王恒
(中国石油大庆石化公司炼油厂,黑龙江大庆163711)
某炼油厂140×104t/a重催装置主要由反应、再生、分馏、吸收稳定、脱硫脱硝、产品精制、气体分馏等几部分组成,主要产品为液化气、汽油、轻柴油、重柴油和油浆。工艺采用超稳分子筛催化剂提升管反应,新型重叠式2段再生工艺,并配有烟气回收(包括烟气能量回收机组和CO焚烧炉)和外取热器,其催化裂化过程具有轻质油收率高、汽油辛烷值高、气体产品中烯烃含量高等特点[1]。
随着重催装置原料重质化、劣质化情况日趋严重,且有些炼油厂的催化装置还较大比例掺炼焦化蜡油,影响了催化汽油的辛烷值。近期,炼油厂经过外出调研及多方论证,决定试用JHT-88助剂,来提高汽油辛烷值。
试用时间为3个月,加注量按试用方案正常注入,试用2个月后开始进行试用标定,试用期间系统内催化剂正常卸剂、加剂置换,标定时助剂约占系统藏量4.9%,试用量为37.96 t,由质检中心对其取样分析,分析方法为Q/LTJTC 02-2017,要求符合技术协议[2]。性能指标见表1。
表1 JHT-88增加汽油辛烷值助剂物化性能指标
(1)在加注JHT-88增加汽油辛烷值助剂后,对下游产品质量没有影响;
(2)JHT-88增加汽油辛烷值助剂与装置内使用的铝、碳钢等材质不发生化学反应,不会对相邻设备(压缩机、泵、罐、冷换设备)造成任何腐蚀;
(3)JHT-88增加汽油辛烷值助剂在正常使用过程中,不与装置系统组分发生化学反应,不会产生结晶析出堵塞泵体、管线的现象;
(4)使用增加辛烷值助剂保证不对装置环保指标造成影响。
在原料和主要操作工况基本相同条件下,稳定汽油烯烃(荧光法)含量在36%~46%,JHT-88增加汽油辛烷值助剂占系统藏量≯5%时,需要达到4个目的。
(1)汽油与空白标定汽油RON增加0.5以上;
(2)柴油、汽油和液化气产品质量不受影响,液化气收率增幅不大于1.5%,丙烯收率与空白标定相比不降低。油浆收率不变时装置总液收(汽油+柴油+液化气的收率)与空白标定比不降低;
(3)对装置工艺、生产不造成不良影响;
(4)油浆固含量无明显变化,最高≯6 g/L。
试用中将助剂加入催化剂储罐,利用储罐的小型加料系统,加入再生器。试用前30 d添加速率为0.88 t/d,第31 d开始,添加速率为0.18 t/d。在试用增加汽油辛烷值助剂前,进行72 h的空白标定,试用后再进行72 h的试用标定[3]。空白标定和试用标定期间原料数据见表2。
表2混合原料分析
从表2中可以看出,空白标定和试用标定期间,装置混合原料整体无较大偏差,比较稳定。
主要操作条件数据见表3。
表3试用期间主要操作条件对比
从表3可见,JHT-88增加汽油辛烷值助剂试用期间主要操作条件满足试用方案中“试用期间操作条件”表中的保证值,满足试用方案要求。
JHT-88增加汽油辛烷值助剂试用期间物料的收率对比见表4。
表4中总液收为:液态烃+汽油+柴油。可以看出:试用标定与空白标定相比,液态烃收率和轻柴油收率明显升高,汽油收率明显降低,重柴油收率有所降低,总液收和丙烯收率略有上升,干气收率基本不变,油浆收率基本不变。
表4物料收率对比
汽油质量对比见表5。由表5可见,空白标定期和试用标定期的汽油质量符合汽油的烯烃含量≯34%、汽油干点190~200℃、汽油蒸汽压≯70 kPa的产品指标,汽油馏程、密度、蒸汽压等没有大幅变化,汽油辛烷值有所提高,研究法辛烷值试用标定3 d平均值比空白标定3 d平均值升高了0.9。
其它产品中,干气、液态烃、轻柴油、油浆质量均未发生大幅变化。液态烃中H2S和总硫含量变化较大,原因是原料变化导致液态烃中含硫变化,但对其组成没有影响,液态烃质量符合C1+C2的含量≤2.0%、C5含量≤1.5%、脱后总硫含量≤309 mg/m3的产品质量指标,丙烯纯度均值为99.87%,C3烃类组分均值为100%,符合丙烯纯度≥99.5%、C3烃类组分≥95%的液态烃产品质量指标;轻柴油初馏点温度升高、密度升高是因为稳定系统脱乙烷塔热进料换热器E305发生泄漏,需通过提高分馏塔1中循环油温度来稳定塔压力,通过压力平衡方式控制E305泄漏,从而使轻柴油初馏点温度和密度升高而其它指标变化不大,其质量符合95%馏出温度不高于350℃、闪点≮45℃的指标;油浆固体物含量符合0~6 g/L的产品质量指标[4]。
表5汽油质量对比表
通过试用前后对比,待生催化剂定碳略有下降,变化不大。再生催化剂重金属含量中Cu含量有所降低,其它有所上升。再生剂筛分组成变化不大,没有催化剂破碎情况。由于再生剂烧焦效果好,使再生剂微反活性平均值增长了1.3%。
使用助剂期间烟气中SO2含量在4.1 mg/m3,满足SO2≤100 mg/m3的环保指标;NOx含量122 mg/m3,满足NOx≤200 mg/m3的环保指标;颗粒物18 mg/m3,满足≤50 mg/m3的环保指标,烟气排放合格[5]。
在加注JHT-88增加汽油辛烷值助剂后,在原料和主要操作工况相同条件下,稳定汽油烯烃(色谱法)含量在28%~38%,JHT-88增加汽油辛烷值助剂占系统藏量≯5%时,汽油辛烷值增(RON)增加了0.9个单位。可见使用合适的JHT-88助剂是一种有效的提高催化汽油辛烷值的手段。