加氢裂化装置产品结构优化方案及效果

针对国内成品油市场柴油需求减少而喷气燃料、重石脑油和加氢裂化尾油等产品需求增加的实际情况,炼化企业利用加氢裂化装置可以灵活调整产品方案的特点,通过采用部分更换新型加氢裂化催化剂、不同性能加氢裂化催化剂级配、调整和优化产品切割方案以及以柴油为原料生产白油等技术措施,可以提高加氢裂化装置的喷气燃料、重石脑油以及加氢裂化尾油产品的收率,降低柴油收率,改善加氢裂化喷气燃料、尾油产品的质量,充分发挥加氢裂化装置在产品结构灵活调整方面的优势。加氢裂化装置调整产品结构方案在Y公司和M公司2个企业的应用结果表明,加氢裂化装置喷气燃料收率增加3.58～13.28百分点,柴油收率减少5.14～5.81百分点,喷气燃料冰点降低1 ℃以上,尾油BMCI降低1.2～1.7。     

减压蜡油加氢裂化六集总动力学模型研究

以实验室加氢裂化催化剂A的加氢裂化反应结果为基础,建立了减压蜡油加氢裂化六集总动力学模型。六集总的划分原则以实际加氢裂化产品切割方案为参照,按馏程把原料油和生成油划分为六个集总,即减压蜡油-加氢裂化尾油(360℃)、柴油馏分(290~360℃)、喷气燃料馏分(175~290℃)、重石脑油(65~175℃)、轻石脑油(65℃)和炼厂气(C4-)。在Matlab 2011b数值计算软件上,利用非线性最小二乘法对动力学模型参数进行了优化回归。通过统计分析,忽略部分集总间的反应,模型预测所得加氢裂化产物收率与实验结果的最大偏差为1.80%,满足工业应用要求。     

石脑油型加氢裂化技术及装置设计

对石脑油型加氢裂化反应过程影响因素进行了研究,结果表明：转化深度的提高有利于增产重石脑油,但选择性和芳烃潜含量有所下降,氢分压的变化对重石脑油收率、选择性和芳烃潜含量影响较小,循环重石脑油以上馏分,可获得更高的重石脑油选择性且重石脑油收率可达68%以上。根据中国石化石油化工科学研究院石脑油型加氢裂化技术试验结果,设计了1 500 kt/a加氢裂化装置,采用尾油馏分循环生产石脑油和柴油馏分方案,可为炼油厂每年提供700 kt以上的重整装置原料,满足重整装置生产的需求。     

掺炼催化裂化柴油对蜡油加氢裂化反应的影响

研究了蜡油加氢裂化装置掺炼催化裂化柴油（简称催化柴油）对反应性能的影响。掺炼不同馏程催化柴油的研究结果表明：在相同反应条件下,随着催化柴油馏程的增加（馏程低的称为轻催柴,馏程高的称为重催柴）,轻石脑油与重石脑油收率逐渐减小,重石脑油芳潜逐渐增大,喷气燃料收率先增大后减小,喷气燃料烟点逐渐降低,大于282 ℃尾油收率先减小后增大,尾油BMCI值逐渐升高;在相同反应条件下,随着轻催柴掺炼比例的增加,喷气燃料和重石脑油产率减小,重石脑油芳潜增大,喷气燃料烟点降低,大于282 ℃尾油的BMCI值逐渐增加;当轻催柴掺炼比例为30%时,尾油BMCI值为13.31,仍可作为优质的蒸汽裂解制乙烯的原料;在相同尾油收率下,随着轻催柴掺炼比例的增加,加氢裂化反应氢耗增加,轻石脑油、重石脑油收率降低,喷气燃料收率增加,重石脑油芳潜增大,喷气燃料烟点降低,尾油BMCI值增加。     

加氢裂化装置提高轻油收率方案的探讨

对国内加氢裂化装置提高石脑油收率的方案进行分析和探讨。结果表明:通过提高反应温度和降低空速,轻重石脑油总收率可以提高13.02个百分点;通过掺炼催化裂化柴油,轻重石脑油收率可增加0.96~4.24个百分点;通过提高尾油循环量可以大幅度提高轻重石脑油收率,轻重石脑油收率最高可达60.78%,比原生产方案高37.59个百分点;通过提高石脑油干点也可以提高石脑油的收率,这些措施为寻求提高石脑油收率的同类装置提供了一定的借鉴和参考。     

