1.7 Mt/a 煤柴油加氢精制装置的设计与标定

刘瑞萍，刘晓步，李铁森，王 珮瑜，王国旗

（中国石油工程建设公司华东设计分公司， 山东 青岛 266071）

1.7 Mt/a 煤柴油加氢精制装置的设计与标定

刘瑞萍，刘晓步，李铁森，王 珮瑜，王国旗

（中国石油工程建设公司华东设计分公司， 山东 青岛 266071）

国内某炼厂 1.7 Mt/a 煤柴油加氢精制装置包括 1.4 Mt/a 柴油加氢精制部分和 0.3 Mt/a 煤油加氢精制部分，两部分热量联合，共用一套公用工程系统。对该装置的工程设计与工业标定进行总结，简要介绍了工艺及工程技术特点，并对装置的工业运转标定结果作了简要分析。结果表明，柴油加氢精制催化剂 DN-3630 和煤油加氢精制催化剂 FH-40B 效果良好，柴油产品硫含量达到 15 μg/g，满足国 IV 车用柴油排放标准，煤油产品全面满足 GB6537-2006 标准 3#喷气燃料要求，装置能耗达到国内先进水平。

柴油加氢精制；煤油加氢精制；工程设计；工业标定

国内某炼厂 1.7 Mt/a 煤柴油加氢精制装置包括1.4 Mt/a柴油加氢精制部分和 0.3 Mt/a煤油加氢精制部分。柴油加氢精制部分以直馏柴油为原料，采用标准公司开发的 DN-3630、DN-3531 加氢精制催化剂和 SDD-800 临氢降凝催化剂生产国 IV 标准车用柴油产品，通过切换降凝反应器实现夏季加氢精制和冬季临氢降凝的生产方案。煤油加氢精制部分以直馏煤油为原料，采用抚研院开发的 FH-40B 航煤加氢精制专用催化剂，生产满足 GB6537-2006 标准的 3#喷气燃料。该装置柴油加氢精制部分 2012 年11 月 19 日投料开车一次成功，煤油加氢精制部分2013 年 4 月 29 日投料开车一次成功，2013 年 9 月进行了首次标定。

1 工艺流程及技术特点

装置由 1.4 Mt/a 柴油加氢精制部分、0.3 Mt/a 煤油加氢精制部分及公用工程三部分组成。柴油加氢精制部分设置两个反应器，一反装填 DN-3630 加氢精制催化剂，二反装填 SDD-800 临氢降凝、DN-3531、DN-3630 后精制催化剂，通过切换二反降凝反应器实现夏季加氢精制和冬季临氢降凝的生产方案。反应器入口氢分压为 3.2 MPa，工艺流程图见图1。

图 1 柴油加氢精制部分工艺流程图Fig.1 Diesel hydrofining section process flow diagram

柴油加氢精制部分设计具有以下特点：①反应部分采用炉前混氢、冷高分流程，操作方便，流程简化。②分馏部分采用先汽提后分馏的双塔流程，汽提塔采用水蒸汽汽提，分馏塔设置塔底重沸炉，解决柴油产品带水问题。③原料油缓冲罐、注水罐等采用燃料气保护，防止介质与空气接触。④设置自动反冲洗过滤器，防止固体杂质沉积在催化剂表面，造成反应器床层压降增加。⑤反应产物空冷器上游设置注水点，防止加氢过程中生成的铵盐沉积在空冷器管束中，引起系统压降增大和管道设备的腐蚀。⑥催化剂采用器外再生方式。⑦为确保催化剂、高压设备及操作人员的安全，设置0.7 MPa/min紧急泄压系统。

煤油加氢精制部分采用抚研院开发的 FH-40B航煤加氢精制专用催化剂，反应器入口压力为 2.2 MPa，工艺流程图见图 2。

图 2 煤油加氢精制部分工艺流程图Fig.2 Kerosene hydrofining section process flow diagram

煤油加氢精制部分设计具有以下特点：①反应部分采用炉前混氢，提高换热器传热效率和产品质量。②分馏部分采用单塔流程，塔底设置重沸器，利用柴油加氢部分分馏塔底精制柴油作热源，提高热量利用率。③原料油缓冲罐等采用燃料气保护，防止介质与空气接触。④设置自动反冲洗过滤器，防止固体杂质沉积在催化剂表面，造成反应器床层压降增加。⑤催化剂采用器外再生方式。

