周永勝，張貴生，房立仲，金善福，徐國威

（中國石油撫順石化公司石油三廠，遼寧 撫順 113001）

FH-98加氫催化劑在石油三廠120萬t/a中壓加氫裝置的應(yīng)用

周永勝，張貴生，房立仲，金善福，徐國威

（中國石油撫順石化公司石油三廠，遼寧 撫順 113001）

撫順石化公司石油三廠120萬t/a柴油中壓加氫裝置于2002年7月建成投產(chǎn)，并開車一次成功。2010年裝置換用FH-98加氫精制催化劑，工業(yè)應(yīng)用表明，F(xiàn)H-98催化劑具有優(yōu)異的加氫性能和高的加氫脫硫活性，加氫處理焦化汽油、柴油混合油，生產(chǎn)清潔柴油和合格的乙烯裂解原料。

裝置； 工業(yè)應(yīng)用； 加氫催化劑

撫順石化公司石油三廠120萬t/a柴油中壓加氫改質(zhì)裝置由撫順石化設(shè)計院設(shè)計，采用中國石化撫順石油化工研究院（FRIPP）開發(fā)研制的FH-98 加氫處理催化劑和工藝技術(shù)，它的成功應(yīng)用，對于解決撫順石化公司石油三廠生產(chǎn)低硫（硫含量<50 μ g/g）柴油的瓶頸制約問題，提供了有力的技術(shù)支撐。

撫順石化公司石油三廠120萬t/a柴油中壓加氫改質(zhì)裝置原料油為石油一、二廠的焦化汽油、柴油混合油，混合比為（25%～30%），裝置進料量為150 t/h。該裝置生產(chǎn)的主要產(chǎn)品為分子篩脫蠟原料、優(yōu)質(zhì)柴油和石腦油，柴油可做優(yōu)質(zhì)輕柴油的調(diào)合組分。石腦油作為乙烯裂解料，也可作為重整裝置的原料。

撫順石化公司石油三廠120萬t/a柴油中壓加氫改質(zhì)裝置于2002年7月建成投產(chǎn)，并開車一次成功。裝置歷經(jīng)使用的3936催化劑和FF-36催化劑，2007年為摻煉石油二廠焦化汽油,裝置改為加氫精制生產(chǎn)方案，甩掉一臺反應(yīng)器（R101）單獨使用反應(yīng)器（R102）進行精制反應(yīng)，由于原料油雜質(zhì)及金屬含量高，于2010年10月組織了停工換劑，換用FH-98催化劑和FF-36催化劑混合使用，采用FZC系列保護劑和FHRS-1加氫捕硅劑。為節(jié)省工期，裝置甩掉反應(yīng)器（R102）切換為另一個臺反應(yīng)器（R101）。2010年10月31日裝置開工正常，該裝置穩(wěn)定運轉(zhuǎn)1個月后，于2010年12月8日對FH-98催化劑進行活性標(biāo)定。標(biāo)定結(jié)果表明：FH-98催化劑具有優(yōu)異的加氫性能和高的加氫脫硫活性，可以滿足撫順石化公司石油三廠120萬t/a柴油中壓加氫改質(zhì)裝置滿負荷生產(chǎn)的需要[1-3]。

1 裝置概況

撫順石化公司石油三廠120萬t/a柴油中壓加氫改質(zhì)裝置由三大系統(tǒng)組成：反應(yīng)系統(tǒng)：包括原料部分、反應(yīng)部分、新氫部分及注氨、注硫部分。反應(yīng)部分包括：反應(yīng)進料加熱爐，加氫處理反應(yīng)器、加氫裂化反應(yīng)器、高壓換熱器、高壓分離器和低壓分離器。分餾系統(tǒng)：包括脫丁烷塔；脫乙烷塔；產(chǎn)品分餾塔；柴油汽提塔。公用工程系統(tǒng)：包括凈化風(fēng)系統(tǒng)和非凈化風(fēng)系統(tǒng)、新鮮水系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)等。

該裝置的主要技術(shù)特點是：

（1）采用加氫處理、加氫改質(zhì)組合工藝，可在中壓下生產(chǎn)合格汽、煤、柴產(chǎn)品；

（2）采用一次通過流程，在原料油終餾點 350℃，不出尾油的情況下，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)柴油組分；

