固定床渣油加氫-催化裂化組合工藝技術(shù)進(jìn)展

固定床渣油加氫-催化裂化組合工藝技術(shù)進(jìn)展

1世界及國(guó)家渣油加氫工藝技術(shù)能力比較由于世界石油資源有限，原油質(zhì)量惡化，市場(chǎng)對(duì)輕油產(chǎn)品的需求逐年增加，環(huán)境規(guī)律要求越來(lái)越嚴(yán)格。因此，所有國(guó)家都非常重視合理利用寶貴石油資源，加強(qiáng)油壓環(huán)境環(huán)境保護(hù)。世界上大型石油公司也投入大量人力資源進(jìn)行研究和開發(fā)，促進(jìn)了重油輕化技術(shù)的發(fā)展。重油加工過程主要有脫碳和加氫兩種工藝。脫碳工藝包括催化裂化、焦化、熱裂化和溶劑脫瀝青等過程;加氫工藝過程包括固定床、沸騰床、移動(dòng)床和懸浮床加氫四種類型。渣油加氫工藝,由于液體產(chǎn)品收率高、質(zhì)量好,加氫處理后的渣油金屬、硫、氮等雜質(zhì)含量及氫碳比都得到大幅度改善,因此是很好的催化裂化等二次加工裝置的原料。渣油加氫工藝,無(wú)論是最大量地滿足市場(chǎng)對(duì)輕質(zhì)油品需求的增加,還是生產(chǎn)更清潔的石油產(chǎn)品以滿足日趨嚴(yán)格的環(huán)保要求都是必需的。因此,最近20多來(lái)年渣油加氫技術(shù)發(fā)展較快,已成為含硫原油加工的關(guān)鍵工藝技術(shù)。據(jù)統(tǒng)計(jì),全世界1981年和2000年焦化裝置總加工能力比為1∶2.29,而加氫裝置加工能力比為1∶2.73;美國(guó)1981年和2000年焦化裝置總加工能力比為1∶1.87,加氫裝置總加工能力比為1∶1.97?？梢娂託涔に嚰庸つ芰υ鲩L(zhǎng)較快?，F(xiàn)在全世界加氫工藝總加工能力已占渣油總加工能力的五分之一。美國(guó)進(jìn)口的中東含硫原油渣油幾乎全部采用加氫工藝進(jìn)行處理。例如,美國(guó)1500萬(wàn)噸/年的帕斯卡古拉煉廠原來(lái)加工低硫原油,煉油裝置比較齊全,有催化裂化、延遲焦化和加氫裂化等深加工裝置,改煉中東高硫原油后,該廠增加了一套固定床渣油加氫脫硫裝置,將含硫渣油加氫脫硫后送深加工裝置進(jìn)行輕質(zhì)化,解決了中東原油含硫高的問題。日本所需的原油幾乎全靠進(jìn)口,并且大部分來(lái)自中東,渣油加氫占總渣油加工能力的85%?？梢?加氫工藝是解決高硫渣油加工的關(guān)鍵技術(shù)。在渣油加氫技術(shù)中,固定床加氫處理技術(shù)最成熟,發(fā)展最快,在渣油加氫領(lǐng)域占有重要地位,總加工能力達(dá)1.17億噸/年,占世界渣油加氫工藝加工能力的77.0%。渣油加氫處理和催化裂化、加氫裂化等組合工藝的開發(fā)和應(yīng)用,進(jìn)一步促進(jìn)了渣油加氫處理技術(shù)的發(fā)展。針對(duì)國(guó)產(chǎn)原油日益變重變劣和大量加工進(jìn)口含硫原油的趨勢(shì),為了發(fā)展重油深度加工,中國(guó)石化開發(fā)成功了具有國(guó)際先進(jìn)水平的渣油加氫處理成套技術(shù)(S-RHT)。S-RHT與重油催化裂化(RFCC)工藝組合,將劣質(zhì)含硫渣油全部轉(zhuǎn)化為市場(chǎng)需要的優(yōu)質(zhì)汽柴油產(chǎn)品,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)環(huán)境效益。所開發(fā)的減壓渣油加氫處理(VRDS)系列催化劑、常壓渣油加氫處理(ARDS)系列催化劑已在茂名石化、大連西太平洋和齊魯石化渣油加氫裝置成功應(yīng)用。