關(guān)于焦化汽油二次加工的選擇分析

1、關(guān)于焦化汽油二次加工的選擇分析王慶明 林栩 楊發(fā)新（福建煉油化工有限公司，福建 泉州 362800）1 前言 焦化汽油的主要性質(zhì)是硫、氮、水、膠質(zhì)、酸度高，辛烷值低。硫40006000mg/kg；氮200500 mg/kg；水600 mg/kg；膠質(zhì)810mg/100ml；酸度0.70.8mgkoh/100ml；辛烷值60（ron）。如此差的汽油，如未經(jīng)二次加工而直接出廠，會嚴(yán)重影響調(diào)合汽油的品質(zhì)，給企業(yè)造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。因此焦化汽油必須經(jīng)二次加工、調(diào)合后方可出廠。根據(jù)我公司目前的油品加工總流程，焦化汽油只能單一地進(jìn)催化、加氫或重整裝置。由于我公司重油的二次加工能力不足，焦化汽油進(jìn)催化不但會

2、影響催化的重油處理能力，而且也會使催化穩(wěn)定汽油的品質(zhì)下降（辛烷值、硫含量）；焦化汽油進(jìn)加氫同樣會制約加氫裝置的處理量，隨著柴油新標(biāo)準(zhǔn)的即將實(shí)施，對于我公司這種加氫處理能力卡邊的裝置，無疑會給柴油的出廠帶來一定的困難；焦化汽油進(jìn)重整不但會影響重整裝置的平穩(wěn)操作，同時也會影響重整穩(wěn)定汽油的辛烷值，由于我公司重整裝置目前產(chǎn)氫不足，并且焦化汽油耗氫較多，這樣會間接地影響到加氫裝置。其各種工況具體問題，下面我們逐一進(jìn)行探討。2 催化汽油作為催化提升管進(jìn)料2.1 標(biāo)定方案：本次標(biāo)定分為焦化汽油及粗汽油分別作為mgd工藝汽油噴嘴進(jìn)料的兩個方案的標(biāo)定。(1)焦化汽油進(jìn)料方案：2001年10月29日9:0010

3、月30日 9:00 于2001年10月29日9:00時，停止催化粗汽油進(jìn)汽油噴嘴，全部改為焦化汽油作為汽油噴嘴進(jìn)料（20噸/h）。(2)催化汽油進(jìn)料方案：2001年10月31日9:0011月01日 9:00 于2001年10月27日9:00時，停止焦化汽油進(jìn)汽油噴嘴，全部改為催化粗汽油作為汽油噴嘴進(jìn)料（25噸/h）。在整個試驗(yàn)過程中，主催化劑采用齊魯催化劑廠生產(chǎn)的rgd-1催化劑，操作上盡可能保持裝置的操作條件基本穩(wěn)定。2.2 標(biāo)定結(jié)果與討論（1）原料性質(zhì)從表1、表2 中可以看出在標(biāo)定過程中原料性質(zhì)基本維持不變，原料中的硫含量相當(dāng)。（2）產(chǎn)品分布從表1的數(shù)據(jù)中可以看出焦化汽油進(jìn)料方案中液化氣的

4、收率比粗汽油進(jìn)料方案高出0.84%，汽油收率低出0.56%，柴油及其他產(chǎn)品收率基本持平。這說明了焦化汽油的可裂化程度要比催化粗汽油要強(qiáng)。（3）產(chǎn)品性質(zhì)從表7、8的數(shù)據(jù)中可以看出焦化汽油進(jìn)料方案中的穩(wěn)定汽油的ron、mon分別比粗汽油進(jìn)料方案中ron、mon分別低2.8、1.4，這主要是焦化汽油中高飽和烴、低芳烴對穩(wěn)定汽油帶來的負(fù)面影響。汽油中的硫醇硫基本相當(dāng)，而粗汽油進(jìn)料方案中穩(wěn)定汽油總硫較焦化汽油進(jìn)料方案高出356ppm，這說明汽油中的除硫醇外的其他形式的硫（噻吩等）并未在汽油回?zé)掃^程中裂化為h2s。焦化汽油中所含的硫形式有較大部分為可裂解硫，雖然焦化汽油總硫高達(dá)4518ppm，但是焦化汽油

5、進(jìn)料方案產(chǎn)品中穩(wěn)定汽油的總硫僅為269ppm。從表9的數(shù)據(jù)中可以看出焦化汽油進(jìn)料方案中的柴油十六烷值與粗汽油進(jìn)料方案相同，實(shí)際膠質(zhì)要比粗汽油高出64 mg/100ml，其他性質(zhì)相當(dāng)。這說明采用焦化汽油進(jìn)料與粗汽油進(jìn)料對比對柴油質(zhì)量沒有明顯差別。從表5、表6的數(shù)據(jù)中可以看出焦化汽油進(jìn)料方案中的液態(tài)烴中的h2s含量高出粗汽油進(jìn)料方案1.9(v%)，這也說明了焦化汽油中所含的硫在裂解后主要以h2s形式進(jìn)入氣體產(chǎn)品中，對柴油、汽油的硫含量沒有明顯的影響。2.3 總結(jié)（1）焦化汽油的可裂化程度要比催化粗汽油要強(qiáng)。且焦化汽油中所含的硫形式有較大部分為可裂解硫，而以h2s形式進(jìn)入氣體產(chǎn)品中。粗汽油中的除硫醇

