催化柴油掺炼比对柴油加氢工艺的影响.pdf

目的 考查催化柴油掺炼比对混合柴油加氢工艺的影响。方法 针对某炼厂物料平衡的需要及柴油加氢工业装置提高催化柴油掺炼比的需求,以混合柴油的加氢工艺为研究对象,在加氢中试装置上考查催化柴油的掺炼比对加氢工艺参数(平均反应温度)、产品分布和产品性质的影响,建立加氢工艺参数等与催化柴油掺炼比的关联式。结果随着催化柴油掺炼比的提高,原料的组成更趋重质化、劣质化,加氢难度显著增加;所建立的精制柴油硫含量、平均反应温度与催化柴油掺炼比的关联式可在一定范围内指导工艺参数的调整;在同等条件下,随着催化柴油掺炼比的提高,混合柴油的转化率快速降低。综合考虑催化剂寿命、多产优质重整原料的需求以及兼产3号喷气燃料的要求,将催化柴油的掺炼比调整至3 0%左右较为合适。当产品性质有余量时,掺炼比可适当提高,同时在工业装置上完成验证。结论 明确了劣质原料掺炼比对平均反应温度等加氢工艺参数以及加氢裂化产品分布和产品性质的影响,可为同类工业加氢装置掺炼劣质原料提供工业运行实例的参考。关键词:催化柴油;掺炼比;混合柴油;加氢工艺D O I:1 0.3 9 6 9/j.i s s n.1 0 0 7-3 4 2 6.2 0 2 3.0 4.0 0 5 引用格式:韩龙年,方友,李保良,等.催化柴油掺炼比对柴油加氢工艺的影响J.石油与天然气化工,2 0 2 3,5 2(4):2 5-3 1.HANLN,F AN GY,L IBL,e ta l.E f f e c to fc a t a l y t i cd i e s e lb l e n d i n gr a t i oo nd i e s e lh y d r o g e n a t i o np r o c e s sJ.C h e m i c a lE n g i n e e r i n go fO i l&G a s,2 0 2 3,5 2(4):2 5-3 1.E f f e c t o f c a t a l y t i cd i e s e l b l e n d i n gr a t i oo nd i e s e l h y d r o g e n a t i o np r o c e s sH a nL o n g n i a n1,F a n gY o u2,L iB a o l i a n g2,Y a n gG u o m i n g1,Z h a n gH a i h o n g1,C h e nY u f e i1,L i uJ i a n1,W a n gN i n g11.CNO O CI n s t i t u t eo fC h e m i c a l sa n dA d v a n c e dM a t e r i a l s,B e i j i n g,C h i n a;2.C NO O CH u i z h o uP e t r o c h e m i c a lC o mp a n yL i m i t e d,H u i z h o u,G u a n g d o n g,C h i n aA b s t r a c t:O b j e c t i v eT h ee f f e c to f c a t a l y t i cd i e s e l b l e n d i n gr a t i oo nm i x e dd i e s e l h y d r o g e n a t i o np r o c e s sw a s i n v e s t i g a t e d.M e t h o d sA i m i n ga t t h er e q u i r e m e n to fm a t e r i a l b a l a n c e i nar e f i n e r ya n dt h er e q u i r e m e n to f i n c r e a s i n gt h eb l e n d i n gr a t i oo f c a t a l y t i cd i e s e l i nd i e s e l h y d r o g e n a t i o n i n d u s t r i a l u n i t,t a k i n gt h eh y d r o g e n a t i o np r o c e s so