朱長健，姚孝勝

（中國石化安慶分公司，安徽 安慶246002）

催化裂解裝置以減壓蠟油等劣質蠟油或減壓蠟油和渣油的混合物為原料，可以生產(chǎn)價值較高的液化氣、汽油和柴油等輕質產(chǎn)品。原油重質化、劣質化的趨勢導致現(xiàn)有催化裂解裝置原料難以滿足日益嚴格的汽油產(chǎn)品質量要求和環(huán)保要求。另外，高硫含量的催化裂解原料還會使煙氣中的SOx排放達不到環(huán)保要求，高氮含量的催化裂解原料會降低輕質油收率［1］。鑒于催化裂化原料加氫預處理技術是解決上述矛盾、大幅提高輕質產(chǎn)品質量的主要方法之一，中國石化安慶分公司（簡稱安慶分公司）于2009年7月28日建成2.2Mt/a蠟油加氫裝置，并于2009年10月17日一次試車成功，生產(chǎn)出硫質量分數(shù)低于1 000μg/g的合格產(chǎn)品。本文主要對安慶分公司催化裂解裝置原料經(jīng)蠟油加氫預處理裝置預處理前后的工業(yè)運行結果進行對比分析。

1 裝置簡介

1.1 催化裂解裝置

催化裂解（DCC）工藝是中國石化石油化工科學研究院（簡稱石科院）開發(fā)的一種以重質油為原料、多產(chǎn)輕烯烴的石油煉制工藝［2－4］。安慶分公司催化裂解裝置以中間基蠟油為原料，主要目的產(chǎn)品有丙烯、汽油、柴油和液化氣。0.4Mt/a催化裂解裝置于1995年建成，并于當年3月24日一次投料成功。其后，經(jīng)過1997年6月、1999年6月兩次改造，目前裝置處理能力達0.65Mt/a，催化劑藏量約210t。

1.2 蠟油加氫預處理裝置

根據(jù)安慶分公司總流程安排，2.2Mt/a蠟油加氫預處理裝置是8Mt/a煉油擴建改造工程的主體裝置之一。該裝置主要是為滿足安慶分公司含硫原油適應性改造及油品質量升級工程，改善產(chǎn)品質量，優(yōu)化產(chǎn)品結構。目前該裝置生產(chǎn)的精制蠟油分別用作1.4Mt/a催化裂化裝置和0.65Mt/a催化裂解裝置的原料。蠟油加氫裝置采用石科院開發(fā)的蠟油加氫預處理（RVHT）工藝［5］技術，選用RN－32V催化劑為主催化劑。蠟油加氫裝置進料為焦化蠟油（質量分數(shù)15.6%）、熱直餾蠟油（質量分數(shù)75.9% ）和冷直餾蠟油（質量分數(shù)8.5%），生產(chǎn)硫質量分數(shù)低于1 200μg/g、氮質量分數(shù)低于900μg/g的催化裂化和催化裂解裝置原料，副產(chǎn)少量柴油和石腦油。

2 原料加氫預處理前后的性質變化

蠟油加氫預處理裝置進料為焦化蠟油、熱直餾蠟油和罐區(qū)冷直餾蠟油的混合蠟油，混合蠟油預處理前后的性質見表1。從表1可以看出，原料蠟油性質優(yōu)于設計值，其中硫含量、（Ni＋V）含量、殘?zhí)俊7不溶物含量和終餾點均低于設計值，鐵含量略高于設計值，鈉含量遠高于設計值。原料蠟油經(jīng)加氫精制后性質大幅改善，密度（20℃）由0.910 6g/cm3下降到0.900 7g/cm3，90%餾分餾出溫度下降10℃，終餾點下降23℃，硫質量分數(shù)由5 872μg/g降至948μg/g，氮質量分數(shù)由2 900μg/g降到1 400μg/g。原料中硫含量較設計值偏低，為防止質量過剩，反應苛刻度控制較低，所以加氫精制蠟油中氮質量分數(shù)高于設計值（900μg/g）。原料蠟油經(jīng)加氫預處理后，硫、氮、殘?zhí)?、膠質、C7不溶物含量均顯著降低，原料脫硫率達83.86%，脫氮率達51.72%，殘?zhí)棵摮蔬_83.98%，可作為優(yōu)質催化裂解原料。