6、外的其他形式的難裂解硫（噻吩等）含量較高。（2）采用焦化汽油進(jìn)料方案，對汽油ron、 mon有較大的影響，對照粗汽油進(jìn)料方案ron、mon分別低2.8、1.4。對汽油其他方面質(zhì)量沒有影響。（3）焦化汽油進(jìn)料方案柴油的實(shí)際膠質(zhì)對照粗汽油進(jìn)料方案上升64mg/100ml。而兩種進(jìn)料方案對柴油的十六烷值、安定性沒有影響。3 焦化汽油進(jìn)重整裝置（1） 預(yù)加氫反應(yīng)器的影響 由于焦化汽油含硫、氮、烯烴、膠質(zhì)高，易氧化，溫升較大，從焦化裝置直接進(jìn)重整預(yù)加氫反應(yīng)部分，尤其采用嘴對嘴方式進(jìn)料，焦化汽油的摻煉比例處于不斷的變化之中，對預(yù)加氫溫升的控制增加了很大的難度，預(yù)加氫反應(yīng)器最大溫升可達(dá)60，加上預(yù)

7、加氫反應(yīng)器沒有冷氫可以控制溫升，操作很不平穩(wěn)；同時焦化汽油經(jīng)常帶水，不但會影響精制油的油中水，而且重整催化劑也會受到?jīng)_擊。（2） 焦化汽油耗氫較多 以摻煉焦化汽油25計(jì)，約10噸/時，則增加純氫消耗1000nm3/h以上，而且焦化汽油本身含環(huán)烷烴比直餾汽油低，這樣以來會降低重整產(chǎn)氫量，結(jié)果造成柴油加氫供氫不足。（3） 按初、常頂油產(chǎn)率12.5計(jì)，約1250噸/天，已使預(yù)加氫達(dá)到滿負(fù)荷，若焦化汽油進(jìn)重整，則有部分初、常頂油不能進(jìn)重整。（4） 影響重整汽油辛烷值：由于焦化汽油芳潛低，比初、常頂油約低4，會影響重整穩(wěn)定汽油辛烷值2個單位。4 焦化汽油進(jìn)加氫裝置 目前國內(nèi)有部分煉油廠將焦化汽油改進(jìn)加氫

8、之中再進(jìn)重整裝置，有一些成功的經(jīng)驗(yàn)，工藝上是可行的，該方法比直接進(jìn)重整預(yù)加氫要好得多，但也存在一些問題。（1） 我公司加氫裝置汽提塔設(shè)計(jì)頂部汽油產(chǎn)量2.5噸/時，實(shí)際上在5.0噸/時以下可以操作，否則會造成汽油干點(diǎn)超標(biāo)。（2） 焦化汽油進(jìn)加氫會影響柴油的處理量，部分焦化、催化柴油不能進(jìn)加氫。（3） 焦化汽油進(jìn)加氫后再進(jìn)重整裝置，同樣會影響重整原料的芳潛及穩(wěn)定汽油的辛烷值。5 結(jié)論根據(jù)焦化汽油分別進(jìn)催化裝置、重整裝置、加氫裝置的不同分析，對我公司而言，我們認(rèn)為現(xiàn)在主要的制約是產(chǎn)品的出廠，而不是產(chǎn)品品質(zhì)的要求。因此應(yīng)合理調(diào)整二次加工裝置處理量的配比（焦化裝置應(yīng)縮短生焦周期，提高處理量），以減緩重油

9、催化裝置的負(fù)荷，在此情況下焦化汽油仍作為提升管進(jìn)料較為合理（標(biāo)定時焦化汽油量為20噸/時，正常生產(chǎn)為7噸/時，這樣對催化穩(wěn)定汽油的辛烷值影響就不會有那么大；另一方面焦化汽油、催化粗汽油混合進(jìn)催化可以彌補(bǔ)單一粗汽油進(jìn)催化所帶來的催化穩(wěn)定汽油硫含量偏高的問題），這樣以來即不會影響柴油的出廠，同樣也改善了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，使之趨于合理。 表1 物料平衡項(xiàng)目/數(shù)據(jù)焦化汽油催化粗汽油新鮮進(jìn)料192192焦化汽油回?zé)捔?00干氣4.164.20液化氣23.6122.77汽油35.4436.00柴油24.1324.11油漿4.915.13焦炭7.257.30損失0.500.48表2.主要操作條件項(xiàng)目單位焦化汽油催化