同時(shí),撫順石化研究院和洛陽(yáng)石化工程公司合作對(duì)分別以加氫處理裝置和焦化裝置為核心的含硫渣油兩種加工方案進(jìn)行了研究。從技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比結(jié)果可以看出:原油價(jià)格、裝置投資、電力價(jià)格等因素對(duì)各種加工方案經(jīng)濟(jì)效益均有不同程度的影響,但最為敏感和影響最大的因素是原油價(jià)格。初步研究表明,按2000年國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)原油和成品油價(jià)格計(jì)算,當(dāng)原油價(jià)格為22美元/桶時(shí),渣油加氫處理和焦化兩種方案的投資利稅率基本相當(dāng),低于22美元/桶時(shí)焦化方案有競(jìng)爭(zhēng)力,高于此值加氫方案有競(jìng)爭(zhēng)力,并且隨著原油價(jià)格上漲和輕/重原油價(jià)差的增加,加氫方案的投資利稅率增加。面對(duì)原油價(jià)格長(zhǎng)期高位震蕩和高低硫原油價(jià)差拉大的形勢(shì),深化煉油裝置結(jié)構(gòu)調(diào)整,增加渣油加氫處理的能力,加快發(fā)展渣油加氫技術(shù)并與催化裂化、加氫裂化等工藝結(jié)合,可以最大限度地將含硫重渣油轉(zhuǎn)化為其他能源難以生產(chǎn)的運(yùn)輸燃料和化工原料,充分利用寶貴的石油資源,減少原油進(jìn)口,提高石化企業(yè)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,是一條可行的技術(shù)路線。2國(guó)外固定床渣油加氫-塔化裂化技術(shù)的開發(fā)2.1催化劑的重油催化裂化技術(shù)固定床常壓渣油加氫技術(shù)(RDS/VRDS),在20世紀(jì)60年代首先用于以渣油生產(chǎn)低硫燃料油。此后由于原油質(zhì)量和產(chǎn)品需求的改變,該技術(shù)轉(zhuǎn)向用于催化裂化裝置原料的預(yù)處理,以降低催化裂化裝置催化劑的補(bǔ)充量和改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量。80年代,由于渣油加氫處理催化劑的改進(jìn)和重油催化裂化技術(shù)的突破性進(jìn)展,使加氫處理的常壓渣油用于渣油催化裂化裝置的進(jìn)料實(shí)現(xiàn)了工業(yè)應(yīng)用。后來(lái),渣油固定床加氫處理催化劑和工藝技術(shù)取得重要進(jìn)展,促進(jìn)了渣油固定床技術(shù)的發(fā)展,進(jìn)一步擴(kuò)大了渣油加氫處理(RDS/VRDS)和重油催化裂化(RFCC)、加氫裂化(HCR)等組合工藝的工業(yè)應(yīng)用。2.2加氫與脫碳工藝組合運(yùn)輸燃料與渣油相比,具有更高的氫含量,因此,要直接將減壓渣油完全轉(zhuǎn)化成運(yùn)輸燃料,約需要消耗氫氣537立方米/立方米渣油(包括生成的輕烴)。原油和產(chǎn)品的價(jià)差不可能補(bǔ)償所消耗的如此大量氫氣費(fèi)用。渣油加氫過程除直接生成的部分輕質(zhì)油品外,所產(chǎn)加氫渣油(HAR),由于氫含量增加,其裂化性能得到改善,可以作為渣油催化裂化、加氫裂化或焦化等裝置的進(jìn)料。