高連慧，陳丹，莊艷秋

（1.中國石油吉林石化公司高碳醇廠；2.中國石油吉林石化公司有機(jī)合成廠；3.中國石油北京銷售分公司第一分公司，吉林 吉林 132022）

對(duì)催化柴油的加氫精制工藝進(jìn)行試驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)吉林石化煉油廠以大慶常渣摻6%俄油焦蠟為進(jìn)料的三套催化裂化柴油在1.0h-1空速下十六烷值提高13個(gè)單位，加氫產(chǎn)品硫含量為0.0058%，十六烷值為49.4，滿足車用柴油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，為低硫車用柴油，由于過去柴油質(zhì)量要求不高，加氫精制的空速在1.5～2.5 h-1，精制工藝可以通過減輕加氫苛刻度，無論對(duì)于焦化柴油、直餾柴油、催化柴油在目前柴油質(zhì)量升級(jí)中，仍在煉油廠起著重要作用。

1 試驗(yàn)方案

以吉林石化煉油廠大慶常渣催化裂化柴油為主要進(jìn)料，用加氫裝置使用過6年的舊RN-1催化劑在100ml催化劑的小型加氫裝置上開展試驗(yàn)，加氫裝置有循環(huán)壓縮機(jī)系統(tǒng)，溫度、壓力、液位、新氫量、循環(huán)氫量均能自控和計(jì)量。主要通過降低空速，將空速從以前煉廠加氫精制工藝普遍采用的的空速1.5h-1左右降低到1.0h-1左右，考察產(chǎn)品質(zhì)量的變化，同時(shí)，對(duì)其他兩種催化柴油進(jìn)行了加氫試驗(yàn)。原料油性質(zhì)見表1，催化柴油1為第三套催化裂化大慶常渣催化裂化柴油，催化柴油2為第一套催化裂化柴油，第二套催化裂化和第三套催化柴油按1：2：3混合的催化柴油，以下簡稱大慶常渣催化裂化柴油混合催柴，催化柴油3是第二套催化裂化柴油，其中，第一套催化裂化以俄油蠟油為主要原料，第二套催化裂化加工大慶常渣、俄油焦蠟和俄油直蠟，第三套催化裂化以大慶常渣為主要進(jìn)料。

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 大慶常渣催化裂化柴油加氫精制

大慶常渣催化裂化柴油加氫精制氫分壓在6.4MPa，氫油比500：1，溫度340℃，空速在1.5h-1，產(chǎn)品密度從0.8658g/cm3降到0.8431g/cm3，十六烷值從36.4提高到43.9，提高7.5個(gè)單位，硫含量為0.0321%，降低空速到1.0h-1，產(chǎn)品密度降到0.8387g/cm3，十六烷值提高到49.4，產(chǎn)品硫含量為0.0057%。產(chǎn)品滿足車用柴油指標(biāo)，為低硫車用柴油。大慶常渣催化裂化柴油通過降低空速可以使產(chǎn)品十六烷值提高值變化5.5個(gè)單位，1.0h-1的空速條件下十六烷值提高13個(gè)單位，大慶常渣催化裂化柴油加氫精制效果明顯，空速變化對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響較大。

2.2 大慶常渣催化裂化柴油混合催柴加氫精制

將大慶常渣催化裂化柴油混合催柴2進(jìn)行了加氫精制試驗(yàn)，加氫條件變化對(duì)催柴2加氫效果影響見圖1～3。催柴2在空速為0.9h-1效果最佳，柴油十六烷值提高14.8個(gè)單位，該大慶常渣催化裂化柴油混合催柴加氫精制在低空速下仍具有很好的加氫效果，1.65h-1可提高柴油十六烷值8個(gè)單位。硫在試驗(yàn)條件范圍內(nèi)可達(dá)到150～500PPm，滿足車用柴油標(biāo)準(zhǔn)硫含量要求，在330～350℃，加氫柴油均可達(dá)標(biāo)，在最佳溫度為340℃提高十六烷值最大。溫度一定，降低空速，柴油的S、N含量降低，脫硫率和脫氮率上升，十六烷增加，密度降低，密度降低的幅度0.023～0.032g/cm3；催柴加氫降膠質(zhì)效果明顯，加氫柴油膠質(zhì)普遍小于40mg/100mL，空速在1.65h-1時(shí)，膠質(zhì)64.8，空速增大不適宜柴油膠質(zhì)的脫除,柴油的儲(chǔ)存安定性不好，其空速不宜超過1.65h-1。

2.3 二套催化裂化柴油的加氫精制

催化柴油3為俄油減壓蠟油、焦蠟及大慶常渣混合油為主要原料的催化柴油，在6.4MPa，氫油比500：1，溫度345℃，空速在1.5h-1的條件下, 產(chǎn)品密度從0.8854g/cm3降到0.8610g/cm3，十六烷值從33.5提高到39.9，提高6.4個(gè)單位，降低空速到1.0h-1，產(chǎn)品密度降到0.8580g/cm3，十六烷值提高到41.8，提高8.3個(gè)單位產(chǎn)品硫含量小于0.0500%?？梢钥闯觯瑑商状呋裼偷募託渚菩Чc大慶常渣催化裂化。