fm i x e dd i e s e l a st h er e s e a r c ho b j e c t,t h ee f f e c to fb l e n d i n gr a t i oo fc a t a l y t i cd i e s e lo nh y d r o g e n a t i o np r o c e s sp a r a m e t e r s(a v e r a g er e a c t i o nt e m p e r a t u r e),p r o d u c td i s t r i b u t i o na n dp r o d u c tp r o p e r t i e sw e r e i n v e s t i g a t e do nah y d r o g e n a t i o np i l o tp l a n t.T h ec o r r e l a t i o nb e t w e e nh y d r o g e n a t i o np r o c e s sp a r a m e t e r sa n db l e n d i n gr a t i oo f c a t a l y t i cd i e s e lw a se s t a b l i s h e d.R e s u l t s(1)T h em a t e r i a l c o m p o s i t i o nt e n d st ob eh e a v i e ra n di n f e r i o rw i t ht h e i n c r e a s eo fc a t a l y t i cd i e s e l b l e n d i n gr a t i o,w h i c hl e a d st oas i g n i f i c a n ti n c r e a s ef o rh y d r o g e n a t i o nd i f f i c u l t y.(2)T h ee s t a b l i s h e dc o r r e l a t i o nf o r m u l ab e t w e e ns u l f u rc o n t e n ti nr e f i n e dd i e s e l,a v e r a g er e a c t i o nt e m p e r a t u r ea n dc a t a l y t i cd i e s e lb l e n d i n gr a t i oc o u l dg u i d et h ea d j u s t m e n to fp r o c e s sp a r a m e t e r s i nac e r t a i nr a n g e.(3)U n d e rt h es a m ec o n d i t i o n s,w i t ht h e i n c r e a s eo fc a t a l y t i cd i e s e lb l e n d i n gr a t i o,t h ec o n v e r s i o nr a t eo fm i x e dd i e s e l d e c r e a s e dr a p i d l y.C o n s i d e r i n g t h e c a t a l y s t l i f e t i m e,t h ed e m a n d so fp r o d u c i n gh i g hq u a l i t yr e f o r m i n gr a w m a t e r i a l a sw e l l a s t h e r e q u i r e m e n t o f p r o d u c i n g3#j e t f u e l,i t i sm o r e s u i t a b l e t oa d j u s t t h eb l e n d i n gr a t i oo f c a t a l y t i cd i e s e l t oa b o u t3 0%.T h eb l e n d i n gr a t i oc o u l db ea p p r o p r i a t e l yi n c r