提高柴油收率的优化措施

延炜

（中国石油兰州石化公司炼油厂，甘肃兰州730060）

近年来，随着国民经济产业结构的调整，国内成品油消费结构发生了较大变化，炼油厂生产方案多以降低柴汽比为主［1～3］，但也会阶段性的增产柴油，满足市场需求。2019年4～6月，某石化公司炼油厂全厂进行了装置大检修，检修完成开车后，周边炼厂随即进入检修阶段。为满足市场供应需求，通过优化常减压装置、催化裂化装置操作，阶段性的增产了柴油。

1 柴油生产流程

该炼油厂现有500×104t/a和550×104t/a常减压装置生产直馏柴油，120×104t/a和300×104t/a重油催化裂化装置生产催化柴油，120×104t/a延迟焦化装置生产焦化柴油，柴油组分作为120×104t/a和300×104t/a柴油加氢装置原料组分。

2 措施实施前柴油生产情况

该炼油厂柴油中常减压直馏柴油量占67.68%，2套重油催化裂化催化柴油量占20.72%，延迟焦化装置焦化柴油占比11.6%，措施实施前柴油产量见表1。

表1 2019年1～4月柴油产量及收率

从表1可以看出，措施实施前，原油加工量维持在80×104t/月，柴油产量为30×104t/月，柴油收率控制在34%～37%之间。

质量控制上，2套常减压装置直馏柴油、2套重油催化裂化催化柴油95%馏出温度实际控制在360℃左右，而焦化柴油95%馏出温度实际控制接近373℃。

2套常减压装置常2线直馏柴油95%馏出温度控制指标≤364℃，常3线直馏柴油95%馏出温度控制指标≤380℃，120×104t/a重油催化裂化催化柴油95%馏出温度控制指标≤368℃，300×104t/a重油催化裂化催化柴油95%馏出温度控制指标为≤375℃，延迟焦化装置焦化柴油95%馏出温度控制指标≤373℃。

从柴油组分95%馏出温度来看，除120×104t/a延迟焦化装置外，其余柴油生产装置柴油95%馏出温度均控制较低，导致柴油产量偏小，需要从提高柴油组分95%馏出温度入手来增产柴油。

3 增产柴油的优化措施

3.1 常减压装置操作优化

常减压装置通过优化常压塔操作，改变汽、煤、柴油产品的分割点是提高柴油收率最直接有效的手段［4-5］。提高常3线95%馏出温度是增产柴油的关键点，在柴油95%馏出温度合格条件下，尽可能提高柴油的拔出率。措施采取后，常减压装置常3线柴油收率变化见表2、3。

表2 500×104 t/a常减压装置常3线柴油95%馏出温度和收率统计

表3 550×104 t/a常减压装置常3线柴油95%馏出温度和收率统计

由表2、3可以看出，2套常减压装置通过提高常3线柴油95%馏出温度后，常3线柴油收率也相应提高，其中500×104t/a常减压装置常3线柴油收率提高1%左右，550×104t/a常减压装置常3线柴油收率提高0.8%左右。

3.2 催化裂化装置操作优化

反应温度是重油催化裂化装置的重要操作参数和调节手段，适当降低反应温度有利于增产柴油［3］。反应温度降低即减缓了裂化反应速度，从而可以抑制柴油的2次裂化，达到提高柴油产率的目的，但反应温度又不宜降的过低，否则反应深度不够，柴油收率也受影响；另一方面，在其它操作条件不变的情况下，控制较低的平衡催化剂活性可降低反应深度，提高了柴油的收率［6-7］。

该炼油厂300×104t/a重油催化裂化装置通过将1反反应温度由515℃降至508℃，2反反应温度由508℃降至501℃，并同时调整新鲜催化剂的加入量、平衡催化剂卸出量来调整催化剂活性，催化剂的活性由68降至63，使反应产物中柴油组分有所增加。

120×104t/a重油催化裂化装置操作弹性较小，反应部分尽量以平稳为主，通过将分馏塔柴油95%馏出温度控制在360～365℃之间。统计了300×104t/a和120×104t/a重油催化裂化装置各月催化柴油95%点和装置收率。措施采取后，重油催化裂化装置催化柴油收率变化见表4、5。

表4 300×104 t/a重油催化裂化装置催化柴油95%馏出温度和收率统计

表5 120×104 t/a重油催化裂化装置催化柴油95%馏出温度和收率统计

由表4、5可以看出，300×104t/a重油催化裂化装置MIP技术改造后，催化柴油收率较改造前有所下降，改造完成后于2019年6月23日开工，经采取相应措施后，催化柴油收率较改造后开工初期提高了1.8%；120×104t/a重油催化裂化装置采取相应措施后，催化柴油收率提高了0.6%左右。

4 措施实施过程中的注意事项

4.1 控制适宜的常3线柴油95%馏出温度

适当提高常3线柴油95%馏出温度，增加柴油组分中的重组分，可提高柴油收率，但随着柴油馏程提高，柴油中硫含量也会增加，而常3线直馏柴油作为下游300×104t/a柴油加氢装置的原料，硫含量升高会影响装置稳定运行，导致精制柴油硫含量不合格。

措施实施过程中要注意4点。

（1）2套常减压装置严格控制常3线柴油95%馏出温度不大于375℃；

（2）300×104t/a柴油加氢装置反应系统压力从6.4 MPa提压至6.9 MPa；

（3）300×104t/a柴油加氢装置反应加热炉F101出口温度由315℃提升至319℃；

（4）300×104t/a柴油加氢装置对2个反应器R201、R101的4个反应床层进行精细化操作，将每个催化剂床层视为1个小反应器，再分别对各小反应器内发生的反应进行控制，从而达到合理分配反应的目的，将柴油硫含量稳定控制在≤10μg/g。

4.2 控制适宜的催化柴油95%馏出温度

提高催化柴油95%馏出温度，会造成分馏塔底部重组分上移，塔底油浆量减少，油浆收率降低。油浆外甩量太低，油浆固含量上升，油浆泵电流升高，换热器容易结焦，影响装置的长周期运行。因此，措施实施过程中要注意3点。

（1）催化分馏塔底物料保持较短的停留时间，尽量将流量保持在油浆泵的上限，维持较低的分馏塔液面，以避免油浆在高温情况下结焦；

（2）保持油浆通过换热系统线速度在2.5 m/s以上，避免油浆在换热过程中由于油温降低，粘度增大而结垢；

（3）合理加注阻垢剂，减缓结垢，同时严格监控油浆的密度和固含量并保证油浆的外甩量。

5 措施落实后效果

通过采取提高常减压装置常3线95%馏出温度，适当降低300×104t/a重油催化裂化装置反应温度、平衡剂活性，提高120×104t/a重油催化裂化装置催化柴油95%馏出温度等措施，实现了增产柴油的目的，满足了市场需求，措施实施后，2019年6～10月柴油产量及收率见表6。

由表6可以看出，优化措施实施后，柴油收率控制在37%以上，与措施实施前表1中的柴油收率相比，2019年6～10月平均收率较2019年1～4月平均收率提高1.87%，增产柴油效果明显，实现了预期目的。

表6 2019年6～10月柴油产量及收率

6 结束语

针对市场阶段性柴油需求量大的情况，通过分析影响柴油收率的因素，采取提高常减压装置常3线95%馏出温度，适当降低300×104t/a重油催化裂化装置反应温度、平衡剂活性，同时提高120×104t/a重油催化裂化装置催化柴油95%馏出温度等措施，2019年6～10月柴油平均收率较2019年1～4月平均收率提高1.87%，有效增加了柴油收率，满足了市场需求。