蜡油加氢装置流程设计优化

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1、炼油与化工技术蜡油加氢装置流程设计优化杨云平，邓茂广(中科合资广东炼化一体化项目管理部设计技术部，广东湛江524022)摘要蜡油加氢为加氢处理工艺的一类，是指通过加氢反应，原料油的分子大小不发生变化，或者只有小于10%的分子变小的那些加氢工艺。蜡油加氢装置主要以常减压蒸馏装置的减压蜡油(VGO)、焦化蜡油(CGO)为原料，通过加氢处理，脱除原料中的硫化物，以及部分脱除氮化物、氧化物及金属杂质。蜡油加氢装置是加工含硫及高硫原料、生产清洁燃料的重要装置之一，但其典型工艺流程能耗较高。优化蜡油加氢分馏系统流程，蜡油加氢操作能耗下降5kg标油/t，产品质量稳定。在中国石化系统11套蜡油加氢装置中，已经

2、有6套装置对分馏系统进行了优化，某些装置更是改造成了蜡油及柴油可以互相切换的原料流程，半成品精制蜡油符合催化装置低硫原料要求，加工柴油时产品质量达到国Ⅳ标准。以某厂1.8Mt/a蜡油加氢装置流程优化为例，停用的较大设备有产品分馏塔、柴油汽提塔、分馏塔进料加热炉，共节约设备费用2090万元，每年节约燃料费用3700万元，每年实际创效2407.29万元。蜡油加氢催化裂化分馏系统低硫柴油关键词概述蜡油加氢为加氢处理(Hydrotreating)的一类，是指通过加氢反应，原料油的分子大小不发生变化，或者只有小于10%的分子变小的那些加氢工艺。蜡油加氢装置主要以常减压蒸馏装置的减压蜡油(VGO)、焦化蜡

3、油(CGO)为原料，通过加氢处理，脱除原料中的硫化物，以及部分脱除氮化物、氧化物及金属杂质。同时，还存在烯烃和芳烃饱和等反应。通过加氢处理，可以达到以下作用：改善产品性质，催化汽油硫含量可以降到0.015%(质量分数)以下；烯采用热高分流程。蜡油加氢精制工艺流程包括三部分：反应系统，生成油换热、冷却、分离系统，循环氢系统。生成油还包括注水系统。原料蜡油经过加氢反应后，生成物经过热(冷)高压分离器、热(冷)低压分离器，将油品送至分馏系统，首先经过脱硫化氢汽提塔脱除硫化氢后，塔底油送至分馏塔。在分馏塔中，可以拔出少量轻石脑油和部分柴油，塔底油则作为优质催化裂化原料送至罐区，或直供催化装置生产。蜡油

4、加氢预处理工艺主要参数如下：反应压力为8～12MPa，体积空速为1.0～2.0h-1，反应温度为60～420℃，氢油体积比为400～1000。1烃含量降到35%(体积分数)以下；催化柴油的密蜡油加氢工艺流程改造设想典型的蜡油加氢工艺流程设置分馏塔的目的，是将蜡油组分中的柴油分离出来，柴油收率占进料蜡油的约3.0%～9.0%。通常，蜡油加氢装置产出的柴油中，硫含量一般在0.02%～0.045%之间，如果需要更低的硫含量，就必须保持较高的反应苛刻度。但此种操作不利于催化剂长周期运行，且柴油指数(十六烷值)只能维持在38～42之间，不能达到国Ⅲ2.2度、硫含量明显降低；十六烷值提高近10个单位；满足

5、环保要求，催化裂化烟气中SOx、NOx大幅降低；有利于提高中馏分油收率，加氢过程副产约8%～12%的低硫柴油，是优质柴油调合组分；同时，汽油、液化气的硫含量分别下降61.1%和64.7%，提高汽油、柴油收率，降低催化干气焦炭产率[1]。在油品质量和环保要求愈发严格的今天，催化裂化原料必须经过加氢处理，否则难以达到质量和环保要求。因此，蜡油加氢装置得到了迅猛发展。蜡油加氢工艺流程及改造设想2作者简介：杨云平，工程师，1990年毕业于广东工学院化工专业，长期从事炼油加工技术管理工作。E-mail：dengmaoguang.zklh@sinopec.com蜡油加氢的典型工艺流程蜡油加氢工艺流程一般为

6、单段单反一次通过，2.1▲▲净化干气贫胺液10贫胺液98富胺液事故放空富胺液11151312去汽油加氢2367原料油去柴油补充氢4加氢蒸汽精制蜡油中外能源SINO-GLOBALENERGY2014年第19卷·72·柴油标准(国Ⅲ柴油标准：体积硫含量为0.035%，柴油十六烷值不小于49)[2]，所以蜡油加氢的柴油需要进行二次加氢，这就增加了装置操作成本。设想将蜡油中的柴油馏分留在精制蜡油中，交给下游催化装置处理，经过加氢处理-催化裂化组合工艺后，由于催化裂化混合原料中的硫、氮、残炭等含量的大幅下降，催化剂的活性及选择性得到极大发挥，目的产品收率提高，非目的产品收率下降。有数据表明[3]，其中汽

7、油收率由42.46%提高到48.95%，液化气收率由12.12%提高到14.89%，而对提高汽柴比有特殊的意义。常用的技术改造方案，主要是对蜡油加氢装置分馏塔系统流程进行技术改造，增加分馏塔和分馏炉系统的旁路流程(如图1所示)。此方案目前已应用于中国石化系统茂名石化、青岛炼化、天津石化、安庆石化等6套蜡油加氢装置。对蜡油加氢装置实施流程改造后，反应系统保持不动，停用分馏炉1台，停用分馏塔系统，停用