e a s e d w h e nt h ep r o d u c tp r o p e r t i e sw e r es u r p l u s,a n dt h ec a l i b r a t i o nw a sc o m p l e t e d i n i n d u s t r i a l p l a n t a t t h es a m e t i m e.C o n c l u s i o n sT h e i n f l u e n c eo fb l e n d i n gr a t i oo f i n f e r i o rr a w m a t e r i a l so nh y d r o g e n a t i o n p r o c e s sp a r a m e t e r ss u c ha sa v e r a g er e a c t i o nt e m p e r a t u r e,p r o d u c t sd i s t r i b u t i o na n d p r o d u c tp r o p e r t i e so fh y d r o c r a c k i n gw e r ec l a r i f i e d,w h i c hc a np r o v i d er e f e r e n c e f o rs i m i l a r i n d u s t r i a l h y d r o g e n a t i o nu n i tb l e n d i n g i n f e r i o r r a w m a t e r i a l s.K e y w o r d s:c a t a l y t i cd i e s e l;b l e n d i n gr a t i o;m i x i n gd i e s e l;h y d r o g e n a t i o np r o c e s s 催化柴油(L C O)是重油催化裂化/催化裂解装置的主要产品之一,具有密度大、硫氮含量高、多环芳烃含量高、十六烷值低等显著特点,属于典型的劣质柴油馏分1。一方面,国内油品质量升级加速推进2,如北京于2 0 2 1年1 2月1日起正式实施“京B”油品标准3-4,其中,对柴油中多环芳烃的控制指标更加严格,52 石 油 与 天 然 气 化 工 第5 2卷 第4期 CHEM I C A LE N G I N E E R I NGO FO I L&G A S 作者简介:韩龙年,1 9 8 7年生,硕士,高级工程师,2 0 1 3年毕业于辽宁石油化工大学石油化工学院化学工艺专业(中国石化抚顺石油化工研究院联合培养),主要从事馏分油加氢技术的研究工作,以第一作者身份发表论文1 0余篇,合作授权发明专利6件。E-m a i l:e x p l o y e r h l n 1 6 81 6 3.c o m由7%进一步降至5%。另一方面,我国炼油产能过剩问题突出,柴汽 比大幅降低 且呈 逐 年 降 低 的 趋 势,2 0 1 9年柴汽比降至1.0 515,预计到2 0 3 0年,柴汽比将降至0.9 06。抛开短期内市场对柴油需求旺盛的现 象,各 大 炼 厂 均 通 过 多 种 技 术 措 施 降 低 柴 汽比7-1 0。针对我国当前加速推进柴油质量升级的步伐,且伴随着催化裂解(D C C)等深度裂解装置转化率的持续增加,以及原油直接制化学品技术的迅猛发展1 1-1 5,催化柴油的劣质化将更加明显,产量也将进一步增加,将其作为车用柴油调合组分将会受到极大限制或已无可能。因此,催化柴油的增值化、高值化利用成为炼厂面临的重大难题之一1 6。目前,催化柴油增值化、高值化利用技术可分为加氢装置掺炼催化柴油技术及催化柴油全馏分的加工技术,其中,在传统滴流床加氢装置上掺炼催化柴油的技术已比较成熟,如焦化汽柴油加氢装置掺炼催化柴油1 7、煤柴油中压加氢裂化装置掺炼催化柴油1 8、蜡油加氢装置掺炼催化柴油1 9-2 2、渣油加氢装置掺炼催化柴油2 3-2 4,有炼厂也在液相加氢装置上进行了掺炼催化柴油的实践2 5-2 6,以上技术路线均为当前催化柴油的增值化、高值化利用提供了很好的借鉴。