因此,經(jīng)濟(jì)合理的渣油輕質(zhì)化方案應(yīng)是加氫工藝和脫碳工藝的結(jié)合,即加氫裝置將渣油在適度的氫耗下轉(zhuǎn)化成少量汽柴油和HAR,HAR進(jìn)到RFCC裝置進(jìn)一步加工成運(yùn)輸燃料或石化原料,實(shí)現(xiàn)渣油的完全轉(zhuǎn)化。加氫和脫碳工藝的組合應(yīng)用,可以補(bǔ)償單獨(dú)采用某一渣油轉(zhuǎn)化工藝的不足。渣油加氫與脫碳工藝有幾種組合方案:渣油加氫處理-重油催化裂化、渣油加氫處理-加氫裂化、渣油沸騰床加氫裂化-延遲焦化、渣油懸浮床加氫裂化-溶劑脫瀝青等。其中,RDS/RFCC組合工藝技術(shù)由于其優(yōu)質(zhì)運(yùn)輸燃料收率最高,技術(shù)最成熟,發(fā)展較快,成為加工含硫原油煉廠經(jīng)濟(jì)效益的核心裝置,RDS/RFCC已占到渣油加氫處理能力的40%,并呈繼續(xù)增加之勢(shì)。雪佛龍、阿克蘇諾貝爾等公司對(duì)RDS/RFCC組合工藝技術(shù)進(jìn)行了大量研究工作。研究表明,綜合考慮渣油加氫-重油催化裂化裝置組合系統(tǒng)的性能,設(shè)計(jì)一個(gè)最佳的RDS和RFCC催化劑系統(tǒng),可以由RDS和RFCC催化劑系統(tǒng)的串聯(lián)操作取得最大的協(xié)同作用。JayL.Rogers等人研究指出,為制備RFCC原料而建設(shè)的渣油加氫處理裝置的投資能通過RFCC產(chǎn)品質(zhì)量的改善和RFCC裝置操作費(fèi)用的降低得到補(bǔ)償。1抗金屬污染能力強(qiáng)的hds催化劑雪佛龍公司是世界渣油加氫處理技術(shù)領(lǐng)先的石油公司。1983年,第一套采用其技術(shù)生產(chǎn)RFCC原料的RDS裝置在菲利浦斯公司的Borger煉廠建成投產(chǎn)。到1999年,世界共有10套裝置采用雪佛龍的技術(shù)生產(chǎn)RFCC原料,合計(jì)加工能力達(dá)2370萬(wàn)噸/年。典型的RDS裝置的原料和產(chǎn)品性質(zhì)見表1。雪佛龍和GraceDavison公司合資組建的ART公司,集中力量研究開發(fā)渣油加氫處理和催化裂化催化劑,從優(yōu)化RDS/RFCC催化劑系統(tǒng)的目的出發(fā),成功開發(fā)出一批新催化劑,使RDS/RFCC技術(shù)又有新的進(jìn)展。在渣油加氫領(lǐng)域,推出了ICR161新型加氫脫金屬(HDM)催化劑、ICR167過渡系列催化劑、ICR170和ICR171加氫脫硫(HDS)催化劑。ICR161是專為FCC原料預(yù)處理開發(fā)的最新的HDM催化劑。這種高孔隙率的催化劑提供了很高的脫金屬活性和抗金屬污染能力,可有效地將瀝青質(zhì)和其他易生焦物質(zhì)進(jìn)行裂化,因此可改善RFCC催化劑性能。ICR167是一種新型過渡催化劑,抗金屬污染能力較強(qiáng),比以前的HDM催化劑具有更好的加氫脫硫(HDS)和加氫脫殘?zhí)?HDCCR)活性。ICR161與ICR167組合使用比單獨(dú)使用HDM催化劑時(shí)HDM能力提高20%,并有更強(qiáng)的HDS活性。ICR170是專門用于處理高金屬含量原料的新型高活性的HDS催化劑。在保持HDS和HDCCR活性不變的條件下,比上一代催化劑抗金屬污染能力高20%。使用該催化劑將增加RDS產(chǎn)品用作進(jìn)料時(shí)RFCC催化劑系統(tǒng)設(shè)計(jì)的靈活性。ICR171是一種新型的高活性HDS催化劑。該催化劑的主要作用是使芳烴加氫開環(huán)生成環(huán)烷烴和烷烴,進(jìn)而在RFCC裝置中裂化生成運(yùn)輸燃料。