徐艷龍 艾中秋

【摘要】介紹RS-1100催化劑在中國石化滄州分公司160萬噸/年柴油加氫裝置上的工業(yè)開工和標定情況。工業(yè)應用和標定結果表明： RS-1100催化劑開工過程操作平穩(wěn)；催化劑裝填質量好，催化劑床層徑向溫差小于2℃；對比設計略差的原料RS-1100催化劑表現出很好的脫硫活性，在平均反應溫度比設計值低20℃的條件下，仍然可以生產出滿足國Ⅲ標準的柴油產品，為企業(yè)柴油產品質量升級提供了有力的技術支撐。

【關鍵詞】催化劑 柴油 加氫 工業(yè)應用

1 前言

根據柴油產品質量升級的需要，中國石化股份有限公司滄州分公司新建一套160萬噸/年柴油加氫精制裝置。該裝置的建成投產為中國石化向河北地區(qū)提供滿足國Ⅲ標準車用柴油提供了重要保證。裝置原則流程見圖1。

2011年5月31日滄州分公司160萬噸/年柴油加氫精制裝置建設工程順利中交，進入開工準備階段。裝置首次開工使用的是石油化工科學研究院研制開發(fā)，催化劑長嶺分公司生產的新型柴油超深度加氫脫硫催化劑RS-1100。本文主要介紹了RS-1100催化劑在160萬噸/年柴油加氫裝置上的工業(yè)應用情況。

圖1 柴油加氫裝置工藝流程示意圖

2 裝置開工

2.1 催化劑主要性質（表1）2.2 催化劑裝填

該裝置分三個床層，上床層頂部裝保護劑，所有催化劑均采用布袋式裝填。催化劑裝填工作由江蘇天鵬公司負責，裝填過程操作和裝填高度嚴格按照石科院提供的方案進行。催化劑裝填結束后車間、裝填公司以及催化劑技術供應商一起對催化劑的裝填數據進行了確認。

合計裝填RS-1100催化劑104.55t，RG-1保護劑3.92t。RS-1100催化劑和RG-1保護劑的裝填堆密度分別為：0.843t/m3和0.443t/ m3。

2.3 催化劑干燥

催化劑干燥操作條件為：系統(tǒng)壓力2.0MPa，循環(huán)氣量40000～50000Nm3/h（循環(huán)氫壓縮機最大量循環(huán)），最高干燥溫度160℃。

催化劑干燥過程的床層溫度分布均勻，最大徑向溫差在1℃以內。由于氮氣條件下，循環(huán)氣量較小，床層溫度提溫速度較慢，經過討論適當延長了催化劑干燥時間。催化劑干燥階段最高溫度恒溫48小時。在此期間共脫水約3.6噸，占催化劑總重的3.44%。

2.4 催化劑預硫化

裝置氫氣氣密合格后，降低系統(tǒng)壓力至5.0MPa，控制反應器入口溫度低于140℃，引直餾煤油進裝置，開始按照硫化程序升溫硫化。催化劑硫化階段的主要操作條件為：反應器入口氫分壓4.0～5.0MPa，反應器入口溫度140～320℃，循環(huán)氫壓縮機最大量循環(huán)，進油量160t/h。

反應器入口溫度升至175℃，開始向反應系統(tǒng)注硫化劑，然后根據循環(huán)氫中的硫化氫濃度分析結果調整注硫速率。整個催化劑預硫化共持續(xù)32小時。通過高分界位計算硫化期間生成水量接近9t，達到催化劑理論脫水量的90%左右。說明催化劑預硫化比較完全。

標定期間所用的原料為焦化汽柴油和常二、常三線直餾柴油的混合油。各種原料的比例和主要性質見表3。從表3的數據可以看出，標定原料中二次加工汽柴油占30%，混合原料性質較好，精制的主要目的在于完成深度脫硫，并適當提高柴油十六烷值。使其分別達到小于350μg/g和大于51的國Ⅲ柴油指標。表中同時列出了該裝置設計原料的典型性質。對比設計數據發(fā)現，本次標定的原料比設計值略差，主要表現在原料密度、硫含量高于設計值、柴油餾分的十六烷指數低于設計值（表2）。

3.2 標定期間的主要操作參數

標定期間的主要操作參數見表4。從表中數據可以看出：本次裝置標定為滿負荷標定，標定期間的各項操作參數基本達到設計值。對比兩次記錄的數據還可以看出，標定期間的操作比較平穩(wěn)，標定的平均條件為：處理量～190t/h，反應器入口氫分壓6.0MPa，平均反應溫度～311℃，氫油體積比～466，化學氫耗量0.66。對比設計值可以發(fā)現，本次標定的平均反應溫度比設計值低近20℃。

標定期間的催化劑床層溫度分布情況見表5。由表5的數據可以看出，催化劑床層內的溫度分布十分均勻，同一高度的徑向溫度差基本在±1℃以內。說明本次催化劑裝填工作完成良好，物流在反應器內沒有偏流或‘溝流的情況。催化劑裝填質量的好壞為裝置長周期平穩(wěn)運轉提供了保障（表3）。

3.3 主要產品性質

裝置標定期間的主要產品性質見表6。表中同時列出了國Ⅲ柴油的主要性質指標。對比柴油產品性質和國Ⅲ柴油的性質指標可以看出，對160萬噸/年柴油加氫裝置，采用RS-1100催化劑可以在設計工況下，生產滿足國Ⅲ柴油標準的柴油產品（表4）。

*石腦油中的硫大部分為無機硫（硫化氫），有機硫含量小于2μg/g。

4 結論

（1）RS-1100催化劑在滄州煉化公司新建160萬噸/年柴油加氫裝置上開車一次成功。裝置開工過程操作平穩(wěn)。

（2）標定期間，反應器各個階段床層的徑向溫差基本在1℃的范圍之內，反應系統(tǒng)壓降較小為0.11MPa，說明催化劑裝填比較好，氣液相分布比較均勻。

（3）標定結果表明，與設計相比在原料性質變差的情況下，使用RS-1100催化劑可以在平均反應溫度降低20℃的條件下，生產出硫含量小于300μg/g，滿足國Ⅲ標準的低硫柴油產品。并且部分參數優(yōu)于設計指標。說明RS-1100催化劑具有很好的加氫脫硫活性。

（4）本次標定160萬噸/年柴油加氫裝置的化學氫耗為0.66%，高于設計值。主要是由于新氫純度低（以重整氫氣與制氫氫氣混合的氫氣作為氫源），導致儀表計量偏差造成的。

參考文獻

[1] 李大東主編.加氫處理工藝與工程.第一版[M].北京：中國石化出版社，2004，523-526

[2] 何波，劉剛，呂亮功. 新型加氫精制催化劑RN-10B的工業(yè)應用[J].石化技術與應用，2003，21（5）：351-353

作者簡介

徐艷龍，1976年11月出生，男，本科學歷，工程師，現在中石化滄州分公司煉油二部任生產副主任，長期從事加氫裝置的生產技術管理。