（3）反應(yīng)部分采用爐前混氫和冷高分流程。充分利用分餾部分低溫?zé)釋υ嫌皖A(yù)熱，降低反應(yīng)進料加熱爐的操作負荷；

（4）新氫壓縮機選用三臺往復(fù)式壓縮機，二臺運轉(zhuǎn)，一臺備用。循環(huán)氫壓縮機選用離心式，由凝汽式汽輪機驅(qū)動，不設(shè)備機；

（5）反應(yīng)流出物空冷器入口和E104前注水，以避免銨鹽在低溫部位的結(jié)晶。脫丁烷塔，脫乙烷塔頂設(shè)緩蝕劑注入點以減輕H2S對塔頂系統(tǒng)的腐蝕。

2 催化劑應(yīng)用情況

2.1 催化劑裝填

撫順石化分公司石油三廠120萬t/a柴油中壓加氫改質(zhì)裝置的反應(yīng)器為熱壁式，共有3個催化劑床層。催化劑的裝填由專業(yè)公司負責(zé)，在催化劑裝填之前，加氫車間和FRIPP的技術(shù)人員共同對反應(yīng)器內(nèi)部進行了細致的檢驗，確認(rèn)了反應(yīng)器內(nèi)部器壁清潔、無雜物，符合催化劑裝填條件。所裝催化劑有FZC保護劑、FHRS-1捕硅劑、FF-36催化劑及FH-98改進型催化劑，裝填催化劑FZC保護劑6.68 t、FHRS-1捕硅劑26.065 t、FF-36催化劑11.01 t及FH-98改進型催化劑91.655 t。各催化劑理化性質(zhì)和原料油分析如表1-2。

表1 載硫型催化劑理化性質(zhì)Table 1 Physical and chemical properties of sulfurized catalyst

表2 原料油分析Table 2 The feedstock analysis

2.2 催化劑開工活化

2010年10月29日裝置進入開工階段，依據(jù)裝置實際生產(chǎn)情況和載硫型催化劑的開工要求，在系統(tǒng)壓力3.5 MPa，反應(yīng)器入口溫度100 ℃左右開始催化劑活化，催化劑活化流程如下：

活化油經(jīng)過過濾器SR101進行原料過濾后，送入緩沖罐D(zhuǎn)102，由高壓進料泵P102增壓后送入換熱器殼層、加熱爐、反應(yīng)器、換熱器管層、空冷器、高分、低分，活化油經(jīng)過活化反應(yīng)進入低分后不進入分餾系統(tǒng)，而是繼續(xù)送回到原料緩沖罐D(zhuǎn)102，循環(huán)使用。循環(huán)氫系統(tǒng)經(jīng)過高分分離出循環(huán)氫后進入循環(huán)氫緩沖罐再次分離油、水，由循環(huán)氫壓縮機K102送回循環(huán)。

在高分壓力 3.5 MPa，循環(huán)氫量為循環(huán)壓縮機全量循環(huán)，循環(huán)氫純度為≮70%(V)，加熱爐點火升溫，升溫速度為(20～25)℃/h。當(dāng)反應(yīng)器入口溫度達到90 ℃后，起動進料泵，按100 t/h向系統(tǒng)進直餾柴油，低分見油后反應(yīng)系統(tǒng)閉路循環(huán)。以(20～25)℃/h升溫速度將反應(yīng)器入口溫度向315 ℃升溫，當(dāng)溫度升至200 ℃時，進行帶油熱旋緊，保證活化的正常進行；當(dāng)反應(yīng)器入口溫度在(280～315)℃期間時，H2S濃度維持在10 000 mg/g約3 h，然后逐漸下降。整個活化過程比較平穩(wěn)，沒有出現(xiàn)較大溫升和硫化氫濃度的波動，在反應(yīng)器入口溫度達到315 ℃恒溫1 h，活化過程結(jié)束。

2.3 催化劑應(yīng)用情況

2.3.1 催化劑的活性標(biāo)定情況

2010年11月1日裝置開工正常，進入正常生產(chǎn)狀態(tài)。

2010年12月8日～10日對裝置進行了開工后的柴油方案及分子篩料方案標(biāo)定，結(jié)果如表3-4。

表3 反應(yīng)部分主要操作參數(shù)Table 3 The operating parameters of reaction section

表4 主要產(chǎn)品性質(zhì)Table 4 Properties of main products

2.3.2 標(biāo)定結(jié)論

（1）本次標(biāo)定按兩種方案進行即分子篩料標(biāo)定方案和柴油標(biāo)定方案。標(biāo)定期間處理量142 t/h，原料為石油一、二廠焦化汽、柴油，焦化汽油占25%，溴價46%，R101入口溫度257 ℃，高點溫度336 ℃，平均溫度304 ℃，高分壓力為7.5 MPa，實際石腦油烯烴含量為0.42%，滿足石腦油烯烴含量≤2.0%的產(chǎn)品控制質(zhì)量指標(biāo)。

