叢麗茹，左艷梅，郭立艷，萬書寶

中國(guó)石油大慶化工研究中心，黑龍江大慶 163714

隨著原油資源利用程度的不斷加深和市場(chǎng)對(duì)輕質(zhì)油品需求量的不斷增長(zhǎng)，催化裂化的原料正向重質(zhì)化、多樣化發(fā)展，利用催化裂化裝置加工焦化蠟油已成為煉油廠擴(kuò)大原料來源和挖潛增效的重要途徑。我國(guó)原油氮化物含量高，通常在 0.05%～0.6%之間，且 80%以上的氮化物分布在 400 ℃以上的重油餾分中，這導(dǎo)致由延遲焦化工藝生產(chǎn)的焦化蠟油中氮化物尤其是堿性氮化物含量高，易使催化裂化催化劑中毒而影響后續(xù)加工，因此需要脫除焦化蠟油中的堿性氮化物[1～3]。脫除焦化蠟油中的堿性氮化物的方法主要有加氫精制、溶劑精制、吸附脫氮和絡(luò)合脫氮等。加氫精制-催化裂化組合工藝存在裝置投資大，氫耗高，焦粉使催化劑中毒的問題；溶劑精制-催化裂化組合工藝存在能耗高，收率低的問題；絡(luò)合脫氮-催化裂化組合工藝堿性氮化物脫除率高、脫氮選擇性好和精制油收率高而備受青睞[4-7]。為此，我們開發(fā)出了適用于脫除焦化蠟油中的堿性氮化物的絡(luò)合脫氮?jiǎng)┖兔摰に?，攻克了高黏度氮渣分離、劑油混合及電場(chǎng)分離等專用設(shè)備的設(shè)計(jì)/制造、裝置流程優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù)難題，建成了國(guó)內(nèi)首套 40萬t/a焦化蠟油絡(luò)合脫氮裝置，完成了絡(luò)合脫氮-催化裂化組合工藝工業(yè)試驗(yàn)，為劣質(zhì)焦化蠟油資源利用提供了解決途徑，具有較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

1 試驗(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)原料和裝置介紹

試驗(yàn)原料來自某煉廠焦化和常減壓裝置，基本性質(zhì)見表1。

表1 焦化蠟油和催化原料性質(zhì)

1.2 脫氮?jiǎng)?/h3>

絡(luò)合脫氮?jiǎng)┓掀髽I(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/ZBS 010—2009。

1.3 脫氮裝置流程

從延遲焦化裝置過來的焦化蠟油，經(jīng)過減壓閥后在靜態(tài)混合器組中與按比例加入的脫氮?jiǎng)┏浞只旌戏磻?yīng)，然后依次進(jìn)入自然沉降罐和一次電精制沉降罐。在自然沉降罐中，大部分尾渣在重力作用下沉降至罐底；在一次電精制沉降罐中，尾渣在重力和電場(chǎng)的作用下沉降至罐底，與脫氮油分離，再經(jīng)過過濾罐進(jìn)一步脫除尾渣。頂部的脫氮焦化蠟油由油泵輸送至催化裂化裝置。自然沉降罐、一次電精制沉降罐和過濾罐分離出的脫氮尾渣定期排入尾渣儲(chǔ)罐，由槽車運(yùn)至回收處理廠進(jìn)行無害化處理。

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 絡(luò)合脫氮工業(yè)試驗(yàn)

從延遲焦化裝置過來的焦化蠟油溫度為80～90 ℃，反應(yīng)時(shí)間約30 min，脫氮率穩(wěn)定在46%～58%。試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2。

表2 40萬t/a絡(luò)合脫氮裝置工業(yè)試驗(yàn)

絡(luò)合脫氮工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果表明，脫氮?jiǎng)┯昧繛檫M(jìn)料量的0.83%時(shí)，焦化蠟油的堿性氮含量由1 850 μg/g降到850 μg/g，脫氮率達(dá)到54.1%，脫氮油收率達(dá)到97.4%，經(jīng)濟(jì)性最好。因此采用此工藝條件進(jìn)行絡(luò)合脫氮-催化裂化工業(yè)試驗(yàn)。

2.2 絡(luò)合脫氮-催化裂化組合工藝工業(yè)試驗(yàn)

在140萬t/a的催化裂化裝置上開展摻煉15%脫氮前后焦化蠟油的對(duì)比評(píng)價(jià)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 絡(luò)合脫氮-催化裂化組合工藝工業(yè)試驗(yàn)

從表3中的摻煉15%脫氮前后焦化蠟油對(duì)比結(jié)果可以看出，采用脫氮后混合原料的總液體收率可提高1.15%，汽油、 柴油等產(chǎn)品質(zhì)量變化不大，采用焦化蠟油絡(luò)合脫氮工藝對(duì)催化裂化裝置操作無不利影響。

3 結(jié)論

1)建成國(guó)內(nèi)首套40 萬t/a焦化蠟油絡(luò)合脫氮工業(yè)示范裝置。

2)焦化蠟油絡(luò)合脫氮試驗(yàn)結(jié)果表明，裝置脫氮?jiǎng)┘尤肓?.83%，焦化蠟油的堿性氮含量由1 850 μg/g 降到850 μg/g，脫氮率達(dá)到 54.1%，脫氮油收率為 97.4%。

3)摻煉15%焦化蠟油脫氮前后總液收提高1.15%，汽油、 柴油等產(chǎn)品質(zhì)量變化不大，采用焦化蠟油絡(luò)合脫氮工藝對(duì)催化裂化裝置操作無不利影響。