮-催化裂化工業(yè)試驗。

2.2 絡(luò)合脫氮-催化裂化組合工藝工業(yè)試驗

在140萬t/a的催化裂化裝置上開展摻煉15%脫氮前后焦化蠟油的對比評價試驗，試驗結(jié)果見表3。

表3 絡(luò)合脫氮-催化裂化組合工藝工業(yè)試驗

從表3中的摻煉15%脫氮前后焦化蠟油對比結(jié)果可以看出，采用脫氮后混合原料的總液體收率可提高1.15%，汽油、 柴油等產(chǎn)品質(zhì)量變化不大，采用焦化蠟油絡(luò)合脫氮工藝對催化裂化裝置操作無不利影響。

3 結(jié)論

1)建成國內(nèi)首套40 萬t/a焦化蠟油絡(luò)合脫氮工業(yè)示范裝置。

2)焦化蠟油絡(luò)合脫氮試驗結(jié)果表明，裝置脫氮劑加入量0.83%，焦化蠟油的堿性氮含量由1 850 μg/g 降到850 μg/g，脫氮率達(dá)到 54.1%，脫氮油收率為 97.4%。

3)摻煉15%焦化蠟油脫氮前后總液收提高1.15%，汽油、 柴油等產(chǎn)品質(zhì)量變化不大，采用焦化蠟油絡(luò)合脫氮工藝對催化裂化裝置操作無不利影響。