10、粗汽油反應(yīng)壓力mpa（表）0.240.24提升管出口溫度491492汽提蒸汽量t/h3.73.7霧化蒸汽量t/h99重質(zhì)油預(yù)熱溫度180185輕質(zhì)油預(yù)熱溫度280280焦化汽油進(jìn)提升管量t/h200粗汽油進(jìn)提升管量t/h024提升管噴水量t/h10121012一再壓力mpa0.260.26一再密相溫度636627一再稀相溫度612605二再壓力mpa0.250.25二再密相溫度708706二再稀相溫度759754增壓風(fēng)量nm3/min318325主風(fēng)量nm3/min21002100處理量(不含焦化汽油)t/h192192催化劑單耗kg/t1.01.0一再床層料位%4949二再床層料位%2830

11、表3 原料性質(zhì)標(biāo)定方案焦化汽油催化粗汽油項(xiàng)目重質(zhì)輕質(zhì)重質(zhì)輕質(zhì)密度(20),g/cm3911.2886.0904.8885.0運(yùn)動粘度(80),mm2/s24.078.6823.268.77(100),mm2/s14.045.5613.905.63凝點(diǎn),40393939殘?zhí)?m%4.430.624.140.55折光指數(shù),(nd70)元素組成，m%：chns0.930.700.880.71四組分,m% ：飽和烴芳烴膠質(zhì)瀝青質(zhì)重金屬， ppm ：fe6.901.382.580.84v2.730.303.290.26na0.550.281.320.76cu0.0340.0060.0130.035ni7

12、.970.557.670.42餾程,初餾點(diǎn)看不見227.0看不見看不見5%350.0349.0351.0338.010%378.0375.0378.0374.030%431.0410.0430.0408.050%474.0439.0474.0438.070%474.0469.0350餾出,v%5.05.55.06.0500餾出,v%58.580.058.586.0530餾出,v%66.587.067.093.5表4 平衡催化劑性質(zhì) 標(biāo)定方案焦化汽油催化粗汽油物 理 性 質(zhì)比表面,m2/g108.0106.0孔體積,cm3/g0.220.22表觀密度,g/cm30.830.85骨架密度,g/cm

13、32.682.66重金屬，ppm： ni47686108v27803180fe54182972na20642028sb11971541篩分組成，m%0-20m0.20.220-40m5.810.840-80m52.039.5>80m42.049.5再生劑含碳，m%0.170.17半再生劑含碳，m%0.560.61待生劑含碳，m%1.151.24微反活性64.763.1表5 干氣組成(v%) 標(biāo)定方案焦化汽油催化粗汽油h2s1.214.08h219.0220.87n2+ o216.6916.09c10+co23.4922.59c o24.745.17c2=15.1113.00c2010.9

14、410.83c3=3.773.19c301.060.86ic401.411.17nc400.430.31nic4=1.140.98cc4=0.400.36tc4=0.590.51表6 液化氣組成(v%) 標(biāo)定方案焦化汽油催化粗汽油h2s2.660.76c20 +c2=1.740.02c3=31.5036.21c308.7610.39ic4016.1417.01nic4=15.1614.59nc406.527.39cc4=5.975.19tc4=8.257.35c53.301.10表7 焦化汽油、催化粗汽油性質(zhì) 標(biāo)定方案焦化汽油催化粗汽油密度(20),g/cm3724.9720.9誘導(dǎo)期,min

15、530二烯值,gi/100g59.8160.37實(shí)際膠質(zhì),mg/100ml91銅片腐蝕，3b3b酸度,mgkoh/100ml0.7810.418蒸汽壓，kpa98硫醇硫，ppm173451.33溴價, gbr/100ml98.4576.28辛烷值(臺架試驗(yàn))ron61.893.2mon57.080.8(ron+mon)/2元素組成,m%chs,ppm4518534n,ppm54.29.7熒光法組成，v%飽和烴52.030.4烯 烴35.442.9芳 烴12.626.6餾程,初餾點(diǎn)34.533.010%61.052.050%124.597.570%163.0127.090%216.5161.59

16、5%176.0干點(diǎn)248.0178.0 表8 催化穩(wěn)定汽油性質(zhì) 標(biāo)定方案焦化汽油催化粗汽油密度(20),g/cm3713.9710.7誘導(dǎo)期,min514490二烯值,gi/100g72.3170.03實(shí)際膠質(zhì),mg/100ml銅片腐蝕，1b1a酸度,mgkoh/100ml0.3630.335蒸汽壓，kpa5561硫醇硫，ppm88.0562.20溴價, gbr/100ml68.3086.51辛烷值(臺架試驗(yàn))ron90.493.2mon79.480.8(ron+mon)/2元素組成,m%chs,ppm269625n,ppm7.29.0熒光法組成，v%飽和烴33.630.3烯 烴46.345.2芳 烴20.024.2餾程,初餾點(diǎn)40.041.010%54.051.550%83.578.070%114.0110.090%155.0156.095%170.0171.0干點(diǎn)177.0175.0 表9 催化柴油性質(zhì) 標(biāo)定方案焦化汽油催化粗汽油密度 (20),g/cm3916.0909.9運(yùn)動粘度(20),mm2/s5.0214.416(50),mm2/s1.9921.825色度，#1.01.0凝點(diǎn),55冷濾點(diǎn)，+9+7氧化沉渣，m%8.310.