针对某炼厂物料平衡的需要以及柴油加氢工业装置提高催化柴油掺炼质量比(以下简称掺炼比)的需求,以混合柴油的加氢工艺为研究对象,在加氢中试装置上考查催化柴油的掺炼比对加氢工艺参数(平均反应温度)、产品分布和产品性质的影响,建立加氢工艺参数等与催化柴油掺炼比的关联式等,以期优化、指导装置工艺参数的调整,并在工业装置上完成验证。1 实验部分1.1 原料油及催化剂1.1.1 原原料料油油原料油取自某炼厂常减压装置等工业装置,原料油的典型性质见表1。由表1可以看出:直馏柴油中饱和烃质量分数为7 5%,总芳烃质量分数为2 5%,双环及以上多环芳烃质量分数约1 0%,而催化柴油中饱和烃质量分数低于1 5%,芳烃质量分数均超过8 5%,且两环及以上多环芳烃质量分数超过6 0%。催化柴油密度大,硫、氮和芳烃含量高,性质较差,提高掺炼比势必导致原料油的性质变差,故要达到同等的产品方案,需调整工艺参数,以实现催化柴油中多环芳烃高效转化为单环芳烃而富集在重石脑油馏分中。表1 原料油的典型性质分析项目直馏柴油催化柴油1催化柴油2密度(2 0)/(gc m-3)0.8 6 900.9 6 080.9 6 88w(硫)/(gg-1)17 4 0.051 1 0.041 5 0.0w(氮)/(gg-1)1 9 0.77 0 7.04 7 9.0质谱族组成,w/%链烷烃3 1.37.89.8环烷烃4 3.72.64.7单环芳烃1 5.42 6.82 0.3双环芳烃8.85 5.85 5.6三环芳烃0.87.09.6芳烃2 5.08 9.68 5.51.1.2 催催化化剂剂采用工业生产的催化剂进行试验,其中,加氢精制催化剂以改性氧化铝为载体,M o-N i为活性金属,具有较强的烯烃饱和、脱硫脱氮及芳烃饱和能力,装填堆密度小。加氢裂化催化剂以改性的氧化铝和U S Y分子筛为载体,W-N i为加氢活性组元,具有裂化活性高、重石脑油选择性好、良好的活性和稳定性、原料适应性强等特点。1.2 加氢中试试验装置在3 0 0m L固定床加氢中试装置上进行相关试验,采用氢气一次通过流程,氢气为高纯氢,加氢中试试验装置工艺流程示意图见图1。各工艺参数均精确控制,反应温度控制精度为0.5,系统压力采用高62韩龙年 等 催化柴油掺炼比对柴油加氢工艺的影响 2 0 2 3 分尾气减压控制系统,控制精度为0.1MP a,采用高精度质量流量计,新氢量(2 0,1 0 1.3 2 5k P a)控制精度为0.5L/h,采用精密柱塞泵,进油量控制精度为 2.0g/h。其中,原料油为掺炼不同比例催化柴油的混合柴油,因现有工业装置的确定性及关键设备参数的限制,中试研究过程中保持系统总压力为1 0.0M P a,氢油体积比为5 0 01,体积空速为2.0h-1,在同一试验装置上进行催化剂床层等温操作试验。1.3 样品检测分析方法主要对原料油、精制柴油和加氢裂化生成油全馏分的密度、硫、氮和质谱族组成进行分析,分析方法均采用国家标准或行业标准,见表2。表2 油品分析方法分析项目试验方法密度S H/T0 6 0 4-2 0 0 0硫含量G B/T1 7 0 4 0-2 0 1 9氮含量S H/T0 6 5 7-2 0 0 7模拟馏程A S TM D2 8 8 7-2 0 1 6碳含量S H/T0 6 5 6-2 0 1 7氢含量S H/T0 6 5 6-2 0 1 7烃类组成S H/T0 6 0 6-2 0 1 92 结果与讨论2.1 不同掺炼比混合柴油的性质在不同掺炼比下调配混合柴油,混合柴油的典型油品性质见表3。表3 混合柴油的典型性质柴油种类w(掺炼比)/%密度(2 0)/(gc m-3)w(硫)/(gg-1)w(氮)/(gg-1)w(碳)/%w(氢)/%混合柴油13 00.8 8 8525 8 0.02 7 78 7.5 91 2.1 1混合柴油24 00.8 9 7629 4 0.03 3 28 8.2 51 1.4 3混合柴油35 00.9 0 7731 8 0.03 6 08 8.6 61 0.9 8混合柴油46 00.9 1 8934 8 0.04 2 38 9.0 91 0.5 2烃类组成,w/%链烷烃环烷烃单环芳烃双环芳烃三环芳烃芳烃2 6.12 9.31 7.12 4.72.84 4.62 3.32 5.31 7.83 0.13.55 1.42 1.12 1.81 8.43 4.64.15 7.11 8.31 7.71 9.33 9.94.86 4.0 注:每种混合柴油中催化柴油包括催化柴油1和催化柴油2,其质量比一定。