掺炼催化裂化柴油对加氢裂化产品的影响分析

以减压蜡油和不同比例催化裂化柴油(催化柴油)配制的混合油为原料进行加氢裂化试验,考察不同转化率下掺炼催化柴油对轻石脑油、重石脑油、喷气燃料及柴油的贡献率。催化柴油掺炼比例为10%时,控制尾油收率为28%,掺炼催化柴油对各产品收率贡献为喷气燃料柴油轻石脑油重石脑油;随着转化率的提高,掺炼催化柴油对轻石脑油的贡献率增加,对重石脑油、喷气燃料、柴油的贡献率降低;控制尾油收率为12%,掺炼催化柴油对各产品收率贡献为轻石脑油喷气燃料柴油重石脑油。在低转化率条件下,催化柴油掺炼比例达到40%时,掺炼的催化柴油对喷气燃料贡献率达到65.2%,加氢裂化重石脑油的芳烃潜含量为63.1%,可作为优质催化重整原料。     

加氢裂化尾油生产食品级白油的研究

以辽阳石化加氢裂化尾油为原料,在高压固定床试验装置上,采用FRIPP研究开发的以异构脱蜡为核心的加氢催化剂,在反应压力15 MPa,反应器入口氢油质量比800∶1,择型异构反应器床层平均温度325℃、体积空速1.0h~(-1),补充精制反应器床层平均温度260℃、体积空速0.3 h~(-1)的条件下,得到的加氢生成油经过适当的切割,成功生产出了满足食品级白油要求的产品。     

煤焦油加氢生产清洁燃料油技术的开发

在中型试验装置上,以煤焦油全馏分为原料,采用加氢精制-加氢裂化两段法工艺技术路线,对煤焦油原料进行加氢提质,以生产清洁燃料油。考察了反应温度、压力、空速和氢油比对加氢精制生成油性质的影响规律;并对加氢精制尾油开展了加氢裂化试验,确定了适宜的加氢裂化工艺条件。结果表明：在适宜的工艺条件下,石脑油和柴油馏分收率超过95%,其中柴油馏分硫质量分数低于10 ?g/g、十六烷值接近45。催化剂2 600 h运转稳定性考察期间,产品性质保持稳定。本技术实现了煤焦油轻质化、清洁化利用的目的,具备工业长周期运转的条件。     

哈国原油VGO加氢裂化性能研究

以哈萨克斯坦原油生产的减压蜡油(VGO)为原料油,在相同的反应压力16 MPa、氢油比900,反应温度385~393℃、空速0.6~0.9 h-1的条件下,通过试验考察VGO加氢裂化后转化率变化情况:转化率随反应温度的提高而增加,随空速的增大而降低。同时通过对加氢裂化产品蒸馏数据及产品主要性质分析看出:加氢裂化轻石脑油是较好的乙烯裂解原料,重石脑油是较好的重整原料,轻柴油可作为-20号柴油至-50号车用柴油的主要调合组分,重柴油可作为各种规格柴油调合组分,尾油可作为乙烯裂解原料。     

新一代FHC加氢裂化技术的工业应用

采用以FF系列加氢裂化预处理催化剂和FC-32灵活型加氢裂化催化剂为核心的新一代灵活生产化工原料和中间馏分油的加氢裂化技术(简称FHC技术),在相近工艺条件下,重石脑油的芳潜可提高1.0～3.0百分点,加氢裂化尾油的芳烃关联指数(BMCI)值可降低1.0～2.0,链烷烃质量分数可提高3.0百分点以上。该技术已在国内多套加氢裂化装置上进行了应用,获得了良好的效果。应用结果表明,该技术具有加氢性能好、开环能力强、裂化活性适宜、目的产品选择性高、液体产品收率高、气体收率低和产品质量优等特点,能有效转化原料油中的大分子烃类,在各种不同工艺条件下,处理不同类型原料油,均可生产高芳潜重石脑油、优质超低硫清洁柴油以及BMCI值低和链烷烃含量高的蒸汽裂解制乙烯的尾油原料,加氢裂化产品质量得到明显改善,很好地满足了不同企业实际生产的需要。     

馏分油加氢裂化催化剂的开发与工业应用

介绍抚顺石化研究院开发的馏分油加氢裂化催化剂的特点以及在生产石脑油,中间馏分油和乙烯装置原料方面的应用,工业应用结果表明:3824、3825和3823催化剂在活性、选择性和稳定性方面均已达到国外同类催化剂的水平.     

