哈尔滨石化分公司柴油加氢装置设计加工能力为30×104 t/a, 采用中压加氢改质技术, 由于原料和氢源不足, 改造为柴油加氢精制装置, 于1998年7月投料试车, 一次开车成功。
1998年10月, 公司应用FRIPP开发的加氢精制/临氢降凝一段串联组合工艺对该装置进行了改造。改造后的柴油加氢装置分别按冬季降凝方案和夏季精制方案进行生产, 收到了良好的经济效益和社会效益, 但也存在一年两次开停工进行生产方案切换的不足。2002年7月, 在主体设备基本不做改动的前提下, 将原30×104 t/a柴油加氢装置扩能改造为45×104 t/a, 并于同年9月完成了50×104 t/a精制生产方案的工业标定。2005年4月, 公司应用美国标准公司的SDD-800/Z-5723催化剂对原降凝催化剂FDW-1进行更换, 由于新催化剂独特的抗氮性能和“休眠”特性, 使得加氢装置可以带着降凝反应器进行精制方案的生产, 并且无须停工即可实现生产方案的切换, 运行方式更加灵活, 5月2日, 加氢装置切换催化柴油, 一次开车成功。
SDD-800催化剂的性质见表 1。与原降凝催化剂FDW-1比较, 该催化剂克服了原来择形裂化降凝局限性, 其独特的异构降凝技术具有如下优点:
(1) 基于柴油馏分在SDD-800催化剂上独特的反应机理, 使得在极大改善柴油的低温流动性能的同时, 能够获得更高的柴油收率和总液体收率;
(2) 由于SDD-800催化剂在较高的反应空速下具有更高的活性, 使得在反应器体积一定的情况下, 有一定的闲置空间来装填加氢改质催化剂, 以提高产品柴油的十六烷值;
(3) SDD-800催化剂具有更高的选择性, 因此柴油馏分降凝过程的十六烷值损失达到最小;
(4) SDD-800催化剂的组分是通过喷涂的方式上载的, 使得活性金属在催化剂表面的分布更加细致和均匀, 因此催化剂的活性稳定性更好。几种催化剂的性质见表 1。
工业装填情况见表 2, 流程示意见图 1。
在完成催化剂干燥、硫化和初活性稳定后, 加氢装置于2005年5月2日切换催化柴油, 开始进入稳定生产阶段, 具体生产情况见表 3、表 4、表 5。
从表 3、表 4、表 5中数据可以看出:
(1) 在精制生产方案条件下, 产品柴油的凝点与原料柴油的凝点基本未发生变化, 说明SDD-800催化剂没有发生反应而处于“休眠”状态;
(2) 柴油收率较高, 达到101.29%, 并且没有粗汽油组分产生, 产品分布理想;
(3) 受重整装置供氢量的影响, 在精制生产方案条件下, 一反精制后生成油的氮含量长时间维持在400×10-6左右, 如此高的氮含量对SDD-800催化剂的抗氮性能是一个严峻的考验;
(4) 在不同的生产方案条件下, 只要对反应温度作以调整, 即可达到产品柴油的质量要求;
(5) 原料柴油经降凝反应后, 产品柴油的收率分别达到94.37%, 液收达到100.2%, 说明SDD-800催化剂具有良好的选择性。
自SDD-800催化剂投入降凝生产方案运行以来, 加氢装置就开始进行掺炼常三线重柴油的工业尝试, 期间因加氢装置外供氢源不足和冬季对低凝柴油的大量需求, 以及常三线重柴油馏分过重等原因, 掺炼工作曾多次中断。进入2007年以后, 为了缓解公司300×104 t/a加工量条件下二次加工能力不足的问题, 公司对加氢装置掺炼常三线重柴油的工作给予了高度的重视, 并从1月31日开始连续掺炼至今, 截至12月31日, 掺炼量已超过3×104 t。
具体运行情况见表 6、表 7、表 8和表 9。
从表 6、表 7、表 8、表 9中数据可以看出:
(1) 随着原料柴油重质化程度的增加, 通过调整反应温度, 产品柴油的质量可以满足指标要求, SDD-800催化剂表现出了较好的原料适应性。
(2) 在原料柴油凝点14℃、产品柴油冷滤点-16℃这样苛刻的降凝幅度下, 产品柴油的收率保持在90%以上, 液收保持在100%以上, 使SDD-800催化剂良好的选择性又一次得到了较强的例证。
(1) 在精制生产方案条件下, SDD-800催化剂没有发生反应而处于“休眠”状态, 柴油收率达到101.29%, 同时表现了超强的抗氮性能。
(2) SDD-800催化剂具有良好的原料适应性。
(3) SDD-800催化剂具有较高的选择性, 在不同的原料和柴油生产方案条件下, 柴油收率保持在90%以上, 液体收率达到100%以上。
(4) 截至2007年年底, SDD-800催化剂在深度降凝生产方案条件下已连续运行了28个月, 仍然表现出较高的活性和选择性, 证明该剂具有较强的稳定性。
2010, Vol. 39 Issue (5): 415-417
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