當(dāng)它與ART新型HDM催化劑和過渡催化劑組合使用時(shí),表現(xiàn)出較高的HDS活性。Davison公司新開發(fā)和工業(yè)化的IMPACTTM抗金屬污染渣油催化裂化催化劑家族技術(shù),在RFCC加工高金屬含量進(jìn)料、保持選擇性不變時(shí),具有很高的活性。中型試驗(yàn)表明,IMPACTTM催化劑加工V含量6000ppm、Ni含量3000ppm的原料與基本無(wú)金屬的原料比較,微反活性幾乎沒降低,可用于處理RDS生產(chǎn)的含有一定量金屬的HAR這種重質(zhì)、高粘度的進(jìn)料。例如,ART和Davison的專家合作為某客戶設(shè)計(jì)了一種優(yōu)化的RDS和RFCC催化劑組合方案。RDS裝置的目的是增加538℃+產(chǎn)物的產(chǎn)量,延長(zhǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)周期和增加催化劑系統(tǒng)抗金屬污染能力。為此,要用ICR161催化劑來(lái)增加HDM催化劑層的空隙率和用過渡層催化劑ICR137代替部分HDS催化劑。這種新的RDS催化劑系統(tǒng)“名義上”是一種低活性的催化劑系統(tǒng)。但是,RDS催化劑系統(tǒng)的調(diào)整達(dá)到了預(yù)期的目的:增加了HDM催化劑的抗金屬污染能力,提高了催化劑上金屬沉積量,在很長(zhǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)周期HDS和HDCCR活性保持穩(wěn)定,并且顯著地增加了538℃+產(chǎn)物的產(chǎn)量。此外,新催化劑系統(tǒng)堵塞率明顯地低于以前所用的低空隙率系統(tǒng),使煉油廠在整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)周期可加工更高比例的減壓渣油和較重的原料。RDS產(chǎn)品性質(zhì)的改善和RFCC催化劑的優(yōu)化可增加RFCC裝置進(jìn)料量,降低生焦量,提高轉(zhuǎn)化率和汽油產(chǎn)率。綜合考慮RDS和RFCC系統(tǒng),設(shè)計(jì)出優(yōu)化的RDS和RFCC催化劑系統(tǒng),可以充分發(fā)揮出RDS/RFCC組合工藝技術(shù)的協(xié)同作用。研究表明,這種綜合集成使用ART新型渣油加氫催化劑和Davison最低生焦選擇性、抗金屬污染的RFCC催化劑的方案可使煉廠增加經(jīng)濟(jì)效益0.92美元/桶,使用降硫的RFCC催化技術(shù)LCO含硫量降低40%,RFCC汽油含硫量降低50%。此外,這樣一種RDS/RFCC優(yōu)化的系統(tǒng)可調(diào)節(jié)金屬對(duì)RFCC新催化劑的補(bǔ)充量和加工重質(zhì)原料時(shí)RFCC產(chǎn)品的選擇性,從而可生產(chǎn)出具有所期望性質(zhì)的包括低硫汽油的各種產(chǎn)品。總之,通過RDS催化劑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和RFCC催化劑的選擇,可將生產(chǎn)的運(yùn)輸燃料的硫含量降到最低。為了增加中間鎦分油的產(chǎn)率,雪佛龍公司還開發(fā)了VRDS和HCR組合工藝。該工藝柴油產(chǎn)率比焦化等其他工藝高出近50%,十六烷值指數(shù)高約10個(gè)單位。