柴油加氢装置掺炼沸腾床渣油加氢柴油馏分生产国Ⅴ柴油可行性研究

进行了柴油加氢装置掺炼沸腾床渣油加氢装置生产的柴油馏分(简称沸腾床加氢柴油),生产满足GB19147—2016车用柴油(Ⅴ)标准(国Ⅴ车用柴油标准)柴油的可行性研究。结果表明,常规柴油加氢装置掺炼一定比例的沸腾床加氢柴油馏分,可以生产出国Ⅴ车用柴油调合组分;直馏柴油掺炼30%沸腾床加氢柴油,在反应压力6.5MPa、体积空速1.5h~(-1)、反应温度360℃、氢油体积比500的条件下,精制柴油满足国Ⅴ车用柴油标准;混合柴油(直馏柴油、焦化柴油和催化裂化柴油的质量比为62∶25∶13)掺炼30%沸腾床加氢柴油,在反应压力7.3 MPa、体积空速1.0h~(-1)、反应温度355℃、氢油体积比500的条件下,可以生产出硫含量满足国Ⅴ标准的车用柴油调合组分。本研究结果可为沸腾床加氢柴油馏分的加工路线提供理论依据。     

MILD HYDROCRACKING OF VACUUM GAS OILS TO IMPROVE FCC PERFORMANCE AND MAXIMIZE DISTILLATE YIELDS

A pilot plant study was conducted on mild hydrocracking of heavy vacuum gas oils derived from two different crude sources over a commercially available catalyst to determine the possibility of utilizing mild hydrocracker bottoms as fluidized catalytic cracking feedstock along with improved middle distillate yields. The mild hydrocracking experiments were conducted at 390°C, 60 kg/cm², 1.0/h liquid hourly space velocity and H₂/oil ratio of 390 l/l in a pilot plant trickle bed reactor using two catalyst beds for pretreatment and mild hydrocracking reactions. The experimental results showed that mild hydrocracking would result in valuable middle distillates with low sulphur and nitrogen content. With research octane number of 78, the naphtha obtained from mild hydrocracking was found to be a good blending stock for gasoline pool. The middle distillate fraction (140-370°C) obtained from mild hydrocracking product was found to have cetane number in the range of 48-54. The bottom product from mild hydrocracking of heavy vacuum gas oils was found to be a good feedstock for fluidized catalytic cracking unit because of its low sulphur, nitrogen and aromatic contents. The data obtained from pilot plant studies showed that the processing of mild cracker bottom in FCC unit would result in better quality fuels.     

单段加氢裂化催化剂F4402B的工业应用

大庆石化分公司炼油厂260kt/a高压加氢裂化装置首次采用抚顺石油化工研究院开发的F4402B加氢裂化催化剂进行了工业应用试验。试验结果表明,该催化剂具有较高的加氢脱氮和异构化能力及中间馏分油选择性,以大庆常三线和减一线混合油为原料,石脑油馏分、中间馏分油和大于350℃尾油的产率分别为17．1％、71．0％和11．1％,能大量生产十六烷值为59．8、凝点为－41℃的－35号低凝柴油组分和十六烷值为76．3、凝点为－1℃的0号柴油组分,石脑油及尾油可分别作为催化重整和裂解的优质原料。     

MILD HYDROCRACKING OF VACUUM GAS OILS TO IMPROVE FCC PERFORMANCE AND MAXIMIZE DISTILLATE YIELDS

ABSTRACT

A pilot plant study was conducted on mild hydrocracking of heavy vacuum gas oils derived from two different crude sources over a commercially available catalyst to determine the possibility of utilizing mild hydrocracker bottoms as fluidized catalytic cracking feedstock along with improved middle distillate yields. The mild hydrocracking experiments were conducted at 390°C, 60 kg/cm², 1.0/h liquid hourly space velocity and H₂/oil ratio of 390 l/l in a pilot plant trickle bed reactor using two catalyst beds for pretreatment and mild hydrocracking reactions. The experimental results showed that mild hydrocracking would result in valuable middle distillates with low sulphur and nitrogen content. With research octane number of 78, the naphtha obtained from mild hydrocracking was found to be a good blending stock for gasoline pool. The middle distillate fraction (140–370°C) obtained from mild hydrocracking product was found to have cetane number in the range of 48–54. The bottom product from mild hydrocracking of heavy vacuum gas oils was found to be a good feedstock for fluidized catalytic cracking unit because of its low sulphur, nitrogen and aromatic contents. The data obtained from pilot plant studies showed that the processing of mild cracker bottom in FCC unit would result in better quality fuels.     

