煤间接液化油品加工单元改造方案的实施与分析

李海奇(神华鄂尔多斯煤制油分公司，内蒙古 鄂尔多斯 017209)

煤间接液化油品加工单元改造方案的实施与分析

李海奇(神华鄂尔多斯煤制油分公司，内蒙古 鄂尔多斯 017209)

对间接液化油品加工单元进行适当改造，用于加工燃料油，经过加氢精制后的燃料油送至下游液化加氢稳定单元，降低加氢稳定单元的加氢负荷，提高产品质量和油收率。

油品加工：燃料油：改造：分析

1 装置简况

煤间接液化油品加工单元采用抚顺石油化工研究院研制的催化剂，根据中科合成油工程有限公司、CPE抚顺分公司提供的合成油品加工基础设计包进行工程设计。油品加工单元最大供氢量约为1.2万标立，最大循环氢量约为7万标立，由本单元工艺包括反应、分馏及单元内公用工程三部分。煤间接液化装置自2010年成功运转1113小时后，处于停工保护状态。

自罐区引燃料油，经开工油线至油品加工单元，经分馏塔进料换热器预热后进原料过滤系统过滤，过滤后的燃料油进入油品加工单元减压塔内进行脱水处理(如果减压塔底温度低于脱水温度，则投用减压塔底重沸炉脱水；脱水后的燃料油经减压塔底泵或减底循环油泵升压，升压后的燃料油分两路，一路至循环油缓冲罐；另一路至重质蜡原料缓冲罐和重质馏分油原料缓冲罐。

进入循环油缓冲罐的燃料油经循环油泵升压，升压后的燃料油与加热后混氢混合，再与三反反应产物换热，经换热后的混氢原料进入加氢裂化加热炉加热到反应温度，然后进入加氢裂化反应器进行反应(加氢裂化反应器分为三个床层，床层间设有急冷氢以控制反应温升)，三反反应产物经与混氢原料换热，再与精制反应器反应产物混合后进入热高分。

重质馏分油原料缓冲罐中的燃料油经重质油泵升压后，在预精制进料换热器前与混氢混合，与精制反应器反应产物换热到反应温度，进入预精制反应器反应(预精制反应器分为两个床层，床层间设有急冷氢，以控制床层温升)，预精制反应器反应产物与重质蜡泵升压后的燃料油混合，再与混氢混合。以上三路物料混合后经换热升温后与精制反应产物换热，再经精制反应加热炉加热到反应温度，进入精制反应器反应(精制反应器分为两个床层，床层间设有急冷氢，以控制床层温升)，精制反应产物经与预精制进料换热、经精制反应器进料换热、经与冷低分油品换热后与加氢裂化反应产物混合进入热高分。

进入热高分的反应产物分为气、液两相，气相先与循环氢进行换热，再与注水泵升压后的除盐水混合进入反应产物空冷器，冷却到40℃以下进入冷高分，在冷高分中进行油、水、气三相分离，油、水相减压后进入冷低分；冷高分顶部气相至循环机入口缓冲罐进一步气液分离，再经循环氢压缩机升压后循环使用。循环机入口分液罐出口管线设有紧急泄压阀和释放气排放阀。

热高分底部液相减压至热低分，热低分顶部气相经热低分气水冷器冷却到40℃以下进入到冷低分中进行油、水、气三相分离，顶部富氢气排至放空系统，水相减压后送到污水处理装置，油相经减压后再经与精制反应产物换热，然后与热低分底部减压后油相混合，再经减压塔进料换热器换热后进入分馏塔分离。分馏塔塔顶气相经分馏塔顶空冷器和分馏塔顶水冷器冷却后进入分馏塔顶回流罐，气相送下游装置回收轻烃，水相经酸性水泵升压后送到污水处理装置，油相经分馏塔顶回流泵升压后经不合格石脑油线送出装置；分馏塔底部油相经分馏塔底泵升压后，经空冷冷却后走不合格柴油线送到油品罐区。

新氢自管网引入新氢压缩机入口分液罐，分液后经新氢压缩机增压与循环氢混合至各混氢点

2 加工燃料油遇到的问题

油品加工单元自加工燃料油以来，虽然在一定程度上解决了下游煤液化加氢稳装置氯化氨盐结晶堵塞、腐蚀重要设备的问题，对下游装置的长周期运行很有帮助，但装置加氢反应器压力降上升非常快，最短1个月就需要撇头，不能长周期运转。频繁撇头换剂提高了装置的运行成本，影响下游装置的平稳运行。并且有限的生产周期内装置的处理量低，不能完全满足下游装置的满负荷生产需求。

