稠油加氢处理试验研究

2012-09-04耿新国刘铁斌李洪广翁延博张庆军

当代化工 2012年12期

耿新国，刘铁斌，李洪广，翁延博，张庆军

（中国石化抚顺石油化工研究院，辽宁抚顺 113001）

全球面临原油资源短缺的挑战。与 2009年相比，我国在2010年生产原油2.03亿t，进口原油达2.39亿t，完成原油加工量4.23亿t，对外依存度达到54.5%[1]。而2011年原油净进口量2.5亿t，对外依存度达到55.1%[2]。预计2015～2020年我国石油对外依存度将上升到62%~68%左右，资源稳定供应的挑战日益严峻。加氢处理可以显著提高石油资源利用率，同时过程清洁环保，是今后炼油工艺的发展方向。本文以拓展固定床渣油加氢装置原料范围为目的，对常规不走加氢路线的一种劣质稠油进行了加氢试验研究。

1 试验部分

1.1 试验装置

加氢试验在中型固定床渣油加氢试验装置上进行，该装置模拟工业装置建造，自动化程度高，可较好的重复工业装置运转结果。

催化裂化试验在高低并列式提升管催化裂化装置上进行，装置处理量可达到1.0 kg/h以上，可较好的模拟工业装置操作。

1.2 试验用催化剂

加氢试验用催化剂为抚顺石油化工研究院研制的FZC系列渣油加氢催化剂，采用脱金属剂：脱硫剂=56∶44的装填比例。

催化裂化试验用催化剂为 95%的 LBO-10和5%的LBO-A混合催化剂。

1.3 试验原料油

试验过程采用了一种劣质稠油，性质如表1所示。

表1 稠油性质Table 1 Properties of heavy oil

因该稠油粘度太高，较难泵入试验装置加工处理，因此，借鉴常规固定床渣油加氢工业装置的普遍做法，采用焦化蜡油、催化回炼油及重蜡油对该稠油进行了稀释，以降低其粘度。稠油占比68%的混合稠油性质如表2所示。

配制的混合稠油原料，其硫含量为2 100μg/g，残炭含量为7.52%，钒含量仅为0.43μg/g，但氮含量高达 5 112μg/g，镍含量高达 33.00μg/g， 100℃粘度依然高达178.70 mm2/s，并具有芳烃含量低、饱和烃含量高、胶质含量高和沥青质含量也相对较高等特点，是一种较难加工的混合稠油原料。

表2 混合稠油性质Table 2 Properties of blend heavy Oil

2 试验结果与讨论

2.1 混合稠油的加氢试验结果

表3 加氢试验条件及产品分布Table 3 Hydrotreating conditions and product distribution

采用表2所示的混合稠油在装填FZC系列催化剂的中型装置上进行了加氢处理试验，试验条件及产品分布见表 3，加氢处理后的＞350 ℃加氢常渣主要性质见表4。

表4 加氢处理试验＞350 ℃加氢常渣主要性质Table 4 Properties of ＞350 ℃ hydrotreated AR

由表 4可见，加氢常渣硫含量非常低，硫含量仅为0.04%，残炭含量较高，氮的脱除率也较低。四组分是关系催化裂化性能的一个重要指标，从分析结果看，加氢常渣中饱和分高达67.60%，同时氢含量有一定幅度增加，说明加氢常渣具有非常好的可裂化性能。总体看加氢常渣可以作为催化裂化原料。

2.2 加氢常渣的催化裂化试验结果

采用加氢处理试验＞350℃加氢常渣进行的FCC试验结果如表5和表6所示。

表5 FCC试验工艺条件和产品分布Table 5 Process conditions and product distribution of FCC test

表6 FCC试验产品主要性质Table 6 Main properties of FCC test products

由表5可见，＞350 ℃加氢常渣进行FCC单程通过试验，汽油产率高达 50.77%，柴油产率为14.51%，重油产率为 9.93%，焦炭产率为 9.98%，单程转化率为 75.56%，轻质油收率为 65.28%，高附加值产品（汽油+柴油+液化气）收率为78.68%。说明混合稠油原料经过加氢处理后FCC性能较好。

由表6可见，FCC汽油馏分硫含量仅为58.32 μg/g，研究法辛烷值高达 94.6，可以作为汽油调合组分；FCC柴油馏分需进一步加工处理。