FRIPP焦化石脑油加氢技术的开发及工业应用.doc

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1、FRIPP焦化石脑油加氢技术开发及工业应用摘要：介绍了抚顺石油化工研究院开发的焦化石脑油加氢技术，对目前焦化石脑油单独加氢遇到的问题进行了分析，提出了保证焦化石脑油加氢装置长周期运转的方法。在广州分公司的工业应用表明，采用抚顺石油化工研究院焦化石脑油加氢成套技术，装置连续运行23个月，运转周期比以往提高4倍，反应床层压差仍保持在0.03MPa，没有出现波动，彻底解决装置由于反应床层压差上升过快需要频繁停工消缺的问题。关键词：焦化石脑油焦化汽油加氢长周期捕硅剂结焦压降前言延迟焦化已成为我国重质油加工的重要手段，2007年中国石化开工的延迟焦化装置实际加工能力达到30Mt/a，总加工量30.1

2、7Mt，占当年中国石化原油总加工量的18.15%。延迟焦化过程汽油收率平均为15.30%，而这些焦化汽油含有较高含量的硫和烯烃等杂质，稳定性差，并不适合作为车用汽油，但焦化石脑油经加氢处理后可用作乙烯裂解、化肥及重整等单元的原料。蒸汽裂解试验表明，加氢焦化石脑油作为原料时乙烯产率比直馏石脑油高，因而许多炼厂都设有焦化石脑油加氢装置。焦化石脑油本身含有较高的硫、氮、烯烃、胶质等杂质，要作为乙烯裂解、化肥及重整等单元用原料，必须首先进行加氢精制。在焦化石脑油加氢精制过程中，一方面，由于焦化石脑油中二烯烃含量高，容易在换热器和反应器顶部聚合结焦造成装置压降快速增加使装置单次开工周期短（一般小于6

3、个月）；另一方面，由于上游焦化装置添加含硅消泡剂，硅会随原料油进入反应器沉积在催化剂上，导致催化剂硅中毒永久失活，也会造成装置单次开工周期短。国内外多个炼油企业焦化石脑油加氢装置在生产实践中也暴露出很多问题。如广州分公司加氢-B焦化石脑油加氢装置，该装置在2007年之前经常由于反应器床层压差升高问题而停工。据统计，该装置从2004年到2006年，因为反应器床层压差超高而停工消缺6次，平均2次/a。安庆分公司的焦化石脑油加氢装置也存在类似的问题。停工消缺同时造成对上下游车间的影响并因此造成处理量下降，严重影响炼厂的安全、稳定生产。抚顺石油化工研究院（以下简称FRIPP）根据焦化石脑油的特点和

4、各炼油企业在焦化石脑油加氢过程中暴露出来的问题，对焦化石脑油加氢过程进行了透彻的研究，并提出了能保证焦化石脑油加氢装置长周期运转的解决方案。1焦化石脑油的特点焦化石脑油加氢过程出现的诸多困难，主要与焦化石脑油原料的特殊性质有关，而焦化石脑油性质的特殊与焦化过程有关。焦化石脑油含有大量的SiO2。在焦化过程中，由于原料渣油中存在天然的表面活性剂，容易形成大量泡沫，这些泡沫对生产过程存在诸多不利影响。为了消泡和抑泡，在生产过程中加入了大量消泡剂。这些消泡剂通常含有8%以上的SiO2，消泡剂在焦化过程中部分裂解后形成环硅氧烷，大部分进入了馏程较低的焦化石脑油，导致其中SiO2含量达到10µg/g

5、以上。焦化石脑油含有大量的烯烃、二烯烃、焦粉，实际胶质含量也较高。安庆分公司焦化石脑油烯烃含量达到29.6%，二烯烃含量达到5%，实际胶质达到15mg/100mL；金陵分公司焦化石脑油烯烃含量达到38.6%，二烯烃含量达到3.3%，实际胶质达到12mg/100mL。这些数值都大大高于同等馏程的直馏石脑油。焦化石脑油馏程较低，因此，其中含硫组分主要是容易脱除的硫醇硫和噻吩硫。硫醇硫占51%，噻吩硫占42%，硫醚和二硫化物含量较少。焦化石脑油中硫、氮、芳烃、烯烃的含量随馏分切割点上升而变化。抚顺石油化工研究院对这方面进行了研究，结论如下。硫含量/mg.L-1馏程/℃图1硫含量随馏分切割点变化情

6、况氮含量/mg.L-1馏程/℃图2氮含量随馏分切割点变化情况芳烃含量/mg.L-1馏程/℃图3芳烃含量随馏分切割点变化情况烯烃含量/mg.L-1馏程/℃图4烯烃含量随馏分切割点变化情况从图1和图2可以看出，随着馏分变重，焦化石脑油硫、氮含量逐步增加。另外，从图3可以看出，焦化石脑油芳烃含量分布也遵循相同的规律，馏分越重，芳烃含量越高。2焦化石脑油加氢面临的主要困难为了给乙烯裂解、化肥及重整等单元提供合格的原料，焦化石脑油加氢的主要目的是脱除其中的硫和烯烃。从前面的分析可以看出，焦化石脑油中的硫是容易脱除的硫醇硫和噻吩硫，而其中的烯烃也是容易加氢的。焦化石脑油加氢的困难并不在于脱硫和脱烯烃的

7、难度，而在于其中的硅、二烯烃、胶质、焦粉等物质带来的新问题。焦化石脑油原料中SiO2含量达到10µg/g以上，这些硅沉积到加氢精制催化剂上将导致催化剂不可逆失活。因硅中毒而失活的催化剂不能通过常规的烧炭方式再生。根据研究，硅沉积到催化剂上将导致明显的失活，而这种失活对比表面积较小的催化剂来说更严重。如图5所示，图中催化剂a与催化剂b的比表面积之差Sa－Sb=100m2/g。当催化剂硅中毒失活后，活性下降，要达到要求的脱硫