所產(chǎn)未轉(zhuǎn)化油(HVR)可用作低硫燃料油也可送到催化、焦化或減粘裝置加工,以進(jìn)一步增加餾分油的產(chǎn)率或只作為低硫燃料油銷售。2植生裝置的靈活性和催化劑的種類對(duì)其組合阿克蘇諾貝爾公司也對(duì)RDS/RFCC組合工藝的協(xié)同作用進(jìn)行了深入的研究。其基本思路是:把RDS和RFCC兩套裝置作為一個(gè)整體通盤考慮,催化劑的選擇要使其性能相互補(bǔ)充,以使RDS/RFCC聯(lián)合裝置取得最大效益。運(yùn)轉(zhuǎn)過程要確保兩套裝置經(jīng)常地、連續(xù)地處于優(yōu)化操作狀態(tài)。為此,首先必須監(jiān)控兩套裝置的結(jié)合情況,經(jīng)常研究RDS運(yùn)行情況對(duì)RFCC產(chǎn)品收率和質(zhì)量的影響。RDS裝置操作要保證RFCC裝置生產(chǎn)能滿足產(chǎn)品規(guī)格的要求。尋找出一切可以利用的靈活性,使兩套裝置通過優(yōu)化操作取得最大效益。有多種方案可用于RDS/RFCC組合工藝中:①RDS按加氫脫硫(HDS)方案操作;②RDS按緩和加氫裂化(MHC)方案操作;③RDS按緩和加氫裂化(MHC)方案操作,在運(yùn)轉(zhuǎn)末期,調(diào)整RFCC催化劑的性能,以補(bǔ)償RDS催化劑失活的影響。用渣油加氫處理模型對(duì)兩種操作方案的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行比較。根據(jù)模型預(yù)測(cè)的結(jié)果分別列于表2和表3。由表2可見,渣油加氫處理裝置按MHC方案操作時(shí),由于增加了優(yōu)質(zhì)柴油的產(chǎn)量,經(jīng)濟(jì)效益比按HDS方案操作增加0.38~0.40美元/桶,并且按MHC方案操作還可生產(chǎn)金屬雜質(zhì)含量較低的RFCC原料。如上所述,MHC方案降低了RFCC進(jìn)料的殘?zhí)肌⒔饘匐s質(zhì)和芳烴含量,對(duì)RFCC裝置操作更為有利,經(jīng)濟(jì)效益增加0.21~0.29美元/桶(見表3)。RDS/RFCC聯(lián)合裝置總的經(jīng)濟(jì)效益可增加約0.7美元/桶。但由于按MHC方案操作時(shí)RDS裝置的操作苛刻度增加,RDS催化劑失活速率增加,運(yùn)轉(zhuǎn)周期比按HDS方案操作短,減少了RDS裝置的靈活性。實(shí)際上,沒有任何一個(gè)重油加工工藝可適合所有煉廠。煉廠所處地區(qū)、市場(chǎng)條件、煉廠布局、所加工原油的種類和價(jià)格及產(chǎn)品價(jià)格等因素都能影響到重油加工方案的選擇。因此,煉廠重油加工方案的選擇一定要結(jié)合煉廠的具體情況確定。3固定床加氫處理技術(shù)取得了國(guó)際先進(jìn)水平自1992年齊魯石化公司減壓渣油加氫處理裝置投產(chǎn)以來(lái),我國(guó)渣油加氫處理及組合工藝技術(shù)有了很大的發(fā)展。S-RHT的開發(fā)成功,標(biāo)志著我國(guó)固定床加氫處理技術(shù)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。先后開發(fā)成功的VRDS和ARDS兩大系列四大類催化劑和工藝技術(shù)已在齊魯、茂名和大連三家煉油企業(yè)應(yīng)用,總加工能力達(dá)到550萬(wàn)噸/年,約占全國(guó)煉油能力的2.3%。