从表3可以看出,随着催化柴油掺炼比的提高,混合柴油的密度增大,硫、氮含量增加,烃类组成中饱和烃含量减少,芳烃含量增加,且芳烃组成中双环芳烃含量明显增加,其性质越来越差。催化柴油的掺炼对加氢工艺条件的影响不能仅从硫、氮含量的绝对增加量去考虑,更要考虑各杂环化合物的形态分布。以各原料中硫形态的分布为例,直馏柴油、催化柴油1和混合柴油1的硫形态分布见图2。从图2可以看出,直馏柴油中仅有少量带烷基侧链的苯并噻吩,其加氢脱除较易进行。而催化柴油中除少量苯并噻吩类硫化物外,绝大部分为二苯并噻吩类硫化物,其加氢脱除较难进行,尤其对带烷基侧链的二苯并噻吩类硫化物,对称位的甲基形成空间位阻后将进一步抑制加氢脱硫反应的进行。因此,直馏柴油中掺入催化柴油,不仅使混合柴油中硫含量的绝对值有所增加,更使混合柴油的加氢脱硫难度显著增加。2.2 掺炼比对加氢精制深度的影响2.2.1 精精制制柴柴油油加加氢氢深深度度与与掺掺炼炼比比的的关关联联以不同 掺 炼 比 混 合 柴 油 为 原 料,在 总 压 力 为1 0MP a、体积空速为2.0h-1、氢油体积比为5 0 01、平均反应温度为3 6 0的同等条件下,对精制柴油进行分析,结果见表4。从表4可以看出:在试验范围内,控制精制柴油中双环及以上多环芳烃质量分数在7%以内,精制柴油中硫含量随掺炼比的提高显著增加,当掺炼比为4 0%时,精制柴油中硫质量分数在1 0g/g以下;以精制柴油中硫含量对掺炼比作图,见72 石 油 与 天 然 气 化 工 第5 2卷 第4期 CHEM I C A LE N G I N E E R I NGO FO I L&G A S表4 不同掺炼比对应精制柴油的性质(同等操作条件)柴油种类密度(2 0)/(gc m-3)w(硫)/(gg-1)w(氮)/(gg-1)烃类组成,w/%链烷烃环烷烃单环芳烃双环芳烃三环芳烃芳烃精制柴油10.8 5 702.00.52 8.84 7.32 1.12.50.32 3.9精制柴油20.8 7 167.50.52 6.13 8.53 0.64.30.53 5.4精制柴油30.8 8 021 8.80.72 3.03 3.83 7.25.40.64 3.2精制柴油40.8 8 813 1.51.02 0.33 0.64 2.56.00.64 9.1 注:精制柴油1、2、3、4分别对应混合柴油1、2、3、4的加氢生成油。图3(a),并建立关联式y=21 0-6x4.0 2 84,相关系数R2大于0.9 9。对于对标的工业装置而言,系统压力、处理量和氢油体积比等工艺条件已相对固定,此关联式适用于回归计算任一掺炼比在指定工艺条件下精制柴油中硫含量,或是在指定工艺条件下精制柴油中硫含量控制在某个指标,计算得到掺炼比的上限,即适用于指定工艺条件下基于产品控制指标所带来的掺炼比的调整。如在该工艺条件下要控制精制柴油中硫质量分数不超过1 0g/g,催化柴油掺炼比不能高于4 3.9%。图3(b)的关联式适用范围同图3(a),可用于换算指定工艺条件下精制柴油中总芳烃含量和掺炼比的互算。2.2.2 精精制制柴柴油油工工艺艺参参数数与与掺掺炼炼比比的的关关联联以不同 掺 炼 比 混 合 柴 油 为 原 料,在 总 压 力 为1 0MP a、体积空速为2.0h-1和氢油体积比为5 0 01的工艺条件下,控制脱硫深度在同等水平,考查平均反应温度的变化,结果见表5。由表5可知:精制柴油中多环芳烃质量分数控制在7%以内;随着掺炼比的提高,保证加氢脱硫深度在同等水平,反应温度逐步提高,掺炼比等差提高时,在热力学平衡区间内,因高温更有利于反应速率的提高,故反应温度的增幅收窄;在试验 范 围 内,以 平 均 反 应 温 度 对 掺 炼 比 作 图,见图4(a),并建立关联式y=2 4 7.0 2x0.0 9 41,相关系数R2大于0.9 9,可以回归计算得到任一掺炼比所对应的平均反应温度。图4(b)的关联式可以反映在同等的加氢脱硫、加氢脱氮深度下不同的催化柴油掺炼比所对应的精制柴油中总芳烃含量的变化情况,可用于指导掺炼比一定时平均反应温度的优化调整。混合柴油中的催化柴油掺炼比越高,对应的平均反应温度越高,催化剂的失活速率将加快,催化剂的寿命将缩短。