劉野(錦西石化分公司重整車間,遼寧 葫蘆島 125001)
針對本裝置原料構(gòu)成有43.32%的直餾石腦油、6.24%的柴油加氫后的石腦油、21.85%的加氫后的焦化汽油、19.49%的加氫裂化的重石腦油、9.11%的加氫后催化汽油中間組分(餾程HK:56℃-KK:178℃),2019年摻煉比在8%~11%之間,預(yù)處理系統(tǒng)運行穩(wěn)定,精制油質(zhì)量合格,重整裝置運行平穩(wěn)
重整裝置采用UOP 的Cyclemax 再生連續(xù)重整工藝。
(1)預(yù)加氫反應(yīng)系統(tǒng)壓力4.0MPag,預(yù)加氫催化劑FH-40C,先加氫后分餾工藝。
(2)預(yù)加氫反應(yīng)系統(tǒng)沒有增設(shè)高溫脫氯設(shè)施,重整反應(yīng)系統(tǒng)催化劑為國產(chǎn)催化劑PS-6。
重整裝置2019年6月份開始摻煉加氫后的催化汽油中間組分,本文根據(jù)裝置摻煉催化汽油組分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計,樣品分析結(jié)果為裝置運行期間典型代表數(shù)據(jù)。
根據(jù)溴價分析數(shù)據(jù)表1 所示,原料的烯烴含量幾乎翻倍,摻煉前1~5月份平均數(shù)據(jù)為4.96,摻煉后6~10月的平均數(shù)據(jù)為9.81,造成預(yù)加氫反應(yīng)器床層15~31℃的溫升,為保證預(yù)加氫催化劑的活性和控制反應(yīng)器壓降的增加,預(yù)加氫反應(yīng)器入口反應(yīng)溫度由原來的273~275℃降低到262~265℃,改變操作條件目的是克服原料烯烴增加引起的預(yù)加氫反應(yīng)床層溫升來保護(hù)預(yù)加氫催化劑。
表1 預(yù)加氫原料溴價分析
摻煉后的混合石腦油的氮含量為3.24ppm,摻煉前為2.43ppm,如表2 所示。氮含量增加33.33%,由于重整擴能后預(yù)加氫反應(yīng)壓力升級到4.0MPa,根據(jù)預(yù)加氫脫氮原理反應(yīng)壓力升高,脫氮能力增強,經(jīng)過預(yù)加氫反應(yīng)器后的產(chǎn)品氮含量能夠達(dá)到重整進(jìn)料要求小于0.5ppm,另外目前使用的預(yù)加氫催化劑FH-40C 脫氮能力效果明顯,避免重整進(jìn)料氮含量不合格,減少重整反應(yīng)系統(tǒng)氮的存有量,減少系統(tǒng)銨鹽的生成。
表2 原料氮含量分析
從預(yù)加氫精制油的分析結(jié)果看:1~5月份精制油氮含量0.29ppm、硫含量0.31ppm,6~10月份精制油氮含量0.27ppm、硫含量0.32ppm,產(chǎn)品的硫氮數(shù)據(jù)分析合格均小于0.5ppm,產(chǎn)品的重金屬含量:砷0.8ppb、鉛3.2ppb、銅3.5ppb 均滿足鉑催化劑的進(jìn)料要求(砷含量≯1ppb;鉛含量≯10ppb;銅含量≯10ppb)。
重整反應(yīng)系統(tǒng)操作條件和產(chǎn)品質(zhì)量變化如表3 所示。
表3 重整反應(yīng)系統(tǒng)操作條件和產(chǎn)品質(zhì)量分析
(1)重整反應(yīng)溫度分析。摻煉催化汽油前后的總溫降沒有發(fā)生太大的變化,基本保持在291℃,而第一反應(yīng)器的溫降出現(xiàn)小幅變化,說明催化汽油組分含有的六圓環(huán)較少,在重整第一反應(yīng)器內(nèi)出現(xiàn)溫降減少,氫氣產(chǎn)量下降,第二和第三反應(yīng)器溫降上升,說明催化汽油含有的直鏈烷烴較其它石腦油較多,影響二三反應(yīng)器的溫降,另外從氫氣的純度看,摻煉催化汽油后的混合石腦油產(chǎn)出的氫氣純度也下降1%。
(2)重整催化劑積碳分析。摻煉催化汽油后重整催化劑碳含量由原來的4.12%上升到5.86%,上升了42.23%,表明催化汽油含有重組分較多,導(dǎo)致催化劑積碳的增加,導(dǎo)致再生器床層溫度上升5~8℃(催化劑燒焦峰溫由532℃上升到540℃)。
(3)重整生成油的辛烷值分析。由于2016年重整檢修更換新的PS-6 催化劑,催化劑的活性和選擇性較高,造成重整生成油的辛烷值并沒有太多的下降,隨著運轉(zhuǎn)周期的增加,重整進(jìn)料空速的增加,重整生成油的辛烷值將有可能下降。
催化汽油組分具有烯烴含量高、氮含量高、組分重的特點,對裝置的平穩(wěn)操作和汽油產(chǎn)品的質(zhì)量控制有一定的影響,在長期摻煉催化汽油的過程中,要使經(jīng)過預(yù)處理過程后的重整
進(jìn)料合格,必須針對以上分析的特點結(jié)合本裝置實際情況制定相應(yīng)的生產(chǎn)方案,生產(chǎn)過程中應(yīng)該注意控制好原料的質(zhì)量、催化劑再生燒焦的平穩(wěn)操作、重整反應(yīng)器系統(tǒng)的平穩(wěn)操作,來滿足重整進(jìn)料的要求。
結(jié)合重整裝置特點,對摻煉催化汽油采取相應(yīng)的控制措施,為了避免摻煉催化汽油后的組分變重,增加重整催化劑的積碳速率,要求催化汽油的干點小于163℃,同時應(yīng)該提高再生燒焦溫度和催化劑的循環(huán)速率,降低催化劑的碳含量,并保持適宜的水氯平衡,維持重整催化劑的活性和選擇性。
摻煉加氫催化汽油和焦化汽油后,預(yù)加氫原料的氮含量增加,對于預(yù)加氫反應(yīng)壓力低于2.7MPa 的預(yù)加氫系統(tǒng)不建議摻煉該組分,系統(tǒng)的氮含量增加后,如果沒有較高的反應(yīng)壓力
很難將系統(tǒng)的氮除掉,將會導(dǎo)致預(yù)加氫系統(tǒng)壓降上升和增加注水頻次,同時部分氮帶入的重整反應(yīng)系統(tǒng)會在重整循環(huán)氫壓縮機入口和重整進(jìn)料換熱器的入口結(jié)鹽,導(dǎo)致重整反應(yīng)系統(tǒng)中斷停車處理。
連續(xù)重整的預(yù)處理部分摻煉催化汽油組分在實際的運行工程是可行的,產(chǎn)品質(zhì)量合格。經(jīng)過2019年全年的運轉(zhuǎn)情況看,摻煉催化汽油的比例盡量控制10%以下,降低預(yù)加氫反應(yīng)器的床層溫升,保護(hù)預(yù)加氫催化劑的活性,以滿足生產(chǎn)的需求。同時根據(jù)自身裝置的特點和預(yù)加氫反應(yīng)壓力及煉廠的汽油平衡進(jìn)行適當(dāng)摻煉。