（2）10月底裝置更換新催化劑FH-98后，在原料混合后總氮為 579×10-6，硫含量 945×10-6的情況下，經(jīng)標(biāo)定其脫氮率為 93.54%，脫硫率為93.55%，產(chǎn)品石腦油、分子篩料和塔底柴油質(zhì)量均合格，催化劑性能較好可以滿足生產(chǎn)需要。

（3）產(chǎn)品分析：石腦油，本次標(biāo)定摻煉25%焦化汽油，而石腦油的收率為 24.4%較原比例略低。分子篩料，標(biāo)定期間采用分子篩料生產(chǎn)方案，從族組成來看，C10～C14含量32.85%，總正構(gòu)烷烴42.74%，產(chǎn)品的溴價410 mg Br/100 g。因此，在作為分子篩脫蠟原料時最好與一、二廠分子篩直餾原料按比例混合后送裝置。本次標(biāo)定中分子篩料的收率為25.97%。塔底產(chǎn)品柴油收率為46.98%，產(chǎn)品性質(zhì)穩(wěn)定，閃點合格。

（4）本次R101中所裝填的捕硅劑為FHRS-1催化劑，主劑為FH-98催化劑。從催化劑初活性來看，在兩種標(biāo)定方案工況下，反應(yīng)器入口溫度 257℃，與上一周期R101中裝填的FF-36催化劑入口溫度（260～280）℃相比，F(xiàn)H-98催化劑初期活性要高出（3～23）℃，表明FH-98催化劑活性高。

3 催化劑應(yīng)用效果

（1）撫順石化公司石油三廠120萬t/a柴油中壓加氫改質(zhì)裝置采用FRIPP開發(fā)的載硫型FH-98催化劑，大大縮短了裝置的開工時間，且活化效果良好。

（2）撫順石化公司石油三廠120萬t/a柴油中壓加氫改質(zhì)裝置使用FH-98催化劑加氫處理焦化汽、柴油混合油，在高分壓力(7.3～7.8)MPa、反應(yīng)器入口溫度25油的硫含量均小于50 mg/g、多環(huán)芳烴含量小于 11%（分析數(shù)據(jù)），動態(tài)氧化安定性等指標(biāo)均符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。能夠滿足生產(chǎn)分子篩脫蠟原料和生產(chǎn)低硫、低多環(huán)芳烴優(yōu)質(zhì)柴油的需要，體現(xiàn)了FH-98催化劑優(yōu)異的HDS、HDN和HDA性能。

［1］ 高慎琴.化工機器[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1992

［2］ James Netzel. The Financal IMPact Of Solving Tribological Prolems In The Sealing Industry. lubrication Engineering[R].May, 1999.

［3］ 韓崇仁，加氫裂化工程與工藝[M]. 北京：中國石化出版社，2001.

Application of Hydrogenation Catalyst FH-98 in 1 200 kt/a Mild Hydrogenation Unit of No.3 Refinery

ZHOU Yong-sheng, ZHANG Gui-sheng, FANG Li-zhong, JIN Shan-fu, XU Guo-wei
（PetroChina Fushun Petrochemical Company No.3 Refinery, Liaoning Fushun 113001, China）

1200 kt/a diesel oil mild hydrogenation unit in Fushun petrochemical company was founded and put into service in Jul.2002 in No.3 Refinery, and the unit was successfully put into operation in one time. The unit began to use hydrofining catalyst FH-98 in 2010.The commercial application results show that, this FH-98 catalyst has remarkable hydrogenation performance and high hydrodesulfurization activity; clean diesel fuel and qualified feedstock for ethylene pyrolysis process can be produced by hydrotreatment of coker gasoline and diesel mixture with the catalyst.

Unit; Commercial application; Hydrogenation catalyst

TE 624.9

A

1671-0460（2012）06-0575-04

2012-04-28

周永勝（1971-），男，遼寧撫順人，撫順石化公司技能專家，現(xiàn)從事生產(chǎn)技術(shù)工作。電話：024-52993111轉(zhuǎn)338237，E-mail：zhouysscjq@petrochina.com.cn。