对于确定的工业装置及催化剂,受到反应器出口温度的限制、催化剂活性及装置长周期稳定运行的要求,催化柴油的掺炼比不宜大幅调整,适合小比表5 不同掺炼比对应平均反应温度(同等脱硫深度)柴油种类反应温度/密度(2 0)/(gc m-3)w(硫)/(gg-1)w(氮)/(gg-1)烃类组成,w/%链烷烃环烷烃单环芳烃双环芳烃三环芳烃总芳烃精制柴油53 4 00.8 6 672 7.91.32 7.73 8.92 8.34.90.23 3.1精制柴油63 5 00.8 7 563 0.21.02 5.83 5.13 4.04.60.53 9.1精制柴油73 5 70.8 8 232 9.31.22 2.03 3.83 8.25.40.64 4.2精制柴油83 6 30.8 8 692 8.40.82 1.03 0.94 1.85.70.64 8.1 注:精制柴油5、6、7、8分别对应混合柴油1、2、3、4的加氢生成油。82韩龙年 等 催化柴油掺炼比对柴油加氢工艺的影响 2 0 2 3 例调整或微调。结合图3和图4中的关联式,可根据装置的实际生产情况和产品所要达到的控制指标,通过回归计算得到装置生产时可行的掺炼比上限,以及平均反应温度所要调整的下限,以期实现装置生产工艺参数的快速调整。2.3 掺炼比对混合柴油加氢裂化的影响控制精制柴油中氮含量满足进料要求,考查掺炼比在总压力为1 0.0MP a、体积空速为3.1h-1、氢油体积比为5 0 01和平均反应温度为3 4 5的同等条件下对混合柴油加氢裂化的影响,结果见表6。由表6可知,随着掺炼比的提高,加氢裂化全馏分的密度升高,全馏分模拟馏程的前移收缩,如不同掺炼比所对应的裂化生成油1和裂化生成油3,全馏分模拟馏程中5 0%馏出温度分别为1 4 5.1和2 2 2.9,馏程前移相差约8 0,说明随着催化柴油掺炼比的提高,原料的转化率越来越低,且在掺炼比达到5 0%时,原料的转化率急剧降低。模拟计算后可以看出,石脑油收率随着掺炼比的提高而降低,当掺炼比达到6 0%时,轻石脑油收率降至0,重石脑油收率不到2 0%。在试验范围内,对裂化生成油1和裂化生成油2进行实沸点蒸馏后进行各馏分的产品分析,当掺炼比为4 0%时,重石脑油中硫、氮质量分数均大于0.5g/g,不满足重整进料的要求,喷气燃料的烟点和柴油的十六烷指数等性质均变差。综合考虑催化剂的寿命、多产优质重整石脑油的需求和兼产3号喷气燃料的目标,该装置加工原料中催化柴油的掺炼比控制在3 0%较为适宜,具体生产过程中可根据产品性质进行小幅调整。表6 不同掺炼比对混合柴油加氢裂化产品分布的影响(同等工况)分析项目裂化生成油1裂化生成油2裂化生成油3裂化生成油4精制柴油中w(氮)/(gg-1)5.61.24.83.2全馏分密度(2 0)/(gc m-3)0.7 6 420.7 7 460.8 2 170.8 3 55全馏分模拟馏程/5%/1 0%-/5 2.85 2.8/7 0.98 0.6/1 0 3.71 0 3.7/1 3 8.22 0%/3 0%9 0.4/1 0 3.79 9.0/1 1 3.11 4 5.1/1 8 3.91 8 9.0/2 0 9.84 0%/5 0%1 2 6.6/1 4 5.11 3 5.9/1 5 5.72 0 4.2/2 2 2.92 2 6.7/2 4 3.06 0%/7 0%1 6 9.5/1 9 9.31 7 9.8/2 0 4.22 4 0.0/2 5 9.62 5 8.2/2 7 5.28 0%/9 0%2 3 3.3/2 8 2.62 3 6.3/2 7 9.92 8 2.6/3 1 4.82 9 6.0/3 2 3.7产品分布及性质w(轻石脑油馏分)(8 5)/%1 9.8 31 6.0 16.2 80w(重石脑油馏分)(8 51 7 5)/%4 1.9 43 8.5 42 1.1 71 6.1 1w(硫)/(gg-1)0.51.5w(氮)/(gg-1)2 2 0)2 3.3 32 7.0 55 1.6 36 4.2 2十六烷指数5 04 7 注:裂化生成油3、4的产品分布根据全馏分的模拟馏程模拟计算得到。92 石 油 与 天 然 气 化 工 第5 2卷 第4期 CHEM I C A LE N G I N E E R I NGO FO I L&G A S2.4 工业装置生产情况为验证以上规律,在实际生产过程中,逐步提高催化柴油的掺炼比,在掺炼比为2 8%时进行装置的标定,掺炼2 8%催化柴油前后的原料性质、工艺参数及物料平衡的变化情况见表7和表8。