渣油加氫處理和重油催化裂化組合工藝技術(shù)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了含硫渣油的完全轉(zhuǎn)化,大大提高了煉廠優(yōu)質(zhì)輕油產(chǎn)品的收率,創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。3.1fcc摻煉hvr的工業(yè)試驗(yàn)齊魯石化VRDS裝置原設(shè)計(jì)加工能力為84萬(wàn)噸/年。為了適應(yīng)加工進(jìn)口含硫原油和生產(chǎn)清潔燃料的需要,2000年改造為加工能力150萬(wàn)噸/年的UFR/VRDS裝置。VRDS設(shè)計(jì)用于孤島減壓渣油加氫脫硫、脫氮、脫金屬,生產(chǎn)石腦油、柴油、蠟油(HVGO)和HVR。HVGO作催化裂化原料,HVR用于生產(chǎn)低硫燃料油。加氫處理過程控制538℃+餾分轉(zhuǎn)化率50%。生產(chǎn)實(shí)踐表明,孤島減壓渣油經(jīng)加氫處理,密度由999.8千克/立方米降到915.0千克/立方米,平均分子量由1160降到670,重芳烴含量由24.5%降到12.2%,說明大量的多環(huán)芳烴加氫轉(zhuǎn)化成單環(huán)或雙環(huán)芳烴。HVR的其他性質(zhì)如硫、氮、金屬(Ni+V)、殘?zhí)康群亢驼扯却蠓冉档?是優(yōu)質(zhì)的低硫低粘度燃料油產(chǎn)品。HVR的飽和烴含量高達(dá)45.8%,輕芳烴含量高,而重芳烴含量?jī)H12.2%,其中重膠質(zhì)含量大大降低。從其理化性質(zhì)和化學(xué)組成看,HVR易于裂化而較少生焦。通過FCC小型裝置摻煉HVR試驗(yàn),證明HVR是較好的催化裂化原料。根據(jù)FCC小型裝置摻煉HVR試驗(yàn)結(jié)果,勝利煉油廠進(jìn)行了FCC摻煉HVR的工業(yè)試驗(yàn)。工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果表明:HVR摻煉比在15%~20%,混合原料殘?zhí)吭?.0%以內(nèi)時(shí),裝置仍能平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn);當(dāng)摻煉比大于25%后,生焦量大增,再生系統(tǒng)操作難度增大,要防止超溫現(xiàn)象發(fā)生。FCC摻煉HVR后,汽油質(zhì)量有所改善,完全符合90號(hào)無(wú)鉛汽油的質(zhì)量要求;汽油硫含量降低,汽油脫硫醇裝置負(fù)荷減輕。粗柴油質(zhì)量無(wú)明顯變化。無(wú)外取熱的提升管FCC裝置在現(xiàn)有產(chǎn)品精制裝置未做任何改造的情況下,依靠更換RHZ-200催化劑和對(duì)全廠13種FCC原料的優(yōu)化組合,未加鈍化劑進(jìn)行FCC摻煉HVR試驗(yàn),摻煉比最高達(dá)25%,生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的90號(hào)汽油和粗柴油。摻煉HVR工業(yè)試驗(yàn)的成功,不僅使HVR得到合理利用,擴(kuò)大了催化裂化原料來(lái)源,而且全廠加工流程更加靈活。1993-1999年,催化裝置的HVR摻煉率一直保持在9.6%~12.4%。隨著FCC催化劑的更新和裝置的技術(shù)改造,自2000年起摻煉率逐年提高,2001年達(dá)62.5%,為煉廠創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。3.2s-rht/rfcc組合工藝為適應(yīng)加工進(jìn)口含硫原油的需要,茂名石化公司先后建成了120萬(wàn)噸/年RFCC裝置和200萬(wàn)噸/年的S-RHT裝置。