FCC原料加氢预处理技术

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FCC原料加氢预处理技术

炼油厂通过改进流化催化裂化预处理(FCC-PT)技术，可克服超低硫汽油生产过程不断增加的困难，并使产品满足规格要求。FCC-PT装置适用范围广，通过改变操作条件可加工组成和杂质含量不同的各类重质原料。与其它直接生产清洁燃料的工艺不同，FCC产品收率、产品质量和操作苛刻度都会影响FCC-PT的经济价值。

预处理目标依炼油厂实际需要而定，主要目标包括：①追求产品脱硫水平，达到汽油硫含量和FCC装置的SOx排放要求；②追求加氢脱氮(HDN)和加氢脱芳烃(HDA)水平，提高FCC产品收率和降低操作苛刻度；③提高减压蜡油(VGO)转化率。

控制催化剂装填成本并延长寿命也是追求的目标。FCC-PT装置通常按其生产目的和氢分压来划分。北美装置以中高压为主，主要用途为加氢脱硫(HDS)、最大限度HDN或HDA。随着Tier 3超低硫汽油标准的实施，许多FCC-PT装置用于深度脱硫，尤其是那些没有FCC石脑油后处理能力的炼油厂。

中低压FCC-PT装置，当用途为HDS时，用CoMo和NiCoMo催化剂尤为有效。对产品中硫含量要求越高，越需要高活性和高稳定性的催化剂。即便用途是深度HDN和HDA的中高压装置，对HDS活性的要求也越来越高。

单一催化剂不可能完成所有的加氢目标。在操作条件和装置限制允许的范围内，VGO STAX-FCC-PT技术能通过对催化剂体系的量体裁衣式设计满足装置目标。这种技术的特点是，不同反应器区段的化学反应不同，通过各反应区段催化剂匹配来优化总体性能。FCC-PT一般涉及2个反应区。在第一反应区主要是直接脱硫(DDS)反应，NiCoMo催化剂最适合提升HDS反应速率。但因压力低，HDN和HDA反应速率上不去，而且不管压力如何，只要反应区内氮含量高，HDNHDA反应必然受阻。当中间物料的硫含量和氮含量降至一定水平后，就流出第一反应区，进入第二反应区。在第二反应区通过DDS和HYD(加氢)同时脱硫，但速率比第一区段慢。HDN和HDA反应比第一反应区快，但仍比较慢。因此，在这一反应区NiCoMo催化剂的HDS和HDN活性要平衡才好，尤其是在中等压力下。

VGO STAX-FCC-PT技术方案在世界范围内有众多成功的应用。第一个例子是一套加工VGO(硫质量分数为2%，氮质量分数为1 600 μ gg)的低压装置。该装置的目标是提供硫质量分数为200 μ gg的FCC原料，生产硫质量分数为10 μ gg的汽油。该方案用了CoMo和NiCoMo STARS催化剂体系的STAX级配方案，运转周期已近6年。第二个例子是加工重质VGO和重质焦化蜡油的混合进料(硫质量分数为3 %，氮质量分数为1 500 μ gg，(镍+钒)质量分数为2 μ gg)的高压装置。目标为生产硫质量分数为1 500 μ gg 、氮质量分数小于600 μ gg 的FCC原料，运转周期4年以上。采用保护剂脱除镍、钒和硅，防止压力降上升。采用NiCoMoNiMo STAR系列高活性催化剂体系的装置已运转近3年，其性能与工艺模型预测结果相当。

[靳爱民摘译自AFPM Newspaper，2017-03-21]