加氢裂化原料油性质变化对装置的影响

2015-08-15杨立强王文平苏宁胥军鹏中国石油长庆石化公司陕西咸阳712000

化工管理 2015年36期

杨立强王文平苏宁胥军鹏（中国石油长庆石化公司，陕西咸阳 712000）

本装置以石蜡基原油混合蜡油为原料，采用两段串联全循环流程，最大程度生产航煤和柴油，同时兼顾一次通过生产乙烯裂解原料流程。

1 原料性能对加氢裂化过程的影响

1.1 硫、氮含量

杂环氮化物在加氢催化剂表面吸附，产生阻碍作用，有机氮易使催化剂中毒。原料中硫含量和结构对反应过程也有较大影响。加氢裂化所用催化剂在硫化态下才能维持较高的活性，因此要维持一定的硫化氢分压，但当原料中硫增加后会增加加氢脱硫的难度，增加设备腐蚀。本装置原料油的氮含量在600—800 ppm之间；硫含量在0.0681-0.0786mg/m3之间。

1.2 原料中的残炭

原料的残炭值增加，使加氢脱硫反应的条件变得更加苛刻，进而催化剂表面积炭速率加快，催化剂失活加快，一般残炭值要求在0.3%以下[3]。由本装置日常原料油化验数据可知，本装置原料油残炭在0.01%-0.03%（m%）之间，大幅小于本装置原料油残炭设计值。

1.3 原料油的粘度

原料油的粘度变大，原料油中的芳烃、稠环芳烃含量增加（主要为萘系和蒽、菲系化合物）。稠环芳烃加氢反应受热力学平衡常数限制（随温度升高而下降）[4]，提高反应温度，芳烃加氢转化率下降[5]，因此应严格控制原料油的粘度[6]。本装置原料油50℃平均粘度为21.88 mm2/s，较为稳定。

1.4 原料油的干点

馏程范围对原料油性能影响较大,原料油越重，干点越宽,硫、氮、金属等杂质含量越高,加氢脱硫及脱氮和裂化反应越困难，必须提高反应温度以抵消原料油变重的影响[3],而当原料馏程变重幅度较大时,甚至必须提高反应压力等级才能达到所要求的反应深度[7]。本装置原料油90%馏出温度在438℃-485℃之间波动，波动范围较大。

1.5 金属含量

原料中的金属含量一般不超过0.02%-0.03%。原料中的铁会在反应器顶部堆积，引起催化剂结块，床层压降上升。本装置原料油中的铁含量在0.1-7.28μg/g之间。为减少原料油中铁含量，可以通过减轻常减压装置的腐蚀，稳定原料油中的铁含量。

2 原料性质变化对装置的影响

2.1 原料性质的变化情况

通过对比所用轻原料油平均性质与重原料油平均性质，可知重原料油的密度和10%馏出温度均超过本装置原料油设计指标，轻原料油在密度、馏出温度与硫、氮含量等方面均比设计值低。重原料油在密度上比轻原料油高20kg/m3；在各馏出温度上均高出轻原料油20℃；重原料油硫、氮含量、残炭值均比轻原料油高。

2.2 主要工艺参数变化

装置在加工轻原料油与重原料油时，在各床层温升方面，前者高出后者0.5℃左右，表明加工轻原料时反应转化率比加工重原料油时要高，在精制床层温度上，两者相差不明显，但在裂化床层温度上，前者均较后者高出0.5℃。在床层温度未调整的情况下，加工轻原料油时的精制反应器的加权平均床层温度比加工重原料油时低，但变化不明显，而裂化反应器加权平均床层温度变化较明显，后者低于前者0.6℃；加工重原料时比加工轻原料时尾油循环量增加11.09t/h，氢耗增加17.4 nm3/t，精制油氮含量增加3.11ppm,单程反应转化率降低5.0%以上。

2.3 日加工量、产品收率与产品分布的对比分析

在主要工艺条件基本相同、加工轻原料油与重原料油，装置在日加工量比加工重原料油时高出291t，差距较明显；在产品收率上，加工轻原料时本装置轻质油收率比加工重原料油时高出1.64%；在产品分布上，加工轻原料时，本装置石脑油和航煤收率比加工重原料油时高出1%以上，但柴油收率比加工重原料油时低2.0%，主要原因为加工重原料油时反应深度较加工轻原料油时低，造成柴油产量较高，而石脑油和航煤产量低。在产品分布上，原料油越重，干气、液化气、石脑油、航煤和轻质油收率下降，柴油和尾油收率增加。