采用S-RHT/RFCC組合工藝技術(shù),RFCC100%加工S-RHT的HAR,實(shí)現(xiàn)了含硫渣油的完全轉(zhuǎn)化。S-RHT裝置自1992年12月底建成投產(chǎn)以來(lái),已運(yùn)轉(zhuǎn)5年,現(xiàn)在第三周期已投運(yùn)。先后多次對(duì)S-RHT裝置和RFCC裝置進(jìn)行考核標(biāo)定,標(biāo)定數(shù)據(jù)充分說明S-RHT/RFCC組合工藝技術(shù)是我國(guó)含硫劣質(zhì)渣油加工的一條經(jīng)濟(jì)可行、環(huán)境友好的技術(shù)路線。1ht配套催化劑S-RHT渣油加氫處理技術(shù)使用不同功能的FZC系列催化劑組合,對(duì)含硫劣質(zhì)的原料渣油進(jìn)行“深精制,淺裂化”,使金屬(Ni+V)含量150ppm左右、殘?zhí)亢?8%左右的渣油轉(zhuǎn)化成重油催化裂化原料和部分優(yōu)質(zhì)的柴油和石腦油。S-RHT配套的系列催化劑有四大類近30個(gè)品牌(見表4)。茂名200萬(wàn)噸/年S-RHT裝置建成投產(chǎn)5年來(lái),曾加工過沙輕減渣、伊朗拉萬(wàn)減渣、阿曼減渣等10多種原料,有代表性的主要原料油性質(zhì)列于表5,主要操作條件見表6,主要產(chǎn)品性質(zhì)見表7。茂名200萬(wàn)噸/年S-RHT裝置從1999年12月投產(chǎn)到2001年11月2日裝置運(yùn)轉(zhuǎn)到末期,共運(yùn)行15800小時(shí),反應(yīng)溫度達(dá)395℃,然后開始降溫,到11月15日溫度降到386℃進(jìn)行停工前的標(biāo)定。12月13日停工檢修,共運(yùn)行16700小時(shí)。實(shí)際運(yùn)行周期遠(yuǎn)超過設(shè)計(jì)周期8000小時(shí)。渣油加氫處理裝置運(yùn)行到末期HAR的性質(zhì)在EOR控制指標(biāo)內(nèi),符合RFCC原料指標(biāo)要求:殘?zhí)亢俊?%~8%,Ni+V含量≯10%~20%,芳烴+膠質(zhì)含量≯50%~60%。2催化劑的選擇及用量茂名石化Ⅲ套催化裂化裝置由洛陽(yáng)石化工程公司設(shè)計(jì),為ROCC-Ⅳ型120萬(wàn)噸/年。1996年10月6日投產(chǎn)后,因石蠟基原料不足,摻煉15%的劣質(zhì)非石蠟基渣油,造成催化劑重金屬污染,影響了產(chǎn)品收率和產(chǎn)品質(zhì)量。S-RHT裝置投產(chǎn)后,從2000年2月2日起,RFCC裝置加工阿曼、沙輕、伊朗等加氫渣油后,裝置運(yùn)行平穩(wěn),比S-RHT裝置投產(chǎn)前處理能力提高了10%,汽油及液化氣收率上升,柴油收率稍降,油漿收率下降,主要產(chǎn)品性質(zhì)明顯改善。為了全面掌握RFCC裝置加工HAR時(shí)的操作條件、產(chǎn)品性質(zhì)等情況,以便摸索RFCC在加工HAR時(shí)的合適操作條件,發(fā)揮S-RHT/RFCC組合工藝的協(xié)同作用,最大限度地提高組合工藝的經(jīng)濟(jì)效益,1999年10月28日、2000年2月22日、2001年2月2日、2001年11月15日對(duì)Ⅲ套催化裂化裝置進(jìn)行了加工HAR前(無(wú)HAR)及加工HAR初期、中期、8000小時(shí)和S-RHT裝置停工前(16000小時(shí))的標(biāo)定。