加氫裂化催化劑PHC-03的工業(yè)應(yīng)用

加氫裂化催化劑PHC-03的工業(yè)應(yīng)用肖勇;秦麗紅;孫宏磊;張學(xué)佳;張啟鑫;熊霖濤【摘要】根據(jù)加氫裂化催化劑PHC-03在1200kt/a加氫裂化裝置的工業(yè)應(yīng)用試驗結(jié)果，分析了該催化劑裝填、硫化、鈍化及開工過程的工藝性能。結(jié)果表明，催化劑PHC-03具有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)靈活、操作彈性大、產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良的特點，能夠滿足企業(yè)實際生產(chǎn)需求。【期刊名稱】《煉油與化工》【年(卷)，期】2013(000)001【總頁數(shù)】4頁(P12-14,15)【關(guān)鍵詞】加氫裂化;催化劑PHC-03;T業(yè)應(yīng)用;硫化【作者】肖勇;秦麗紅;孫宏磊漲學(xué)佳漲啟鑫;熊霖濤【作者單位】大慶石化公司煉油廠，黑龍江大慶163714;大慶化工研究中心，黑龍江大慶163714;大慶石化公司煉油廠，黑龍江大慶163714;大慶石化公司煉油廠，黑龍江大慶163714;大慶石化公司煉油廠，黑龍江大慶163714;大慶石化公司煉油廠，黑龍江大慶163714【正文語種】中文【中圖分類】TE624.91PHC-03是針對大慶石化公司1200kt/a加氫裂化裝置開發(fā)的加氫裂化催化劑。目的是最大限度調(diào)整裝置產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分布、靈活生產(chǎn)中間餾分油，2012年5月在大慶石化公司1200kt/a加氫裂化裝置上完成了工業(yè)應(yīng)用試驗。1催化劑性能、裝填及開工情況1.1催化劑性能催化劑PHC-03及配套預(yù)處理催化劑PHT-01是由石油化工研究院(PRI)研制開發(fā)。其中，PHC-03具有良好的操作靈活性和目的產(chǎn)品選擇性，尾油BMCI值低，噴氣燃料收率高；PHT-01具有良好的脫氮、脫硫和芳烴飽和性能［1］。催化劑主要性質(zhì)見表1。1.2催化劑的裝填大慶石化公司1200kt/a加氫裂化裝置預(yù)處理反應(yīng)器R-3101設(shè)2個PHT-01催化劑床層，第1床層采用自然裝填方式，第2床層采用密相裝填方式；裂化反應(yīng)器R-3102設(shè)4個催化劑床層，其中第4床層下部裝填后精制催化劑PHT-01，第4床層上部及其它3個床層裝填加氫裂化催化劑PHC-03；各床層均采用普通裝填方式［2］。裝填數(shù)據(jù)見表2。表1催化劑理化性質(zhì)項目化學(xué)組成/%WO3MoO3NiO物理性質(zhì)外形比表面積/(m2?g-1)孔體積/(cm3?g-1)壓碎強度/(N-cm-1)堆積密度/(kg-m-3)PHC-03PHT-0122.0~26.0-5.0~9.0-22.0~26.03.0~6.0圓柱條形218020.282180790~920三葉草條形〉140>0.28>160750~900表2催化劑裝填情況反應(yīng)器預(yù)處理反應(yīng)器R31011床2床裂化反應(yīng)器R31021床催化劑裝填密度/(t-m-3)理論實際裝填重量/t理論實際PHT-01PHT-010.8000.8850.7990.88847.8782.9247.8183.20PHC-030.8250.82425.3825.35續(xù)表22床3床4床PHC-03PHC-03PHC-03PHT-010.8250.8250.8250.8260.8240.8240.8260.82625.6825.6827.2710.4725.6525.6527.3010.47該次共裝填PHT-01預(yù)處理催化劑131.01t，平均裝填密度0.853t/m3;PHC-03加氫裂化催化劑103.95t，平均裝填密度0.825t/m3；PHT-01后精制催化劑10.47t，平均裝填密度0.826t/m3，與設(shè)計裝填數(shù)據(jù)吻合。1.3催化劑硫化催化劑硫化采用干法硫化方式，硫化劑為二甲基二硫醚（DMDS）。硫化初始條件為：R3101入口壓力14.0MPa、入口溫度175°C,循環(huán)氫純度大于95%。R3101入口溫度為370C恒溫8h，循環(huán)氫中H2S濃度維持穩(wěn)定、高分水位不上升時，硫化結(jié)束。該次硫化用時63h，加注DMDS47.2t,硫化生成水總量22.2t。催化劑實際反應(yīng)吸硫24.856t,為理論量的96.91%，達(dá)到了預(yù)期的硫化效果，硫平衡估算數(shù)據(jù)見表3。表3硫平衡估算數(shù)據(jù)/t項目入方注入量出方系統(tǒng)存硫酸性水排放硫循環(huán)氫排放硫泄露損失硫催化劑吸硫DMDS折合S47.20032.0967.7650.0072.8710.00436.5535.2800.0051.9520.00324.8561.4催化劑與屯化和進(jìn)油硫化后催化劑裂化活性較高，為了適度抑制催化劑初活性，降低催化劑開工初期的活性損失，設(shè)計在引入原料油前采用低氮油并注入液氨進(jìn)行催化劑鈍化［3］。該次催化劑鈍化歷時17h，共注液氨5.3t,為加氫裂化催化劑重量的5.1%。鈍化過程升溫曲線及高分水氨含量變化曲線見圖1。圖1升溫曲線及氨濃度催化劑鈍化結(jié)束后，保持90t/h進(jìn)料量不變，按35%、70%和100%比例逐步切換直餾蠟油原料入裝置；在100%比例直餾蠟油原料的條件下，以小于3t/h的速率逐步提高裝置的加工負(fù)荷達(dá)到137t/h。在直餾蠟油投料17h后，產(chǎn)品全部合格，裝置一次開工成功。