浙江石化4.0Mt/a蜡油加氢裂化装置开工标定

化工活动家

2021年6月22日 13:41

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编辑 | 化工活动家

来源 | 浙石化炼油技术与工程

作者 | 郭振刚

关键词 | 蜡油加氢开工标定

共 2386 字 | 建议阅读时间 10 分钟

装置概况

浙江石油化工有限公司4.0Mt/a蜡油加氢裂化装置(含C5正异构分离单元)为40Mt/a炼化一体化项目一期工程蜡油馏分处理的核心装置，采用单段串联一次通过工艺流程，由反应部分、分馏部分、低分气脱硫部分、脱异戊烷部分和公用工程部分组成。采用UOP工艺包，由中石化洛阳工程有限公司设计，中石化第十建设有限公司承建。加工原料来自1号常减压重蜡油、2号常减压轻蜡油、焦化轻蜡油。反应部分采用炉前混氢、热高压分离(高分)工艺流程，设置循环氢脱硫和低分气脱硫。装置流程示意见图1。

浙江石化4.0Mt/a蜡油加氢裂化装置开工标定的图1

装置开工过程

2019年9月27日引生产水进行管线冲洗，10月18日高压蒸汽打靶合格，11月14日建立石脑油系统水联运，11月17日建立分馏系统水联运，11月30日加热炉烘炉和反应系统热态考核结束，12月12日催化剂装填完成，12月22日氢气全压气密完成，12月31日催化剂硫化钝化完成，逐步切换新鲜蜡油进料。

催化剂装填

蜡油加氢裂化装置由加氢精制反应器R1001和裂化反应器R1002组成。R1001有4个床层，第一床层主要由Cat-Trap层、脱金属催化剂组成，第二、三、四床层装填分级催化剂HYT-6219-1.3Q和HYT-6219-1.3T；R1002有3个床层，第一、二床层装填加氢裂化催化剂HC-185LT，第三床层装填HC-185LT和后精制催化剂HYT-6219-1.3Q。HC-185LT是一种活性高、选择性较好、稳定性较好的催化剂，适用于石脑油生产或灵活型产石脑油及喷气燃料生产装置。

浙江石化4.0Mt/a蜡油加氢裂化装置开工标定的图2

催化剂预处理

2019年12月17日，在反应器器壁达到最低升压温度93℃，反应系统升压气密前，保持催化剂床层温度不超130℃，进行氮气工况催化剂干燥，12月18日至22日完成氢气全压气密。12月23日07：30开始催化剂预润湿，床层温度110℃，系统压力11MPa，引开工硫化油(320t/h)，期间裂化反应器二床层催化剂吸附温升最高达到104℃。开工硫化油冲洗6h后收集分馏塔底油，目视检查样品干净后，建立反应分馏闭路循环。

预润湿后，R1001入口温度升高至200℃，12月23日21：30注入硫化剂DMDS进行低温硫化，R1001床层温度升至230℃，R1002床层温度升至205℃，DMDS注入量达到理论注硫量的77%，12月24日下午低温硫化完成。12月25日凌晨注入氨，提升两反应器的温度至315℃进行高温硫化。12月26日凌晨，因氨罐液位低，停止注氨，反应器温度降至230℃，下午重新升温注氨。12月27日上午切换新鲜蜡油过程中，脱丁烷塔顶空冷器管束泄漏，停止进料，用开工硫化油置换床层，反应系统氢气循环，分馏系统低温循环。12月30日，空冷器修复后，对于使用时间不超过一周的新催化剂，按照新催化剂启动程序重新开工。开工过程如图2所示。

浙江石化4.0Mt/a蜡油加氢裂化装置开工标定的图3

切换新鲜蜡油原料

2019年12月31日反应器进料，在两反应器温度均达到290℃之后切入新鲜蜡油，逐步提高反应温度以调整转化率。2020年1月2日进料量为300t/h，调整R1001床层温度至345℃，总温升62℃，R1001出口精制油氮质量分数为3.62μg/g；调整R1002床层温度至328℃，总温升8℃，冷高分加油量明显增加，转化率达到70%以上，装置氢耗80dam3/h，反应系统压力维持在13.80MPa；各床层温度进行精调微调，根据反应转化情况及时调整分馏系统操作，反应器床层温度变化见图3。