圖2 催柴不同空速下加氫對(duì)密度變化的影響

圖3 溫度對(duì)柴油十六烷的影響

3 討論

3.1 原料對(duì)加氫精制效果的影響

兩套催化柴油加氫精制可提高十六烷值在7個(gè)單位左右，對(duì)于大慶常渣催化裂化柴油及其混合催柴加氫精制提高十六烷值在13個(gè)單位左右，達(dá)到了大幅度提高十六烷值的作用。催化柴油芳烴含量較多，一般在40%～60%，由于烯烴、硫、氮、烯烴相對(duì)芳烴容易加氫，在較苛刻的條件下，飽和率比較高，緩和加氫條件對(duì)產(chǎn)品十六烷值提高的貢獻(xiàn)主要是芳烴的飽和，從大慶常渣催化裂化柴油混合催化柴油2的反應(yīng)特點(diǎn)來看，催化柴油的溫度、空速變化對(duì)加氫產(chǎn)品的加氫規(guī)律符合芳烴的加氫規(guī)律，并非溫度最高，柴油十六烷值提高的幅度最大，存在最佳反應(yīng)溫度，在高的空速下，催化柴油中易飽和芳烴沒有充分得到飽和，在降低空速的條件下，芳烴得到充分飽和，達(dá)到大幅度提高十六烷值的目的。不同催化柴油因不同的結(jié)構(gòu)，在一定加氫精制條件下，飽和程度不同，加氫效果不同。焦化柴油、直餾柴油、催化柴油不同類型柴油及其同類型柴油各自具有加氫精制反應(yīng)規(guī)律的普遍性，同時(shí)，也由于原料（包括同類型柴油不同性質(zhì)柴油）組成的較大差異各自具有加氫精制反應(yīng)規(guī)律的特殊性，原料在工藝選擇和工藝條件優(yōu)化上起決定作用。

3.2 加氫精制工藝與其它加氫工藝的比較

我國柴油加氫裝置中除了加氫精制外，還有中壓加氫裂化、緩和加氫裂化、加氫改質(zhì)、MCI和RICH工藝，加氫精制工藝與其他加氫工藝比較具有經(jīng)濟(jì)性和靈活性。見表2，從壓力等級(jí)上，精制工藝具有低投資的特點(diǎn)，從操作溫度上，精制催化劑一般在330～360℃，其他工藝催化劑的使用溫度在360～380℃，精制工藝與其他加氫工藝催化劑的使用溫度相差為20℃，精制工藝具有低能耗的特點(diǎn)；精制催化劑的使用壽命一般比采用裂化性質(zhì)的催化劑高一倍的使用時(shí)間，尤其是催化裂化柴油具有較多的結(jié)焦前聚物，對(duì)催化劑的使用壽命影響尤為嚴(yán)重，帶有裂化性質(zhì)的催化劑在較高的壓力下更有利于它的長期使用；加氫精制無論從投資、能耗、催化劑的使用壽命上都比其他加氫工藝具有經(jīng)濟(jì)性，從空速、壓力的可調(diào)節(jié)能力上，它具有更大的靈活性?？筛鶕?jù)產(chǎn)品質(zhì)量的需求調(diào)整壓力和空速以保證煉廠優(yōu)化操作的經(jīng)濟(jì)性，符合現(xiàn)代煉廠對(duì)工藝的要求。緩和、中壓加氫裂化和MCI、RICH工藝相對(duì)精制工藝具有處理餾分寬、石腦油收率高的特點(diǎn)。煉廠可根據(jù)自己的原料情況、柴油質(zhì)量需求、石腦油市場、設(shè)備條件靈活選擇。

表2 加氫工藝的對(duì)比

4 結(jié)語

加氫精制在6.4MPa壓力下處理催化柴油一般提高十六烷值在7個(gè)單位左右，對(duì)于大慶常渣催化柴油加氫精制提高十六烷值在13個(gè)單位左右。不同催化柴油加氫效果差異很大，從目前柴油的生產(chǎn)和質(zhì)量需求來看，柴油的加氫精制和其他加氫工藝相比更具有靈活性和經(jīng)濟(jì)性，催化柴油加氫精制可直接生產(chǎn)清潔柴油，也可將煉廠催化柴油加氫精制與優(yōu)化柴油產(chǎn)品調(diào)和技術(shù)充分結(jié)合起來，根據(jù)自己原料特點(diǎn)、柴油質(zhì)量需求、設(shè)備條件、流程特點(diǎn)、石腦油需求、結(jié)合長遠(yuǎn)效益和綜合效益選擇加氫精制和其他加氫工藝。催化柴油加氫精制和直餾柴油、焦化柴油加氫精制都是目前生產(chǎn)清潔柴油的先進(jìn)技術(shù)。將原來的加氫裂化工藝改造成加氫精制工藝，降低原來的加氫精制處理量，以及新建加氫精制裝置都是加氫精制技術(shù)在生產(chǎn)清潔柴油方面的靈活應(yīng)用。