3 原因分析

为解决压力降频繁上升问题，通过对反应器顶部垢样、工艺过程、保护剂性能、燃料油性质分析，找出导致反应器压力降频繁上升的原因主要有以下几点：

(1)燃料油携带焦粉等杂质含量高。采购的原料所含杂质含量偏高，并且在进反应之前没有进行有效的预处理，导致大量杂质直接进入反应器，导致反应器压差的快速上升。

(2)保护剂催化剂的选型不合适，级配不合理，并且使用的下游装置的旧催化剂，催化剂破损情况严重，导致催化剂堆积密度大，装置开工初级反应器压差就相对偏高。

(3)现有工艺流程存在一定的弊端，与原流程加工产品要求的不同，装置设备不能合理有效的利用，没有发挥现有装置的最大潜力。

4 改造原则

依据公司目标一致性、困难度、经济性、可行性以及推广性进行评价，选定《改进反应器床层的容垢能力，延长装置运行周期，提高处理量》主题进行实施，以达到降低反应器压力降上升速度，有效地延长油品加工单元加工燃料油的运转周期目的。在原有设备的基础上，对所有设备进行合理有效的利用，在保证原装置流程的前提下，做相应的流程改造，以达到现阶段加工处理要求。

5 改造方案

第一，为减少反应进料杂质含量，首先是要把好原料采购关，在此基础上就是在现有工艺的基础上进行小规模技改，在原料进反应器前增加一台填料过滤器，对反应原料先进行一次过滤，并且过滤器可以切除并在线更换填料，这样一来大大的降低了反应器进料固体杂质含量，有效的保护了催化剂，对长周期运行有一定的效果。

第二，针对以前所用保护剂种类少，且尺寸差别太大，级配不合理，鸟巢保护剂FBN-02B01、FBN-03B01的尺寸偏大，容细粉类垢污的能力比较差，级配不合理，导致粉尘直接穿过保护剂进入下部床层，造成反应器床层压差增加。催化剂为下游装置FFT-1D加氢稳定剂，柱状挤条形，孔隙率较小切破损催化剂含量高。这些原因都不同程度的导致了催化剂床层压降快速的上升。为解决这一现状对保护剂及催化剂进行更换选用具有大孔容、容杂能力强的鸟巢加氢保护剂。 充分利用保护剂大空隙率和强除杂质能力，同时利用重油加氢保护剂大的容杂质能力和脱金属能力，按规格型号合理级配，使杂质能做分布拦截，活性成分从小到大，确保杂质充分过来的同时，避免反应器压降上升过快。通过更换高性能保护剂并对下游装置旧剂选用合适的筛子进行筛选，除去破损催化剂，降低了催化剂的堆积密度，有效了降低了反应器初始床层压降。

第三，预精制反应器与精制反应器串联再与加氢裂化反应器并联的进料方式导致装置生产负荷难以提高。由于我装置主要是作为下游装置的一套预处理装置，对产品的加氢深度要求不高，单台反应器一次通过完全满足生产需要，原流程一二反串联大大的制约了装置的生产能力。为了能满足加工量的需求，经过与设计院研究并进行技改将原有的预精制反应器与精制反应器串联流程更改为并联流程。这样将原有的两路进料改为三路进料三台反应器并联流程大大了提高了装置的处理能力。为满足各反应器进料温度要求将原有的换热流程进行也做相应的改造，将预精制反应器进料先与三反产物进行换热，利用三反多于热量，将两台换热器分出一台，作为预精制反应器的进料加热器，通过热量衡算，可以完全满足预精制反应器进料温度需求，进换热后再进入预精制反应器，提高预精制反应器入口温度，保证了各反应器的反应温度。此项改造将原有的两路进料改为三路，节约能源并能满足装置加工要求，不加设备只做相应的流程改造，改造费用小周期短，在短时间内实现了装置处理能力最大化。

6 改造前后效果对比

通过以上技术改造，以及操作方面的不断改进，装置的运行情况有了很大程度的改善，从第一至第五周期平均处理量25T/H提高到40T/H，运行周期前五期分别为60天、36天、53天、11天和42天，经过改造后装置的运行周期可达到90天以上，虽然装置的运行周期还不能达到长周期运行的要求，但是加工量完全满足了下游装置的生产需求。

7 结语

经过以上改造，大大的提高了油品加工装置的处理煤焦油的能力，能保证下游装置的正常生产需求，圆满完成了公司加工燃料油的任务，同时充分发挥了装置潜力，实现了经济效益最大化，为以后的生产积累了宝贵经验。

[1]马芳伟.神华煤间接液化装置工艺技术规程[S].