HDO-18选择性加氢催化剂的工业应用*

樊红青

（中国石化抚顺石油化工研究院，辽宁 抚顺 113001）

HDO-18选择性加氢催化剂的工业应用*

樊红青

（中国石化抚顺石油化工研究院，辽宁 抚顺 113001）

抚顺石油化工研究院（FRIPP）开发的HDO-18选择性加氢催化剂是以γ-Αl2Ο3为载体的的贵金属催化剂,主要应用于催化重整生成油选择性加氢。中国石化长岭分公司50万t/ɑ重整装置主要是为25万t/ɑC6～C8馏分芳烃分离装置提供原料，2006年3月选用HDO-18催化剂，在较缓和的反应条件下,得到了产品溴指数不大于30 mg Br/100 g，芳烃损失小于0.5个百分点的抽提原料，同时由于反应温度的降低，消除了芳烃分离装置扩能的热源瓶颈，提高了抽提原料加氢处理能力。

HDO-18催化剂；选择性加氢；烯烃饱和；溴指数；抽提原料

HDO-18催化剂不仅适用于重整生成油苯馏分的选择性加氢脱烯烃，而且还可应用于半再生重整生成油全馏分和连续重整生成油的C7—馏分、BTX馏分、C8+馏分和全馏分的选择性加氢脱烯烃[1]。

长岭分公司50万t/ɑ低压组合床重整是在原15万t/ɑ半再生重整装置基础上改扩建而成的，设计中重整生成油的后加氢工艺采用原有的临氢精制。为提高效益增产二甲苯，对重芳烃组分采用白土精制后生产二甲苯。重整生成油通过轻重汽油切割，包含C6、C7以及少量C8的轻组分进入抽提原料加氢装置进行加氢精制，然后再通过抽提和精馏装置分离生产苯、甲苯、二甲苯以及6﹟和120﹟溶剂油。含有部分C8的重组分通过白土塔，吸附不饱和烃类,然后在二甲苯塔生产二甲苯。临氢精制采用传统的Μo-Co催化剂，该系列催化剂所需反应温度较高，芳烃损失较大。

长岭分公司低压组合床重整自2001年开工后，装置处理量逐步提高，芳烃产量不断增加，抽提精馏装置通过多次改造已基本与目前的重整生产负荷相配套。重整生成油的选择性加氢成为装置提量的瓶颈，主要是抽提原料加氢的加热炉F1301热负荷渐渐成为了重整提量的制约因素。为了消除瓶颈，提高抽提原料加氢的处理能力，2006年3月装置大检修中对后加氢催化剂进行了更换，采用新一代的高选择性HDO-18催化剂[2]取代传统的Μo-Co催化剂。通过3年多的工业运转，取得了良好的效果。

抽提原料加氢装置于2006年4月15日系统进油，装置运行一直平稳，在日常分析和两次标定中，数据显示抽提进料溴指数都在30 mg Br/100 g以下，而芳烃损失较小，全年三苯收率达到83.95%。说明HDO-18催化剂具有良好的选择性和非常高的催化活性及稳定性。

1 HDO-18选择性加氢脱烯烃的原理

HDO-18选择性加氢催化剂对重整生成油的催化作用，主要是发生以下化学变化：

（1）单烯烃加氢反应

（2）双烯烃加氢反应

（3）加氢裂化反应

（4） 芳烃加氢饱和反应

选择性加氢脱烯烃要求催化剂既能促进（1）、（2）类反应快速进行，又能有效抑制（3）、（4）类反应的发生。

2 HDO-18加氢催化剂的性质

选择性加氢催化剂HDO-18采用条形的r-A12O3为载体，以贵金属为加氢活性组分。HDO-18催化剂的组成和物化性质见表1。

表1 HDO-18催化剂的组成和物化性质Table 1 The composition and physico-chemical Properties of HDO-18 Catalyst

3 换剂前装置改造

FRIPP开发的HDO-18贵金属催化剂，能在较低的反应温度（约170℃）下进行选择性加氢脱烯烃。对170℃左右的反应温度可以由装置现有的热载体系统供热，而不需要利用反应加热炉，原有的抽提原料加氢反应加热炉F130被闲置出来。由于从2000年开始到2006年，抽提精馏经历多次扩能改造，热载体系统一直未被放大，热载体负荷有些卡边。为了有效利用设备，提高热载体负荷，增强系统抗波动能力，2006年装置大检修期间将抽提原料加氢加热炉F1301改造为热载体炉，与装置内原有的热载体炉F701、F702并联，共同为装置内换热器供热。抽提原料加氢反应所需的热量用一台换热器提供，简化了操作，也降低了装置能耗。抽提原料加氢加热炉F1301在改造前正常生产时，炉膛温度已接近设计极限。

改造前由于加热炉负荷不够，为了达到精制所要求的反应温度，加热炉处于极限操作，这样不仅抗波动能力差，而且存在较大安全隐患，对F1301进行改造，既满足了热载体需要，又消除了炉膛超温的危险。

4 装置开工

4.1 系统干燥

临氢系统气密合格后，降压至0.5 MPa，开循环压缩机，投用反应器入口换热器（热载体换热器），将反应器入口温度升至200℃（因为开工不久，热载体出炉温度只有230℃左右），恒温干燥18 h，共脱出明水约200 kg。其中，大部分是换热器打压和高分罐水洗存水。干燥结束后，反应器准备装填催化剂。