镇海炼化含硫蜡油加氢工艺路线的选择

根据镇海炼油化工股份有限公司总流程特点，对需要加氢处理的不同含硫蜡油的加工路线进行了分析比较，结果表明，在炼油16．00Mt／a加工能力情况下，含硫蜡油宜采用现有的2．20Mt/a加氢裂化联合装置(包括1．00Mt/a部分循环加氢裂化和1．20mt／a蜡油加氢脱硫)和新建1．80Mt／a蜡油加氢脱硫装置加工；当炼油需要向下游化工装置提供更多的化工原料时，含硫蜡油宜采用2．00Mt／a加氢裂化联合装置(包括原1．00Mt/a多产中间馏分油加氢裂化和改造1．00Mt/a多产石脑油加氢裂化)和新建的1．80Mt／a蜡油加氢脱硫装置加工。     

1.5 Mt/a加氢裂化装置的运行和FC-14催化剂的应用

金陵分公司于2005年初建成的加氢裂化装置加工能力为1.5 Mt/a(单套),加工含硫原油的直馏和焦化瓦斯油,采用单段两剂工艺和新开发的最大量生产中间馏分油的FC-14单段加氢裂化催化剂.FC-14催化剂在无定形加氢裂化催化剂的基础上复合了少量的分子筛,有较高的抗氮和氨的能力.该装置的主要特点有:①不设高压高温循环油泵,不设裂化段高压加热炉;②循环油直接进入精制段;③采用热高压分离流程;④反应器按两台串联设计.该装置的初期运行表明,装置运行平稳,中间馏分油收率高,产品质量优良,能耗较低.     

1.5 Mt/a单段两剂全循环加氢裂化装置设计与标定

介绍了由中国石化集团洛阳石油化工工程公司负责设计的中国石油化工股份有限公司金陵分公司1.5 Mt/a加氢裂化装置的概况、主要技术特点、使用的催化剂及运行情况.装置采用单段两剂全循环工艺,采用的裂化催化剂为新开发的含微量特殊分子筛的具有高中间馏分油选择性的FC-14加氢裂化催化剂,要求加工中东含硫蜡油(VGO)焦化蜡油(CGO)为91的混合油,中间馏分油总质量收率不小于78.5%.对装置中期标定数据进行了分析并与设计数据对比,结果证明:单段两剂多产中间馏分油全循环加氢裂化成套工艺技术和工程设计是成功的;首次用于加氢裂化装置的FC-14催化剂具有空速大、活性高和中间馏分油选择性较高等特点.     

加氢裂化增产柴油的几种途径

根据加氢裂化技术对原料油的适应性强以及产品方案灵活的特点,通过采用中间馏分油选择性高的催化剂,改变循环油切割点以及用加氢裂化末转化油替代直馏柴油作为蒸汽裂解制乙烯的原料等途径能达到增产柴油的目的。     

面向21世纪的加氢裂化技术

回顾了国内外加氢裂化技术的发展情况,指出为满足市场对轻质油品,特别是优质中间馏分油需求的增长以及环境保护的要求,作为唯一能在重馏分油轻质化的同时制取低污染清洁中间馏分油的技术,加氢裂化应得到更快的发展。加氢裂化催化剂正朝着多品种和系列化方向发展,其中高性能催化剂的研制和沸石新材料的开发将起十分关键的作用。分析了高压及中压加氢裂化工艺的技术特点,指出具有高转化深度、高产品质量及很大灵活性的高压加氢裂化工艺今后仍将是主体工艺;在劣质催化裂化柴油改质以及ＶＧＯ部分转化的同时对未转化油改质方面,中压加氢裂化工艺有较好的应用前景。