2裝置運行及標(biāo)定2.1裝置運行2.1.1原料性質(zhì)加氫裂化裝置加工的原料油中以常減壓蠟油為主，根據(jù)全廠平衡需要摻煉酮苯重脫蠟油、催化重柴油、焦化柴油、焦化蠟油等二次加工油［4,5］。原料性質(zhì)相對優(yōu)質(zhì)，且各指標(biāo)波動較小，主要性質(zhì)見表4。表4裝置加工原料主要性質(zhì)項目密度(20。0/(kg-m-3)?g/^HK10%50%90%KK凝點/°。硫含量/(pg-g-1)氮含量/(pg-g-1)控制指標(biāo)<880.06月25日851.17月25日879.78月25日866.29.月25日849.710月25日852.7----<550-<1500<15002313333834364623046043022833238142746227450845<2043273754114512848060122631937141145629480496<204289360401450304605792.1.2工藝參數(shù)自2012年5月開工以來，裝置主要操作條件隨原料性質(zhì)及生產(chǎn)方案的變化而進(jìn)行調(diào)整，整體運行較為平穩(wěn)，見表5。表5裝置主要操作條件項目反應(yīng)壓力/MPaR-3101入口氫油比R-3101空速/h-1R-3102空速/h-1R-3101總壓降/MPaR-3102總壓降/MPaR-3101床層平均溫度/。。13102床層平均溫度/^R-3101內(nèi)最高溫度/^R-3102內(nèi)最高溫度/。?？刂浦笜?biāo)<15.5>650<1.4<1.75<0.6<1.0--<425<4256月25日13.5012050.991.200.190.20379.9377.3379.9384.97月25日13.6011921.001.250.200.16370.3376.4381.2382.78月25日13.8012970.921.120.190.15368.3376.7379.7383.79月25日13.8012060.991.200.180.15367.9374.8379.5382.810月25日13.8010101.191.440.200.18375.8383.2387.7390.12.2裝置標(biāo)定2012年7月完成了裝置標(biāo)定。原料性質(zhì)及產(chǎn)品性質(zhì)見表6,7。表6標(biāo)定原料性質(zhì)項目密度(20。0/(kg-m-3)終餾點/^硫含量/(pg-g-1)氮含量/(pg-g-1)殘?zhí)?%金屬含量/(pg-g-1)FeNiCuNa高負(fù)荷848.24666353460.011滿負(fù)荷849.24577424750.0104.320.240.432.072.040.310.060.40表7標(biāo)定產(chǎn)品性質(zhì)項目一反氮含量/(pg-g-1)重石腦油密度(20。)/(kg?m-3)干點/。。硫含量/(pg-g-1)氮含量/(pg-g-1)芳潛/%航煤密度(20。)/(kg-m-3)?g/^HK10%50%90%KK冰點/°。閃點/。煙點/mm指標(biāo)<15高負(fù)荷4.6滿負(fù)荷3.0-<180<0.5<0.5>42723.4157<0.5<0.542.3726.4160<0.5<0.542.0775~830778.7778.4——<-4738~50>25150169195239275<-5145.539.8158175188214238<-5148.534.7續(xù)表7柴油密度(20。)/(kg-m-3)?g/^HK10%50%90%KK十六烷指數(shù)凝點/。閃點/°。硫含量/(pg-g-1)尾油密度(20。)/(kg-m-3)干點/^BMCI值 798.0795.2<-3>55---16822629433335177.3-371.5217621926529731770.7-2172.03<10.0811.64465.3806.84304.9標(biāo)定過程采用的原料主要為常三、常四、減一、減二線直餾蠟油、酮苯重脫蠟油和催化柴油，其中滿負(fù)荷工況下?lián)綗捔瞬糠纸够炗汀?1)反應(yīng)壓力、反應(yīng)溫度、體積空速及氫油體積比等主要工藝操作條件均滿足設(shè)計指標(biāo)要求，床層壓差低，催化劑溫升較小。重石腦油產(chǎn)品硫、氮含量低，芳烴潛含量高，是優(yōu)質(zhì)的催化重整原料。而且航煤產(chǎn)品密度為0.778kg/m3、冰點<-51。、煙點>34mm,滿足3#噴氣燃料標(biāo)準(zhǔn)要求。柴油產(chǎn)品十六烷指數(shù)>70、硫含量<10pg/g.凝點低，是優(yōu)質(zhì)的柴油調(diào)和組分。尾油產(chǎn)品BMCI值<6,是優(yōu)質(zhì)乙烯蒸汽裂解原料。裝置物料平衡及產(chǎn)品液體收率滿足實際生產(chǎn)需求，尤其航煤收率高，大大提高了產(chǎn)品附加值。3結(jié)論(1)加氫裂化催化劑PHC-03在1200kt/a加氫裂化裝置首次工業(yè)應(yīng)用試驗開工1次成功，投料17h生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。裝置運行平穩(wěn)，催化劑性能穩(wěn)定。(2)PHC-03具有原料適應(yīng)性強、中間餾分油選擇性好和異構(gòu)性能強等特點。催化劑各項性能完全滿足設(shè)計指標(biāo)要求，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良且分布合理，能夠滿足企業(yè)實際生產(chǎn)要求。參考文獻(xiàn)：［1］中國石油化工集團(tuán)公司加氫科技情報站.2008年加氫裂化技術(shù)論文集［C］.撫順：［出版者不詳］，2008: