400万吨/年渣油加氢脱硫装置生产运行探讨

秦 勇

（中国石油广西石化公司，广西 钦州 535008）

400万吨/年渣油加氢脱硫装置生产运行探讨

秦 勇

（中国石油广西石化公司，广西 钦州 535008）

对渣油加氢装置生产运行参数进行分析，寻找保证装置长周期运行的改进措施。

渣油加氢；生产运行；催化剂温升；压降

1 渣油加氢技术在现代炼油厂中的应用

渣油是石油经蒸馏加工后剩余的残渣，其比率约占石油加工前的50%。由于渣油质量差，杂质和非理想组分含量高，加工难度大，致使渣油曾作为锅炉燃料被烧掉，不仅浪费有限资源，而且对环境造成了污染。渣油加工处理，就是在高温、高压和催化剂存在的条件下，使渣油和氢气进行催化反应，渣油分子中硫、氮和金属等有害杂质，分别与氢和硫化氢发生反应，生成硫化氢、氨和金属硫化物。同时，渣油中部分较大的分子裂解并加氢，变成分子较小的理想组分。反应生成的金属硫化物沉积在催化剂上，硫化氢和氨可回收利用，而不排放到大气中，故对环境不造成污染。加氢处理后的渣油质量得到明显改善，可直接用于催化、裂化工艺，将其全部转化成市场急需的汽油和柴油，从而做到了吃干炸尽，提高了资源的利用率和经济效益。 经过加氢处理装置处理的渣油，所含的硫、氮、金属及残氮等重要指标均大幅度降低，可全部作为催化、裂化等下游工艺过程的合格进料，可把利用价值较低、容易造成环境污染的渣油，全部转化为附加值高、质量上乘的轻质油品，最大限度地提高了轻质油转化率，从某种意义上说，该技术使原油得到了近100%的转化，实现了石油炼制过程中将原油吃光炸尽的愿望。

2 装置概况

某炼油厂400万t·a-1渣油加氢脱硫装置采用美国公司先进工艺技术，以沙轻、沙中（1∶1）混合原油的减压渣油和减压蜡油为原料，经过催化加氢反应，脱除硫、氮、金属等杂质，降低残碳含量，为催化裂化装置提供原料，同时生产部分柴油，并副产少量石脑油和燃料气。该装置在2014年8月30日一次开车成功，截止目前，装置仍然平稳运行。A催化剂装填在第一系列，B催化剂装填在第二系列，目前两系列催化剂运行良好，满足设计要求。

3 装置设计技术特点分析

1）反应部分设置两个系列，每个系列可以单开单停，都采用热高分工艺流程，减少反应流出物冷却负荷，优化换热流程，充分回收热量，降低能耗。部分高压换热器采用双壳、双弓型式，强化传热效果，提高传热效率。加氢反应器均为单床层设置，易于催化剂装卸，采用原料油自动反冲洗过滤器系统，滤除大于25μm的杂质，减缓反应器压降增大速度，延长装置操作周期。原料油换热系统设置阻垢剂设施，延长操作周期，降低能耗，而且在停工换剂期间可减少换热器和其它设备的检修工作。

2）分馏部分采用汽提塔+分馏塔流程。在汽提塔除去轻烃和硫化氢，降低分馏塔材质要求；分馏塔设侧线柴油汽提塔和中段回流加热原料油，降低塔顶冷却负荷，提高能量利用率，减小分馏塔塔径。考虑到全厂能量综合利用，正常生产时加氢渣油在170℃送至催化裂化装置，在催化裂化停工状态下，将加氢渣油冷却至95℃送至罐区储存。

4 生产运行参数分析

1）装置投产以来，渣油加氢装置运行在原料流量250 t·h-1，掺炼渣油比例为67.7%时的相关运行参数见表1。

表1 掺炼渣油比例为67.7%时的相关运行参数

2）两系列催化剂温升对比趋势相同，二系列B催化剂的温升是R201＞R203＞R204＞R202＞R205，和第一系列的分布是一致的，第一反应器的温升逐步降低，和第二反应器的温升基本一致，目前均处于稳定状态，和设计基本相符。第二系列B系催化剂的第2个反应器放热稍高，尤其第3个反应器放热比较高；在相同处理量的情况下，第二系列催化剂的温升比第一系列催化剂高4℃，也就是说第二系列催化剂的放热比第一系列高近11%。

3）原料和产品质量分析显示，两系列原料的苛刻度控制基本是一致的，目前原料密度是970kg·m-3左右，产品是930kg·m-3，原料氮含量2500×10-6左右，产品氮含量1500×10-6左右。原料硫含量基本维持在3%左右，产品加氢渣油的硫含量0.4%，硫脱除率高于90%。原料残炭在13%左右，加氢渣油产品残碳6.2%。原料中镍加钒的总量已经超过了70×10-6。金属铁是很难脱除的，要严格控制原料中金属铁的含量，钒易加工，镍较难加工，要保证催化剂的长周期运行，原料金属含量是必须要控制的。

4）对于两系列的反应器来说，出口压力都是17.4MPa，第一系列入口压力略高，所以通过第一系列催化剂的压降更高些，而且从数据的压差报告中，第二系列的压降略微高于第一系列。从不同的反应器的压降细节来看，第二系列催化剂的压降非常均匀，可以看到压降增加的速率较小。

5 总结

从渣油加氢装置的运行数据以及催化剂供应商提供的报告来看，目前装置运行是满足设计要求的。

今后，应加强数据分析和经验总结，为装置运行打下坚实的理论和科学基础。控制原油质量，配合公司做好原油种类的选择，防止原油质量大幅波动给装置和催化剂造成不良影响。反冲洗过滤器使用的好坏直接影响装置长周期运行，应加强对反冲洗过滤器的操作和运行监控，尽快按照制定的方案进行整改，尽快投自动。反应床层温度和压降直接决定催化剂使用寿命和长周期运行，应加强对反应器压降和温度的控制，千方百计保证装置平稳运行，防止大幅波动。

[1] 黄新露，曾榕辉.加氢裂化工艺技术新进展[J].当代石油石化，2005，13(12)：38-41.

[2] 李雪静，黎德晟，李家民. 渣油加氢技术的发展现状[J].石化技术，2002，9(3)：172-177.

[3] 李立权.渣油加氢技术的最新进展及技术路线选择[J].炼油工程与技术，2010，40(4)：1-5.

Discussion of Production and Operation of 4 Million Tons/a Residue Hydrodesulfurization Unit

QIN Yong
(Guangxi Petrochemical Company, CNPC, Qinzhou 535008, China)

TE 624.4+3

B

1671-9905(2017)05-0063-02

2017-03-16