浙江石化4.0Mt/a蜡油加氢裂化装置开工标定的图4

1月2日尾油、3号喷气燃料、柴油产品合格，改进成品罐区，1月3日重石脑油产品合格，装置投料试车成功。

装置标定

自开工以来，装置各产品质量均达到了设计指标要求，总体运行负荷基本保持在95%以上。2020年5月4日和6日对装置进行100%负荷标定，标定期间严格按照设计参数进行操作，装置生产平稳，各项指标基本达到设计要求，催化剂使用效果良好。

原料质量要求

装置标定期间原料由1号常减压轻蜡油、2号常减压轻蜡油、罐区冷蜡油稳定供给，混合原料性质设计值及标定值如表2所示。可以看出原料油各性质指标优于设计值。

浙江石化4.0Mt/a蜡油加氢裂化装置开工标定的图5

主要操作条件

标定期间循环氢氢纯度均在93%以上，循环氢机气门开度为83.75%，流量1120dam3/h，出口压力16.90MPa。反应器操作条件如表3所示。

浙江石化4.0Mt/a蜡油加氢裂化装置开工标定的图6

从表3可以看出，两反应器氢分压、氢油比均高于设计值，各床层入口及出口温度均低于设计值，R1001床层平均温度为368.2℃，R1002床层平均温度为349.0℃，符合催化剂设计初期活性温度。该装置反应器为同类最大(DN5800)，催化剂密相装填量达762.4t。开工以来，反应器总压力降稳定，维持在1.31~1.35MPa。反应器沿床层轴向存在2~3个热点温度，床层径向温差15~25℃，初步判断可能与内构件设计、安装及催化剂装填有关。

主要产品质量

装置标定期间主要产品质量见表4。

浙江石化4.0Mt/a蜡油加氢裂化装置开工标定的图7

另外，重石脑油芳构化指数(N+2A)为58.3%、3号喷气燃料烟点为26.8mm、冰点低于-70℃，柴油十六烷指数大于56.0，尾油芳烃指数值为12.1略高于设计。

装置物料平衡

受1号柴油加氢裂化装置来轻石脑油仅42.2t/h(设计值100.8t/h)影响，标定期间脱异戊烷单元生产负荷为54.0%，轻石脑油产品和异戊烷收率较设计值偏低。除自产低分气收率(0.78%，包括排废氢量3500m3/h)略高于设计值外，酸性气、液化石油气、自产轻石脑油收率均略低于设计值，C5+收率为94.42%。为优化重整原料，标定期间控制重石脑油馏程较设计值窄，造成重石脑油收率比设计值低1.62%；分馏增产3号喷气燃料，3号喷气燃料+柴油收率较设计值高3.03%；装置氢耗2.73%，转化率83.35%，说明催化剂在低温下活性和选择性较好，满足UOP专利商工艺包性能保证值要求。

装置能耗分析

装置标定能耗数据见表5。

浙江石化4.0Mt/a蜡油加氢裂化装置开工标定的图8

装置综合能耗为1661.87MJ/t，较设计值低166.04MJ/t，处于国内先进水平。标定期间两台新氢压缩机采用HydroCOM系统，其电流为246A较设计电流452A低，高压富胺液及热高分透平投用，节能效果明显，电耗明显小于设计值。同时，开工初期催化剂反应放热量减少，原料换热终温低，反应进料加热炉用炼厂气较设计值高。

总结

(1)浙江石油化工有限公司4.0Mt/a的蜡油加氢裂化装置采用UOP公司工艺包，是国内目前规模最大的单段串联一次通过工艺流程装置，反应器级配装填精制剂HYT-6219-1.3Q/HYT-6219-1.3T与裂化剂HC-185LT，反应系统高压力降设计循环氢出入口压差达到3.4MPa，分馏系统设置重石脑油侧线汽提塔，轻石脑油实现正异构戊烷分离。同时，在开工投料过程中通过逐条管线清洁度检查、原料分馏系统全流程深度联运解决了装置大型化后的试车难点。

(2)装置开工后一直维持95%以上负荷稳定运行，精制反应器床层平均温度为368.2℃，裂化反应器床层平均温度为348.92℃，单程转化率83.35%，装置整体C5+收率达到94.42%，重石脑油+3号喷气燃料+柴油收率为69.12%，装置能耗较设计低166.04MJ/t，产品分布合理质量达到设计要求，催化剂在低反应温度下活性和选择性较好。

(3)针对大直径反应器密相催化剂床层径向有温差的情况，如何调配原料和优化操作条件，保证装置长周期和高经济性运行，需要在生产操作中不断的总结和积累。

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本日文末福利：《加氢裂化工艺与工程》

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