FH-UDS催化剂生产国Ⅴ柴油工业运行结果

李士才，张斌，蒋学章

（1.中国石油化工股份有限公司 抚顺石油化工研究院， 辽宁 抚顺113001； 2.中国石油四川石化有限责任公司，四川 成都 611930）

石油化工

FH-UDS催化剂生产国Ⅴ柴油工业运行结果

李士才1，张斌2，蒋学章2

（1.中国石油化工股份有限公司 抚顺石油化工研究院， 辽宁 抚顺113001； 2.中国石油四川石化有限责任公司，四川 成都 611930）

四川石化柴油加氢装置使用抚顺石油化工研究院研发的深度加氢脱硫催化剂FH-UDS，装置标定结果表明，催化剂性能满足设计生产国Ⅳ柴油的要求。为达到要求更高的国Ⅴ柴油质量标准，该装置在不进行升级改造和更换催化剂的情况下，通过提高反应温度使精制柴油硫含量达到国Ⅴ柴油标准要求，并且连续稳定运行14个月，说明FH-UDS催化剂生产硫含量不大于10μg/g的超低硫柴油时仍然具有很好的脱硫活性和稳定性。

FH-UDS；催化剂；柴油加氢；国Ⅴ柴油

近几年，我国车用柴油质量标准不断提高，成品油中硫含量逐渐降低，2017年1月1日实施的国Ⅴ车用柴油标准中要求硫含量不大于10μg/g。中国石化抚顺石油化工研究院（简称FRIPP）针对柴油深度脱硫不断提高催化剂载体制备和活性金属藕合等技术，成功开发了FHUDS系列加氢精制催化剂，并在国内外100多套柴油加氢工业装置上成功应用，为炼油企业提供了成熟可靠的加氢技术，帮助企业解决柴油质量升级问题［1-5］。

中国石油四川石化有限责任公司（简称四川石化）2012年新建350万t/a的柴油加氢装置，该装置采用FRIPP开发的柴油加氢催化剂FH-UDS，该装置由中国寰球辽宁分公司承担设计，设计加工直馏柴油、渣油加氢柴油和催化柴油的混合原料，生产硫含量不大于50μg/g的国四标准车用柴油。该装置于2014年1月进行开工硫化，一次开车成功，初期生产硫含量不大于50μg/g的精制柴油。

为满足要求更高的柴油质量标准，该装置在不进行升级改造和更换催化剂的情况下，通过调整原料和操作参数，成功生产硫含量满足国Ⅴ标准要求的精制柴油，为炼化企业带来很好的经济效益。

1 FH-UDS催化剂主要性质

针对不断升级的柴油质量标准，达到深度脱硫的生产要求，FRIPP开发成功了高活性柴油深度加氢脱硫催化剂FH-UDS，FRIPP通过制备更大孔容和更高比表面积的新型改性氧化铝载体、对活性金属组分进行更为合理的匹配及负载方式研究等改进措施，使得FH-UDS催化剂的加氢脱硫相对活性比上一代脱硫催化剂提高了30%以上，提高了催化剂的市场竞争力。［6］四川石化柴油加氢装置使用的FH-UDS催化剂主要性质见表1。

表1 FH-UDS催化剂主要性质Table1MainpropertiesofFH-UDScatalyst

2 柴油加氢装置开工

2.1 催化剂装填

2013年8月进行了反应器装填，该装置反应器分为上、下两个床层，床层之间设有冷氢箱和再分配盘。下床层催化剂采用自然装填，上床层催化剂采用密相装填，上床层上部装填少量加氢保护剂。反应器实际装填结果见表2。

表2 反应器装填结果Table2Reactorloadingresult

2.2 催化剂硫化

图1 催化剂硫化温度和硫化氢浓度曲线Fig.1 Curves of reactor temperature and H2S concentration

2014年1月该装置进行了催化剂硫化开工。柴油加氢精制催化剂的硫化是指在氢气环境下，硫化剂分解生成的硫化氢使催化剂活性金属组分由氧化态转化成相应的硫化态，因而使催化剂具有较高的加氢精制性能。该装置此次采用湿法硫化方案，硫化期间硫化油在反应系统内循环。硫化时间总计35 h，硫化剂二甲基二硫注入量50.2 t，达到理论需硫量。硫化期间反应器入口温度操作平稳，循环氢中硫化氢浓度符合催化剂硫化要求。硫化期间反应器出入口温度及循环氢中硫化氢浓度变化曲线见图1。

3 装置运行情况

3.1 装置标定

本装置自开工4个月后，于2014年5月12日至15日对催化剂进行标定。标定原料为直馏柴油、催化柴油和渣油加氢（VDRS）柴油的混合油［7］。标定操作条件见标3，原料及加氢产品主要性质见表4。