4.2 催化剂的装填

选择性加氢反应器内装入HDO-18催化剂7 500 kg，装填尺寸见表2。

表2 HDO-18催化剂的装填尺寸Table 2 The loading size of HDO-18 catalyst in the reactor

4.3 催化剂的干燥与还原

催化剂装填完毕，再次气密合格，等待重整可以提供高纯度氢气，将抽提原料加氢临氢系统降压至0.05 MPa，然后引重整氢气进行置换，当氢纯度＞82%后，继续充压至1.5 MPa，开循环压缩机，抽提原料加氢反应器R1301以25℃/h的升温速度将反应器入口温度升至120℃，进行催化剂干燥，恒温干燥6 h共脱出明水20 kg。干燥结束再将R1301入口温度升至170℃，恒温10 h进行催化剂还原。还原过程中定时从V1301脱水并计量，并且每小时从V1301采样分析氢气组成和含水量，以判断催化剂的还原情况。

4.4 催化剂钝化及进油

按要求对HDO-18催化剂进行预硫化，硫化剂为二甲基二硫（DMDS），硫化量为0.3%～0.6%（对催化剂）。2006年4月15日11：45开始注硫，12：15硫穿透，12：45注硫结束，整个硫化过程反应器床层温升较小，约1～2℃。

5 HDO-18催化剂工业运转情况

5.1 生产装置运转概况

根据FRIPP提供的反应条件，开工初期，抽提原料在加氢反应入口温度控制在170℃，高分压力1.45 MPa、体积空速3.7 h-1、氢油体积比226等操作条件下进行加氢。加氢后抽提进料的溴指数一直维持在30 mg Br/100 g以下，芳烃损失约为0.48个百分点，完全满足厂控质量指标，苯及120#溶剂油质量处于优级。后来多次采样分析，逐渐摸索得知抽提原料加氢反应温度仍有降温的空间，因此将R1301入口温度从170℃第一次降低到165℃，产品质量合格，后来以每次5℃的降幅逐渐将R1301入口温度降低到目前145℃，抽提进料的溴指数仍小于30 mg Br/100 g，而芳烃损失越来越小。最近一次标定结果表明，在其它操作条件不变的情况下，抽提原料加氢反应温度降低到145℃，芳烃损失约为0.31百分点。

5.2 装置两次标定结果及分析

为了更准确反映HDO-18催化剂的活性和选择性，于2006年6月14～15日和2007年2月8～9日分别组织了两次标定。标定结果见表3-5。

表3 HDO-18两次标定工况Table 3 Two standardization reaction conditions of HDO-1 8 catalyst

表4 HDO-18催化剂两次标定时原料与产品分析数据Table 4 The analytical data under two standardization reaction conditions

6结论

（1）HDO-18贵金属催化剂不仅适用于重整生成油苯馏分加氢脱烯烃,而且对连续重整生成油的BTX馏分选择性加氢脱烯烃也具有很高的催化活性和选择性。

（2）HDO-18贵金属催化剂在反应入口温度145℃、高分压力1.45 MPa、体积空速3 h-1等工况下，产品溴指数可以降低到20 mg Br/100 g，而芳烃损失小于0.5个百分点，对提高产品的等级、增产三苯奠定了坚实基础。

（3）随着选择性加氢反应温度的降低，以往老装置加氢反应系统加热炉功率不足而限制装置能力发挥的瓶颈也随之消除，因此老装置可以在不更新设备的情况下与较高的重整处理量配套。

（4）根据目前的工况，加氢精制系统已经停止使用原料加热炉，只需采用换热的方法就可以使加氢原料达到反应器入口温度145℃的要求，从而为企业节省了大量的能源。

[1]陈玉琢，徐远国．HDO-18选择性加氢脱烯烃催化剂的反应性能及应用[J].炼油技术与工程，2005，35（11）：49-54．

[2]陈玉琢，徐远国，杨占全．HDO-18选择性加氢催化剂的使用性能[J].当代化工，2007，36（1）：44-48.

Commercial Application of HDO-18 Selective Hydrogenation Catalyst

FAN Hong-qing
（SINOPEC，Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals，Liaoning Fushun 113001，China）

HDO-18 selective hydrogenation catalyst developed by Fushun research institute of petroleum and petrochemicals（FRIPP）is a noble metal catalyst with r-Al2O3as support，which is mainly applied to selective hydrogenation for distillate of catalytic reforming，a 500 kt/a catalytic reforming unit in Sinopec Changling company mainly provides feedstock for 250 kt/a C6～C8aromatic separation unit.HDO-18 catalyst was selected to apply in March 2006，under mild reaction condition，the gained product bromine index was not more than 30 mg Br/100 g，aromatic loss was less than 0.5%，meanwhile，the heat source bottleneck on capacity expansion of aromatic separation unit was eliminated because of decrease of reaction temperature，which improved the hydrotreating ability of extraction feedstock.

HDO-18 Catalyst；Selective Hydrogenation；Olefin Saturation；Bromine Index；Extraction Feedstock

TE 624.9+3

A

1671-0460（2010）01-0051-04

2009-12-07

樊红青（1967-），女，辽宁抚顺县人，工程师，1989年毕业于抚顺职工大学工业分析专业，现从事催化重整和临氢工艺研究。电话：0413-6389354，E-mail：fanhongqing@fripp.com.cn。