無(wú)HAR、初期標(biāo)定按汽油方案生產(chǎn),后三次標(biāo)定按柴油方案生產(chǎn)。標(biāo)定結(jié)果表明,S-RHT運(yùn)轉(zhuǎn)周期內(nèi)HAR產(chǎn)品性質(zhì)符合設(shè)計(jì)控制指標(biāo),可滿足RFCC原料控制指標(biāo)要求。HAR的硫含量較低,一般在0.4%~0.5%;飽和烴含量較高,超過了50%;但其密度(20℃)達(dá)930千克/立方米,重金屬(Ni+V)含量在17ppm左右,而V含量一般超過10ppm,高于Ⅲ套催化裂化裝置以前加工的無(wú)HAR原料的密度和金屬含量。因?yàn)樵图託涮幚砑夹g(shù)屬首次工業(yè)試驗(yàn),為全面考察S-RHT系列催化劑的低溫性能,延長(zhǎng)操作周期,在HAR性質(zhì)達(dá)到設(shè)計(jì)SOR指標(biāo)要求下運(yùn)轉(zhuǎn),裝置初期反應(yīng)溫度較低,僅為365℃,比設(shè)計(jì)溫度低了29℃,并未從對(duì)RFCC裝置影響考慮。從優(yōu)化S-RHT/RFCC組合工藝角度,S-RHT裝置初始溫度的確定,應(yīng)使S-RHT裝置能生產(chǎn)RFCC合適的原料為準(zhǔn)。RFCC裝置與S-RHT裝置組合使用共進(jìn)行了4次標(biāo)定,前3次標(biāo)定時(shí)使用LV-23催化劑,平衡催化劑活性較高,保持在68左右。由于HAR的金屬含量比以前無(wú)HAR原料時(shí)高,RFCC加工HAR后重金屬污染較為嚴(yán)重,Ni+V含量達(dá)到11927ppm,但催化劑活性仍保持較好。第4次標(biāo)定RFCC使用LVR-60B催化劑。與前3次標(biāo)定結(jié)果比較,RFCC裝置原料HAR性質(zhì)相對(duì)變差,重金屬Ni+V含量較高,且殘?zhí)亢土蚝恳脖容^高。同樣在柴油生產(chǎn)方案下,平衡催化劑重金屬Ni+V含量高達(dá)13183ppm,汽油、柴油、液化氣產(chǎn)率有所提高,油漿收率明顯下降,干氣收率稍有下降,說明此次標(biāo)定所用的LVR-60B催化劑具有較強(qiáng)的抗金屬污染能力和重油轉(zhuǎn)化能力。汽油產(chǎn)品性質(zhì)方面,RFCC裝置加工HAR后,汽油的辛烷值和抗爆指數(shù)大幅提高,尤其MON提高幅度更大。汽油含硫量下降,中期、8000小時(shí)、S-RHT停工前標(biāo)定時(shí)汽油含硫量均小于200ppm,達(dá)到新配方汽油標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),加工HAR后,精制后汽油硫醇硫大大下降,一般都能控制在5ppm左右,使精制系統(tǒng)操作難度大幅降低。汽油烯烴含量有所下降,均低于35%。但是,汽油的誘導(dǎo)期下降,加入TK-8G汽油抗氧劑40ppm左右能保證汽油出廠質(zhì)量。由于HAR的硫含量下降,催化柴油含硫量也大幅下降,約在0.2%~0.4%,實(shí)際膠質(zhì)減少,但十六烷值低,比加工HAR前下降5個(gè)單位,密度高。此外,干氣和液化氣的總硫含量均大幅度下降,大大降低了脫硫和脫臭的負(fù)荷。S-RHT/RFCC組合工藝技術(shù)工業(yè)應(yīng)用前后茂名煉廠出廠汽、柴油平均含硫量、輕油收率、硫的回收率列于表8?？傊?S-RHT/RFCC組合工藝技術(shù)工業(yè)試驗(yàn)的成功,拓寬了RFCC裝置的原料來(lái)源,提高了原油加工深度,2001年S-RHT裝置投產(chǎn)后比1999年投產(chǎn)前輕油收率