柴油加氢改质装置掺炼催化柴油

吴罡 殷利奇

摘要：以优化柴油加氢改质装置工业实际效果，提升装置的原料及热量不足结果，采取掺炼催化柴油的工业技术，为本研究的主要方向。本次研究中，航空煤油以及柴油转化水平最优，出现在掺炼比10%条件下，此时，装置能耗提升，但轻、重石脑油以及航空煤油收率均获得明显增加；重石脑油烷烃、芳烃质量分数均有提升，精制柴油水平提升。因此，柴油加氢改质装置掺炼催化柴油效果明显，值得进一步推广应用。

关键词：柴油；加氢改质；装置；掺炼催化

引言：社会生产需求与原油劣质化生产特征之间存在显著矛盾，加氢裂化催化柴油的性质交叉，其中烯烃、芳烃占比高等明显的问题，都在一定程度上推动了掺炼催化柴油技术的进一步发展及应用。

1催化柴油加氢改进装置

柴油生产过程中主要采取的加工方式即为催化裂化，尤其是催化技术被广泛应用在柴油的技术加工中。但是，在对柴油的技术加工中硫、氮等元素存在安定性不佳的情况，令十六烷值下降，柴油质量降低；致使柴油燃烧性不足，无法更好满足使用；相比于深度脱硫脱芳技术的高成本，加氢改质则更符合生产实际的需要。

2技术工艺及结果

2.1技术工艺

依据实际工业投产的工业设备为准，对柴油加氢改质装置，采用单端串联一次通过方式，选取1台加氢精制反应器并配置有加氢裂化反应器；对反应炉前进行混氢以及热高压分离等操作。后通过加热炉加热，令混氢油注入裂化反应器，再通过高低压分离装置，将低压分离油注入分馏系统当中。并进行双塔，采取汽提之后，进行分馏操作，分馏塔设计有重沸炉装置。

2.2原料使用

研究中采用的原料油为常减压直馏柴油，掺炼油选取的是重催装置催化柴油，该类型催化柴油的主要特征是：硫、芳烃高，密度高；十六烷值较低等特征。

表1 原理使用

项目	0/ (t/h)	20/ (t/h)	40/ (t/h)	60/ (t/h)
密度 (20℃) / (kg·m-3)	908.7	910.8	912.5	918.7
w (氮) / (mg·kg-1)	807	825	843	907
初馏点/℃	232.4	221.2	198.2	198.3
终馏点/℃	513.2	513.8	515.3	527.8
φ (350℃馏出量) /%	5.5	15.4	18.1	23.6
φ (500℃馏出量) /%	95.9	94.9	94.5	94.5
w (硫) /%	2.29	2.3	2.39	2.71

2.3结果

2.3.1催化柴油掺炼

催化柴油掺炼比例逐步增加条件下，航煤以及柴油转化率水平表现出先增后减的特征，催化柴油掺炼比重控制在10%左右，则航煤收益率以及柴油转化效果最佳。

2.3.2反应器温度

经过实际运行，反应器温度在不同工况条件下出现温升，同比条件下，催化柴油掺炼比达到10%时，温度提升，此时航煤收益率水平最佳，干气以及液态烃下降，总液体收益率水平获得明显提升。

2.3.3装置效果

未进行掺炼情况下，加热炉温度因无法达到750℃，反应加热炉出口温度也不能获得提升，造成进入汽提、分馏塔时，原料温度无法达到规定设计值；掺炼之后，反应加热炉炉膛温度下降（18摄氏度），此时汽提、分馏进口温度出现提升，分别提高了9，,2℃，气用量因此下降，由此可见，采用掺炼催化柴油方式能够有效改善装置低温以及热量不够等相关问题。

2.3.4装置综合能耗

对比掺炼之前，掺炼催化柴油条件下的装置产生能耗提升。装置自身的电耗提高，且蒸汽能耗同比提升。对应装置燃料损耗降低。

造成电耗提升的成因如下：新氢压缩机产生较高负荷；温升提高、轻组分增加，造成设备电器损耗提高；蒸汽消耗产生的成因是循环氢量大幅提升，氢纯度下降造成的。燃料气消耗降低则更多是因为催化柴油当中的硫、氮水平相对较高，为有效改善急冷氢的损耗，调节温升水平，需要进一步控制精制反应器装置的入口温升。

2.3.5物料均衡

在掺炼催化柴油条件下，产物分布将会产生比较明显的改变，气相、轻、重石脑油以及航煤的收益率均发生明显改变。精制柴油收益率出现一定幅度下降。造成物料出现明显改变的情况主要由于掺炼之前，原料较轻且精制反应器自身温度不足，裂化反应器床层温度相对更低，进而因此反应深度无法达到实际要求，掺炼催化之后原料重量增加，温度提升，反应深度也较深，则出现比较明显的转化度提高。

3掺炼催化柴油的实际效用

3.1重石脑油

掺炼催化柴油之后的重石脑油当中会给你，烷、芳烃值均出现明显提升，因此，说明掺炼催化柴油能够明显提升重石脑油当中芳烃等值，并改善原料质量。

3.2航煤

掺炼催化柴油之后的航煤冰点下降幅度为10℃，焰点同样出现明显下降，烷烃值也明显降低，航煤的质量水平提升。

3.3精制柴油

在混合原料油的过程中，对比掺炼催化柴油效果，精制柴油具有更低密度，硫芳听质量也均发生明显降低，氮值含量降低，因此能够达到柴油调和质量水平的标准。

结束语：

综上所述，结合本次研究中相关工艺及理论，催化柴油掺炼水平达10%，则航煤以及液体料的收益率水平最佳。裂化反应器床层温升达到相应水平则航煤实际的收益率达到最佳。

对比掺炼催化柴油之前，掺炼比例10%时，汽提塔以及分馏塔在进料温度上均出现提升，反应加热炉炉膛温度则发生明显下降；燃料气耗方面也发生明显降低，装置综合能效水平明显提高。

对比掺炼效果，则轻重石脑油以及航煤收效率均具有明显提升，精制柴油收益率降低。同时柴油质量提高，烷、芳烃值降低，航煤冰点值下降，精制柴油质量获得改善。

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