与上周期相比,根据全厂的物料平衡要求,本装置切出了直馏煤油,催化柴油的掺炼比逐步增加至2 8%,加工密度为0.8 7 93g/c m3、硫质量分数为0.2 0%、氮质量分数为2 5 0g/g的混合柴油时,在一反入口氢分压为1 1.0M P a、主催化剂体积空速约1.1h-1、氢油体积比为5 4 01的工艺条件下,重石脑油中硫、氮质量分数均小于0.5g/g,芳烃潜含量约5 6,是优质的催化重整原料;喷气燃料的烟点为2 3.4mm,优于上周期运行末期;柴油产品中硫、氮质量分数均0.5g/g,十六烷值超过5 5,且凝点更低。与此同时,混合柴油中掺炼的劣质催化柴油也得到增值化利用。与上周期的标定结果相比,重石脑油收率较高,一方面是催化剂具有良好的重石脑油选择性;另一方面,本周期标定时拓宽了重石脑油的馏程范围,也有利于提高重石脑油的收率。鉴于此次标定时转化率尚未达到设计值,若进一步提高装置的转化率,重石脑油的收率仍有提高的空间。表7 催化柴油掺炼比调整前后的工艺参数及物料平衡操作参数混合原料掺炼比7%掺炼比2 8%一反入口氢分压/MP a1 0.91 0.9加工负荷/%9 7.79 0.4总体积空速/h-11.21.1一反入口氢油体积比5 0 0 5 4 0 一反催化剂床层平均温度/3 5 5.53 5 9.5二反催化剂床层平均温度/3 5 3.43 6 7.0化学氢耗,w/%1.82.3物料平衡(以新氢计)入方,w/%原料油1 0 0.01 0 0.0 新氢3.54.8合计1 0 3.51 0 4.8 出方,w/%低分气+干气1.72.2液化气3.13.4轻石脑油6.64.6重石脑油2 1.82 6.5航煤2 8.52 1.3柴油4 1.74 6.4污油+损失0.10.4 合计1 0 3.51 0 4.8 注:工业装置催化剂装填类型与中试试验时不同。表8 催化柴油掺炼比调整前后的原料油及产品性质项目密度(2 0)/(gc m-3)w(硫)/(gg-1)w(氮)/(gg-1)芳潜烟点/mm十六烷值馏程/初馏点5 0%9 0%混合原料(掺炼比7%,直馏煤柴油9 3%)0.8 6 4518 0 01 8 53 5.51 8 42 6 43 2 7混合原料(掺炼比2 8%,直馏柴油7 2%)0.8 7 9320 0 02 5 33 8.81 8 32 7 93 3 0产品性质(掺炼比7%)轻石脑油0.6 5 041 1.00.62 54 67 4重石脑油0.7 6 400.51.58 81 2 91 5 6喷气燃料0.8 1 061 6.01.72 5.41 5 21 8 82 0 2柴油0.8 2 461 3.01.35 1.62 0 82 4 73 0 6产品性质(掺炼比2 8%)轻石脑油0.6 4 070.50.52 84 16 5重石脑油0.7 5 850.50.55 5.67 31 2 31 5 8喷气燃料0.8 1 670.80.52 3.41 4 11 9 62 2 0柴油0.8 2 060.50.55 5.62 1 12 6 13 0 83 结论(1)随着催化柴油掺炼比的提高,混合原料的烃类组成更趋于重质化、劣质化,且形态复杂,难脱除的硫、氮等杂环化合物增多,加氢难度将显著增加。(2)建立了同等工况下精制柴油硫含量与催化柴油掺炼比的关联式及平均反应温度与催化柴油掺炼比的关联式,可在一定范围内指导目标工业装置工艺参数的调整。(3)综合考虑催化剂的寿命、多产优质重整原料以及兼产3号喷气燃料的要求,对本装置的操作而言,催化柴油掺炼比调整至3 0%左右较为适宜,掺炼比可根据产品性质的余量进行小幅调整。03韩龙年 等 催化柴油掺炼比对柴油加氢工艺的影响 2 0 2 3 参 考 文 献1许双辰,任亮,杨平,等.催化裂化柴油选择性加氢裂化生产高辛烷值汽油或轻质芳烃原料的R L G技术开发和应用J.石油炼制与化工,2 0 2 1,5 2(5):1-7.2高娜.催化柴油对柴油质量升级的影响及相关措施建议J.当代石油石化,2 0 1 6,2 4(7):3 4-4 0.3中 国 石 化 报.助 力 绿 色 冬 奥,中 国 石 化 提 前 供 应 京6 B油 品E B/O L.(2 0 2 1-1 2-0 7)2 0 2 2-1 1-2 3.h t t p:/w w w.s i n o p e c g r o u p.c o m/g r o u p/x w z x/g s y w/2 0 2 1 1 2 0 8/n e w s_2 0 2 1 1 2 0 8_3 3 8 1 9 3 4 3 6 2 7 2.s h t m l.4中国海洋石油报.