项目 设计（初期） 标定结果

表3 标定期间主要操作条件Table 3 Main operating conditions during device calibration

表4 标定期间主要油品主要性质Table4Mainpropertiesofoilduringdevicecalibration

从标定情况看，标定原料馏程比设计原料略轻，杂质含量较低，在操作条件与设计相近的情况下，产品硫含量远低于设计值，十六烷指数提高幅度超过设计值，说明FH-UDS催化剂加氢活性满足装置生产硫含量≯50μg/g的指标要求。

3.2 装置试生产国Ⅴ柴油

2015年5月下旬开始试生产国Ⅴ柴油，原料为直馏柴油、催化柴油和VDRS柴油的混合油，主要操作条件和油品性质见表5。

该装置经过16个月生产国Ⅳ柴油的运行后，试生产国Ⅴ柴油时，催化剂在体积空速为1.69h-1，计算平均反应温度约361℃等条件下，精制柴油硫含量2.8µg/g，十六烷指数51.1，达到国Ⅴ柴油标准要求。与生产国Ⅳ柴油标定时工况相比，反应温度提高了16℃，但从催化剂使用时间和产品质量情况看，FH-UDS催化剂加氢脱硫活性是非常优秀的。

表5 生产国Ⅴ柴油主要操作条件及油品性质Table 5 Main operating conditions and properties of oil duringproducingdiesel(Ⅴ)

3.3 装置运行情况

该装置从开工至2017年8月已累计运行33个月，2016年6月前装置精制柴油按≯50μg/g生产，累计生产19个月，6月后按≯10μg/g生产，已连续生产14个月。反应器入口温度及精制柴油硫含量趋势图见图2和图3。

图2 生产国四柴油温度曲线Fig.2 Curves of reactor temperature during producing diesel(Ⅳ)

图3 生产国Ⅴ柴油温度曲线Fig.3 Curves of reactor temperature during producing diesel(Ⅴ)

从曲线图看，生产低硫柴油时，反应器入口温度基本不用提温，说明FH-UDS催化剂深度加氢脱硫活性很稳定，生产硫含量≯10μg/g精制柴油时的温度比生产硫含量≯50μg/g精制柴油时的温度略高。

4 结论

FRIPP研发的深度加氢脱硫催化剂FH-UDS在四川石化柴油加氢精制装置工业应用结果表明，催化剂活性和稳定性达到装置设计的生产国Ⅳ柴油的要求，在装置不进行升级改造和更换催化剂的情况下，通过提高反应温度使精制柴油硫含量达到国Ⅴ柴油标准要求，并且连续稳定运行14个月，说明FH-UDS催化剂生产超低硫柴油时仍然具有很好的脱硫活性和稳定性。

［1］吴华.FH-UDS柴油深度加氢脱硫催化剂的工业应用[J].当代化工,2008,37（3）：283-285.

［2］陈勇,刘学.FHUDS-6超深度加氢脱硫催化剂在3.0 Mt/a柴油加氢装置上的工业应用[J].石油炼制与化工,2017(5).

［3］夏银生.FHUDS-8/FHUDS-5催化剂在金陵石化的工业应用[J].当代化工,2017(6).

［4］姚波.FHUDS系列催化剂在320万t/a柴油加氢装置的应用[J].当代化工,2016(3).

［5］丁贺,牛世坤,李扬,郭蓉.FHUDS-8柴油超深度脱硫催化剂的反应性能和工业应用[J].炼油技术与工程,2016(4).

［6］程正安,尚友成,张广建.柴油深度加氢脱硫技术的工业应用[J].石化技术,2012(2).

［7］韩杰定,裴有娟,公为军.FH-UDS催化剂在柴油加氢精制装置的标定[J].化工管理,2014(20).

Commercial Application Results of Diesel(Ⅴ)Production Unit Using FH-UDS Catalyst

LI Shi-cai1,ZHANG Bin2,JIANG Xue-zhang2
（1.Sinopec Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals,Liaoning Fushun 113001，China；2.CNPCSichuanPetrochemicalCo.,Ltd.,SichuanChengdu611930,China）

Diesel hydrogenation unit of Sichuan petroleum company uses deep hydrodesulfurization catalyst FH-UDS researched and developed by Fushun research institute of petroleum and petrochemical.The device calibration results show that the catalyst performance can meet the design requirements of producing diesel(Ⅳ).To meet more strict diesel quality standards,without upgrading and replacement of catalysts,only by raising the temperature of reactor,the unit successfully produced the refined diesel whose sulfur content reached the diesel(Ⅴ)standards,and continuous and stable operation time was over 14 months.It's shown that the FH-UDS catalyst still has very good desulfurizing activity and stability when it is used to produce refined diesel whose sulfur content is not more than 10 μg/g.

FH-UDS;Catalyst;Diesel hydrogenation;Diesel(Ⅴ)

TE 624

A

1671-0460（2017）11-2313-03

2017-09-11

李士才（1979-），男，辽宁省抚顺市人，高级工程师，2001年毕业于大连理工大学化学工程专业，研究方向：从事加氢工艺技术研究与开发工作。E-mail：1284346@qq.com，电话：024-56389564。