浅析掺炼减一线油对加氢装置的影响

2020-06-12黄应禧

云南化工 2020年5期

黄应禧

（中海石油宁波大榭石化有限公司生产技术部，浙江宁波 315812）

某石化企业有两套加氢裂化装置，一套是设计以常一、常二、常三线及减一线为原料的柴油加氢裂化装置，该装置以重石脑油、航煤为主要产品，兼产液化气及轻石脑油，其中重石脑油为连续重整装置的主要原料来源；另一套是设计以减二、减三、减四线蜡油为原料的蜡油加氢裂化装置，该装置主要生产加氢裂化尾油为催化裂解装置作原料，兼产液化气、轻石脑油、重石脑油、航煤、轻柴油、导热油等产品。减一线油具备在柴油加氢原料和蜡油加氢原料之间灵活切换的条件。

由于常减压装置加工的各种原油性质差别较大，且不具备原油调和加工的条件，造成柴油收率和蜡油收率阶段性变化较大，导致柴油加氢及蜡油加氢装置原料出现不定期的缺口或过剩。鉴于两套加氢装置的负荷与下游装置生产密切相关，且频繁调整装置负荷也不利于安全生产，因此为确保全厂物料平衡，需阶段性地将减一线油的后路在柴油加氢原料和蜡油加氢原料之间来回切换，从而有效的解决两套加氢装置的供料平衡问题，保证两套加氢装置的高负荷运行。但目前的相关操作仅从全厂物料平衡角度考虑予以调整，没有兼顾效益因素。为有效评估减一线油供料方案调整对加氢装置的影响，以便于更好地指导生产优化调整，实现经营效益最大化，特针对相关工况做以下分析。

1 减一线油作为柴油加氢原料的工况分析

从表1看出，减一线油的组分属于重柴油馏分，干点小于365℃，但是密度较大，该油品中含有较多的环烷烃和芳烃。

表1 减一线油性质数据表

柴油加氢装置设计原料中含油减一线油，设计原料具有馏程轻、密度大的特点，是典型的环烷基柴油组分（见表2）。

表2 柴油加氢原料性质数据表

从柴油加氢装置现状原料性质数据可以看出，装置实际加工的混合原料具有馏程重、密度小的特点，是中间偏石蜡基原料，这主要是因为目前装置约有三分之一的柴油原料来源于以加工石蜡基原油为主的1#常减压装置。

而减一线油品密度大、馏程轻，是中间或环烷基组分，其馏程范围涵盖在柴油原料的馏程范围之内，但其密度超过限制密度。由表2看出，减一线并入柴油加氢原料后，使得柴油加氢原料密度增大，馏程更宽[1]。该原料性质的变化，使柴油原料的加工难度增大，在同样负荷的情况下，为达到相同的转化深度，装置氢耗将出现一定程度的增大。

表3 柴油加氢装置不同原料方案的收率对比表

由表3看出，加工含减一线油的混合原料时，装置氢耗有一定幅度的增加，在保障主要目标产品重石脑油收率基本不变的情况下，液化气、轻石脑油的收率出现了小幅增加。

鉴于氢耗增加将导致装置加工成本相应上升，如在液化气、轻石脑油（可进一步分离产出戊烷、工业己烷）等气体、化工产品市场价格偏低时，从经济性方面考虑，如能将减一线油从柴油加氢原料中撇除，将更有利于装置效益的提升；如在气体、化工品市场价格偏高时，将减一线油并入柴油加氢原料，则更有利于提高企业经营效益。

2 蜡油加氢装置掺炼减一线蜡油的影响分析

蜡油加氢装置的设计原料不含减一线油，由表4也看出，不含减一线油的混合蜡油原料在馏分组成方面更贴近于设计值。由于减一线油为重柴油组分，其中约有80%的组分不属于蜡油加氢设计原料的馏程涵盖范围，这80%的组分不需要经过裂化反应，就可以直接进入柴油及导热油等产品馏分中。掺入减一线油后，混合蜡油原料的馏程有所变轻，其中各馏程点较未掺入减一线的混合蜡油平均下降了15℃左右；但密度有所增加。按照上述的掺入减一线油的混合蜡油性质数据，可明显看出，该原料为偏环烷基蜡油，具有密度大、馏程轻的特点。所以在加工这两种油品时，可以从收率数据看出两者的不同。

表4 蜡油加氢原料性质数据表

鉴于目前蜡油加氢装置重石脑油外送量控制存在瓶颈，受限于设备输送能力每小时最大无法超过42t，所以目前蜡油加氢装置反应深度以重石脑油产量为基准进行调整。

由表5装置物料平衡数据看出，蜡油加氢装置加工含减一线的混合蜡油与加工不含减一线的混合蜡油相比较，氢耗略有增加；在产品分布方面，航煤组分收率升高0.42%，柴油组分收率升高3.59%，导热油组分收率升高1.43%，尾油组分收率降低5.90%。由此可见，加工含有减一线的混合蜡油，对于航煤、柴油、导热油及尾油收率影响较大。

因此，如在航煤、柴油、导热油等燃料油市场价格较好的情况下，将减一线油并入蜡油加氢原料中，可以大幅增产燃料油类的产品，达到提高经济效益的目的[2]；如在丙烯、MTBE、乙苯、苯乙烯等化工产品市场价格较好时，将减一线油从蜡油加氢原料中撇除，可以增产尾油保障催化裂解及乙苯-苯乙烯等装置高效生产，进而创造更好的经济效益。