中国海油首批京V I B标准油品进京E B/O L.(2 0 2 1-1 2-0 6)2 0 2 2-1 1-2 3.h t t p s:/w ww.c n o o c.c o m.c n/a r t/2 0 2 1/1 2/6/a r t_1 9 1_1 5 3 2 1 7 4 9.h t m l.5瞿国华.清洁柴油的高能效化发展方向 J.中外能源,2 0 1 9,2 4(3):7 9-8 3.6丁少恒,徐英俊,张蕾.中国消费柴汽比影响因素分析及走势预测J.国际石油经济,2 0 1 3,2 1(4):7 6-7 9.7辛丁业,武晓灿,齐宏伟,等.柴油加氢改质装置降低柴汽比运行分析J.石油炼制与化工,2 0 2 1,5 2(1):3 7-4 2.8王树利,李林,孙丽琳.降低柴汽比的技术措施在某炼油厂的实践与认识J.石油与天然气化工,2 0 2 1,5 0(1):1 5-1 9.9洪波.某大型炼化企业降低柴汽比措施探索与实践J.炼油技术与工程,2 0 2 2,5 2(6):1-4.1 0梁宇,王甫村,王紫东,等.调整炼油厂产品结构的柴油加氢裂化技术的开发与应用J.现代化工,2 0 2 1,4 1(1 2):2 1 8-2 2 1.1 1闫鸿飞,孙世源,王龙延,等.原油直接制化学品技术进展J.现代化工,2 0 2 2,4 2(6):4 0-4 2.1 2吴青.原油(重油)制化学品的技术及其进展.原油蒸汽裂解技术J.炼油技术与工程,2 0 2 2,5 2(4):1-1 0.1 3中国石化石油化工科学研究院科研处.中国石化原油直接制化学品技术取得突 破 性 进 展J.石 油 炼 制 与 化 工,2 0 2 1,5 2(7):1 0 0.1 4中国海洋石油报.中国海油自主开发科技成果通过石化联合会鉴定 E B/O L.(2 0 2 2-0 6-1 5)2 0 2 2-1 1-2 3.h t t p s:/w w w.c h e m n e w s.c o m.c n/c/2 0 2 2-0 6-1 5/6 9 9 5 3 1.s h t m l.1 5淡天俊,杨安.原油催化裂解制烯烃技术通过鉴定具备建设百万吨级工业示范装置条件E B/O L.(2 0 2 2-0 7-1 4)2 0 2 2-1 1-2 3.h t t p:/n e w s.u p c.e d u.c n/i n f o/1 4 3 2/1 0 8 4 2 0.h t m.1 6郭春垒,范景新,臧甲忠,等.柴油高值化综合利用技术发展现状及分析J.化工进展,2 0 1 8,3 7(1 1):4 2 0 5-4 2 1 3.1 7李宏磊.F HUD S-8催化剂在汽柴油加氢精制装置中的工业应用J.化工管理,2 0 2 2,6 3 9(2 4):1 4 9-1 5 1.1 8赵晨曦,杨杰,李保良.煤柴油中压加氢裂化装置掺炼劣质催化裂化柴油的实践J.石油炼制与化工,2 0 1 8,4 9(1 1):4 0-4 4.1 9郭振刚.4.0M t/a蜡油加氢裂化装置的运行优化J.石油炼制与化工,2 0 2 1,5 2(6):5 7-6 3.2 0史家亮,赵广乐,杨有亮,等.加氢裂化装置掺炼不同二次加工油的研究J.石油炼制与化工,2 0 2 0,5 1(2):3 8-4 4.2 1范思强,王仲义,曹正凯,等.直馏蜡油掺炼劣质原料全循环加氢裂化工艺研究J.石油与天然气化工,2 0 2 1,5 0(5):1 7-2 2.2 2赖全昌,郭俊辉,刘昶,等.加氢裂化装置掺炼催化裂化柴油生产军用3号喷气燃料总结J.炼油技术与工程,2 0 2 1,5 1(6):9-1 2.2 3彭森,吴樟斌.渣油加氢装置掺炼催化柴油技术的应用J.化工管理,2 0 1 7(3 5):1 6 5-1 6 6.2 4何继龙.渣油加氢大比例掺炼催化柴油运行分析J.石油石化绿色低碳,2 0 2 1,6(3):3 0-3 6.2 5王方光.液相柴油加氢装置掺炼催化柴油的实践J.中国化工贸易,2 0 2 0,1 2(6):1 3 1-1 3 2.2 6张海亮.6 0万t/a液相 柴油加氢装置 不同生产方案的 运行分析J.山东化工,2 0 2 1,5 0(6):1 5 2-1 5 7.收稿日期:2 0 2 2-1 2-2 0;编辑:温冬云下 期 要 目1天然气脱硫装置吸收塔模拟及增产措施2MD E A中烃类杂质脱除实验及过滤系统优化3哌嗪类