2 工业标定

装置于 2013 年 9 月 16 日-19 日进行夏季工况标定，主要考核催化剂性能、物料平衡和装置能耗，同时发现生产中存在的问题，为进一步优化操作、技术改进和提高经济技术指标提供可靠的依据。

2.1 装置物料平衡

装置煤、柴油加氢部分设计与标定期间物料平衡对比见表 1和表 2。从表中可以看出，煤、柴油加氢部分重整氢耗量均小于设计值，柴油产品收率高于设计值。

2.2 原料与产品性质

设计与标定期间新氢组成及原料油性质、产品性质分别见表 3和表 4。从表中可以看出，柴油产品和煤油产品性质基本达到设计要求。柴油加氢部分直馏柴油硫含量平均为 476 μg.g-1，石脑油产品硫含量为 129 μg.g-1，柴油产品硫含量为 12.8 μg.g-1，催化剂 DN-3630 的总脱硫率为 95.98%。石脑油产品的硫含量与设计值相差较大，是脱硫化氢汽提塔汽提效果不好导致，该塔的设计进料温度为 200℃，标定期间进料温度为 180 ℃，导致该塔汽提效果不好。煤油加氢部分直馏煤油硫含量平均为 728 μg.g-1，石脑油产品硫含量为 0.5 μg.g-1，煤油产品硫含量为 29.1 μg.g-1，催化剂 FH-40B 的总脱硫率为 99.96%。

表 1 柴油加氢部分物料平衡Table 1 Diesel hydrofining section material balance

表 2 煤油加氢部分物料平衡Table 2 Kerosene hydrofining section material balance

表3 新氢组成Table 3 Make-up hydrogen composition

2.3 主要操作条件

装置设计与标定期间反应主要操作条件见表5。从表中可以看出，煤油加氢部分反应器入口压力低于设计值，氢油比高于设计值，其它各项指标与设计值基本相吻合。

表 4 原料油与产品性质Table 4 Feedstock and product property

表 5 反应主要操作条件Table 5 Main operating condition

2.4 装置能耗

设计与标定期间装置能耗对比见表 6。从表中可以看出，装置实际能耗小于设计值。与国内同类装置能耗指标对比，该装置煤、柴油加氢部分能耗均达到国内先进水平。

表 6 装置能耗(MJ/t)Table 6 Unit energy consumption

3 结 论

（1）装置标定数据显示，柴油加氢精制催化剂 DN-3630 效果良好，标定期间总脱硫率达到95.98%；煤油加氢精制催化剂 FH-40B 效果良好，标定期间总脱硫率达到 99.96%。

（2）柴油加氢部分石脑油产品硫含量偏高，是脱硫化氢汽提塔汽提效果不好导致，操作过程中应注意提高塔顶温度，保证汽提效果。

（3）分馏部分重沸炉的设计使柴油产品水含量为痕量，同时操作灵活。

（4）装置柴油加氢部分和煤油加氢部分能耗较低，均达到国内先进水平。

（5）临氢降凝催化剂 SDD-800 性能有待进一步验证。

Design and Calibration of a 1.7 Mt/a Kerosene and Diesel Hydrofining Unit

LIU Rui-ping，LIU Xiao-bu，LI Tie-sen，WANG Pei-yu，WANG Guo-qi
（CPECC East-China Design Branch, Shandong Qingdao 266071, China）

A 1.7 Mt/a kerosene and diesel hydrofining unit is composed of 1.4 Mt/a diesel hydrofining section and 0.3Mt/a kerosene hydrofining section, whose heat is combined and shared by a set of utilities system. In this paper, the engineering design and industry calibration of the unit were summarized, including an introduction of process flow, technology features and a brief analysis of industry calibration. The results indicate that the performances of catalyst DN-3630 and FH-40B are excellent. Diesel product can meet China IV diesel with sulfur content less of 15 μg/g, and kerosene product can meet GB6537-2006 3#jet fuel. The energy consumption of diesel hydrofining section and kerosene hydrofining section both can reach domestic advanced level.

Diesel hydrofining; Kerosene hydrofining; Engineering design; Industry calibration

TE 624

： A文献标识码： 1671-0460（2014）07-1303-03

2014-01-13

刘瑞萍（1982-），女，山东烟台人，工程师，工学硕士，2007 年毕业于浙江大学材料与化学工程学院，从事炼油工艺设计工作。E-mail：liuruiping@cnpccei.cn。