表1 混合蠟油加氫預處理前后性質對比

3 原料加氫預處理對催化裂解裝置的影響

3.1 操作條件

蠟油加氫預處理前后催化裂解裝置主要操作條件及能耗對比見表2。從表2可以看出：催化裂解原料經(jīng)加氫精制后，反應－再生系統(tǒng)的生產(chǎn)操作條件得到優(yōu)化；由于反應生焦量明顯減少，再生器燒焦負荷大大降低，因此主風量下降較為明顯，再生溫度下降7.1℃；催化裂解裝置的總進料量增加7.71t/h，裝置綜合能耗下降164.274MJ/t。

3.2 產(chǎn)物分布

原料加氫預處理前后催化裂解裝置產(chǎn)物分布對比見表3。從表3可以看出，蠟油加氫預處理后，催化裂解裝置產(chǎn)物分布得到改善，輕油收率（汽油、柴油產(chǎn)率之和）和總液體收率（液化氣、汽油和柴油產(chǎn)率之和）分別上升2.89、2.65百分點，其中汽油收率增加2.85百分點，柴油收率增加0.04百分點，干氣、液化氣、焦炭產(chǎn)率均有不同幅度的下降，液化氣收率下降主要是因為裝置在增產(chǎn)汽油方案下標定，此時停止汽油回煉操作。

表2 原料加氫預處理前后催化裂解裝置主要操作參數(shù)及能耗對比

表3 原料加氫預處理前后催化裂解裝置產(chǎn)物分布對比 w，%

3.3 產(chǎn)品組成與性質

3.3.1 氣體組成 原料加氫預處理前后催化裂解裝置的干氣組成對比見表4。從表4可以看出，原料加氫預處理后，干氣中硫化氫含量明顯下降，氫氣/甲烷體積比由0.33降至0.26。當催化劑重金屬污染嚴重時，會促進脫氫反應，使干氣中氫含量增加。原料加氫預處理后，產(chǎn)品干氣中氫氣/甲烷體積比減小，說明催化劑重金屬污染有所減輕［6］。

原料加氫預處理前后催化裂解裝置的液化氣組成對比見表5。從表5可以看出，原料加氫預處理后，液化氣中硫化氫含量顯著下降，丙烯、異丁烯、順丁烯等含量均小幅降低，主要是因為催化裂解裝置以加氫蠟油為原料時采用的是增產(chǎn)汽油方案，而以未加氫蠟油為原料時則是采用增產(chǎn)丙烯方案。

表4 原料加氫預處理前后催化裂解裝置干氣組成對比 φ，%

表5 原料加氫預處理前后催化裂解裝置液化氣組成對比 φ，%

3.3.2 汽油、柴油性質 原料加氫預處理前后催化裂解裝置汽油、柴油性質對比分別見表6和表7。從表6可以看出，原料加氫預處理后，催化裂解汽油的硫質量分數(shù)降低90.1%，烯烴、芳烴質量分數(shù)分別下降 8.02、2.19 百分點，RON 和MON呈不同程度的下降，誘導期延長了347min，說明原料加氫后產(chǎn)品汽油中二烯烴含量降低，汽油安定性顯著提高［7］。原料加氫預處理后，催化裂解汽油各項指標均能滿足國Ⅲ排放標準對汽油的要求。從表7可以看出，原料加氫預處理后，催化裂解柴油的硫質量分數(shù)下降50.1%，總氮質量分數(shù)下降301μg/g，實際膠質減少60mg/（100mL），十六烷值提高5.8個單位?？傊霞託漕A處理后，催化裂解汽油、柴油產(chǎn)品性質得到明顯改善，為下一步油品質量升級創(chuàng)造了有利條件。

表6 原料加氫預處理前后催化裂解汽油性質對比

表7 原料加氫預處理前后催化裂解柴油性質對比

4 結 論

（1）混合蠟油經(jīng)加氫預處理后，脫硫率與脫氮率分別為83.86%和51.72%，可以作為優(yōu)質催化裂解原料。

（2）混合蠟油經(jīng)加氫預處理后，催化裂解裝置產(chǎn)物分布得到顯著優(yōu)化，輕油與總液體收率分別增加2.89、2.65百分點，綜合能耗下降164.274MJ/t。

（3）混合蠟油經(jīng)加氫預處理后，催化裂解產(chǎn)品質量改善明顯，汽油、柴油硫質量分數(shù)分別降低90.1%和50.1%。汽油中烯烴、芳烴質量分數(shù)分別下降8.02、2.19百分點，各項質量指標均達到國Ⅲ排放標準對汽油的要求。

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［7］楊再蘭.催化裝置增產(chǎn)柴油對汽油辛烷值的影響［J］.煉油，1999，4（4）：15－18