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FCC原料加氫預(yù)處理技術(shù)

煉油廠通過改進(jìn)流化催化裂化預(yù)處理(FCC-PT)技術(shù)，可克服超低硫汽油生產(chǎn)過程不斷增加的困難，并使產(chǎn)品滿足規(guī)格要求。FCC-PT裝置適用范圍廣，通過改變操作條件可加工組成和雜質(zhì)含量不同的各類重質(zhì)原料。與其它直接生產(chǎn)清潔燃料的工藝不同，F(xiàn)CC產(chǎn)品收率、產(chǎn)品質(zhì)量和操作苛刻度都會影響FCC-PT的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

預(yù)處理目標(biāo)依煉油廠實(shí)際需要而定，主要目標(biāo)包括：①追求產(chǎn)品脫硫水平，達(dá)到汽油硫含量和FCC裝置的SOx排放要求；②追求加氫脫氮(HDN)和加氫脫芳烴(HDA)水平，提高FCC產(chǎn)品收率和降低操作苛刻度；③提高減壓蠟油(VGO)轉(zhuǎn)化率。

控制催化劑裝填成本并延長壽命也是追求的目標(biāo)。FCC-PT裝置通常按其生產(chǎn)目的和氫分壓來劃分。北美裝置以中高壓為主，主要用途為加氫脫硫(HDS)、最大限度HDN或HDA。隨著Tier 3超低硫汽油標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，許多FCC-PT裝置用于深度脫硫，尤其是那些沒有FCC石腦油后處理能力的煉油廠。

中低壓FCC-PT裝置，當(dāng)用途為HDS時(shí)，用CoMo和NiCoMo催化劑尤為有效。對產(chǎn)品中硫含量要求越高，越需要高活性和高穩(wěn)定性的催化劑。即便用途是深度HDN和HDA的中高壓裝置，對HDS活性的要求也越來越高。

單一催化劑不可能完成所有的加氫目標(biāo)。在操作條件和裝置限制允許的范圍內(nèi)，VGO STAX-FCC-PT技術(shù)能通過對催化劑體系的量體裁衣式設(shè)計(jì)滿足裝置目標(biāo)。這種技術(shù)的特點(diǎn)是，不同反應(yīng)器區(qū)段的化學(xué)反應(yīng)不同，通過各反應(yīng)區(qū)段催化劑匹配來優(yōu)化總體性能。FCC-PT一般涉及2個(gè)反應(yīng)區(qū)。在第一反應(yīng)區(qū)主要是直接脫硫(DDS)反應(yīng)，NiCoMo催化劑最適合提升HDS反應(yīng)速率。但因壓力低，HDN和HDA反應(yīng)速率上不去，而且不管壓力如何，只要反應(yīng)區(qū)內(nèi)氮含量高，HDNHDA反應(yīng)必然受阻。當(dāng)中間物料的硫含量和氮含量降至一定水平后，就流出第一反應(yīng)區(qū)，進(jìn)入第二反應(yīng)區(qū)。在第二反應(yīng)區(qū)通過DDS和HYD(加氫)同時(shí)脫硫，但速率比第一區(qū)段慢。HDN和HDA反應(yīng)比第一反應(yīng)區(qū)快，但仍比較慢。因此，在這一反應(yīng)區(qū)NiCoMo催化劑的HDS和HDN活性要平衡才好，尤其是在中等壓力下。

VGO STAX-FCC-PT技術(shù)方案在世界范圍內(nèi)有眾多成功的應(yīng)用。第一個(gè)例子是一套加工VGO(硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%，氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 600 μ gg)的低壓裝置。該裝置的目標(biāo)是提供硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為200 μ gg的FCC原料，生產(chǎn)硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10 μ gg的汽油。該方案用了CoMo和NiCoMo STARS催化劑體系的STAX級配方案，運(yùn)轉(zhuǎn)周期已近6年。第二個(gè)例子是加工重質(zhì)VGO和重質(zhì)焦化蠟油的混合進(jìn)料(硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3 %，氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 500 μ gg，(鎳+釩)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2 μ gg)的高壓裝置。目標(biāo)為生產(chǎn)硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 500 μ gg 、氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于600 μ gg 的FCC原料，運(yùn)轉(zhuǎn)周期4年以上。采用保護(hù)劑脫除鎳、釩和硅，防止壓力降上升。采用NiCoMoNiMo STAR系列高活性催化劑體系的裝置已運(yùn)轉(zhuǎn)近3年，其性能與工藝模型預(yù)測結(jié)果相當(dāng)。

[靳愛民摘譯自AFPM Newspaper，2017-03-21]