運用加氫催化劑FHUDS生產(chǎn)清潔柴油

1、運用加氫催化劑fhuds-2生產(chǎn)清潔柴油（蘭州石化公司煉油廠安進堂 閆培翠）摘要：隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，大氣污染日益加劇。因此機動車污染物排放法規(guī)嚴格 對汽車尾氣中有害物質控制限值不斷降低。2011年7月1日車用柴油國家標準柴油的硫含 量由原來的“不大于0. 05% （質量分數(shù)）”修改為“不大于0.035% （質量分數(shù)）”。蘭州石 化煉油廠重整加氫聯(lián)合車間120萬噸/年柴油加氫精制裝置通過采取優(yōu)化操作條件，提高反 應器入口溫度，使用催化劑fhuds-2生產(chǎn)清潔柴油，精制柴油硫含量由0. 0485%降至0. 035% 以下。提高了精制柴油質量，降低了汽車尾氣s對社會環(huán)境的污染，實現(xiàn)“綠色消費”

2、，保護 生態(tài)環(huán)境。關鍵詞：加氫箱制柴油硫含量消潔柴汕深度脫硫 fhlds-2催化劑前言：“綠色經(jīng)濟：你參與了嗎？ ”。隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴格，對柴油質屋指標要求 也越來越嚴格，國1【1柴油標準要求柴油硫含量不大于0. 035% （質量分數(shù)），我國約90%以上 的柴汕來白加氫精制柴汕，如何降低加氫精制柴汕的硫含量，成了煉廠面臨的難題。蘭州石化120萬t/a柴油加氮裝置為固定床反應器，在適當?shù)臏囟?、壓力下，利用原?油和氫氣混介物通過加氫催化劑床層將油品中的硫、氮、氧等非桂類化合物轉化為相應的桂 類及易于除去的硫化紅、氨和水，同時還使烯坯、二烯坯、芳姪和稠環(huán)芳坯選擇加蛍飽和， 從而提高油品質量和改

3、善貯存安定性。在2011年7月份更換了高活性fhuds-2催化劑，并 在反應操作壓力6.0mpa、氫汕比456476,加氫反應空速1.401.42h_1,通過提高反應器 入口溫度，使加包楮制的反應速度加快，提高加氮反應深度，降低梢制柴油硫含量。1、應用高活性fhuds-2催化劑裝置原dn-200催化劑設計使用壽命為6年，該催化劑白2004年10月26 li投用開t至 2011年6月份已使用6年7個多月，2007年8月份大檢修期間dn-200催化劑進行過一次器 外再生。該催化劑已超過使用壽命，其活性大大降低，催化劑脫硫率下降，該催化劑設計產(chǎn) 品精制柴汕硫含量無法達到不人于0. 035%質聚目標。

4、因此，2009年車間生產(chǎn)技術組開始策 劃更換高活性能催化劑，通過與4個催化劑廠家進行裝置工藝條件交流及模擬，最后確左更 換撫順石油化工研究院研究開發(fā)的fzc系列保護劑及fhuds-2催化劑。1. 1 fzc保護劑及fhuds-2催化劑性能參數(shù)1. 1. 1產(chǎn)品名稱:fzc保護劑及fhlds-2催化劑1. 1.2 規(guī)格型號：fzc-102b/fzc-103/fuds-21. 1. 3 計量單位：fzc-102b： 1.36 噸;fzc-103： 2. 18 噸;fuds-2： 88. 6 噸。1.1.4 執(zhí)行標準:q/hdshh052-20091.1.5外觀與性狀：拉西環(huán)及三葉草形條1. 1.6

5、具他性狀：見表1表1 fzc系列保護劑和fhuds-2催化劑的質量指標保護劑和催化劑fzc-102bfzc-103fhuds-2化學組成,m%moou4. 06. 06. 0&0<2.0w03<22.0nio1.0 1.51.5 2. 52.0孔容,ml/g0. 600. 800. 500. 65<0. 29比表面,m2/g260330150220<180形狀拉西壞拉西壞三葉草直徑（外/內(nèi)），mm4. 95. 2/2.02. 43. 33. 6/1.01.21.2 1.4長度，mm3103828堆積密度，g/cm30. 440. 500. 560. 620. 9

6、51. 10裝填密度，g/cm30. 880. 98耐壓強度，n/cm2030<150采用標準汕和fr1pp標準評價方法。其他性能達到fr1pp規(guī)定的指標。活性評價以進口焦化汽柴汕、直懈柴汕和催化柴汕混合汕為原料汕，在氫分壓6. 4mpa. 反應溫度355°c、體積空速2. oh'紅汕體積比500等工藝條件下，生成汕硫含量50g/go 1. 2裝證反應器r1101催化劑及保護劑的裝填120萬t/a柴油加氫裝置的反應器為熱壁式，分上、中、下3個床層，中間設有冷氫箱。 木次新催化劑的裝填山上海陽屮公司負責，在催化劑裝填之両，已對反應器內(nèi)部進行了清洗、 干燥。2011年7月初

7、裝置利用檢修機會進行反應器r1101催化劑、保護劑及瓷球裝填。上床層 采用疏相裝填，堆比度為0.89；中下兩床層采用密相裝填，堆比度為1.10。具體填裝數(shù)據(jù)見 表2。表2 裝置反應器r1101催化劑、保護劑、瓷球實際裝填表實際裝填數(shù)據(jù)項1=1高度重量體積密度料面高mmkgt/m3上床層13瓷球31018502.810. 662.6fzc-10236013503. 270.412.91fzc-10346021954. 170. 533.27fhuds 221801768019. 780. 893. 7363瓷球708250. 641.305.916瓷球608750. 541.615. 98中床層

8、13瓷球808750. 731.217. 26fhuds-230202754024. 991. 107. 3463瓷球808750. 731.2110. 366瓷球608500. 541. 5610. 44下床層013瓷球708750. 641. 3811. 77fhuds-248404386039. 801. 1011.843瓷球808750. 731.2116. 686瓷球1108751.000. 8816. 7613瓷球21026751.911.4016. 87fzc-102b：1.36 噸;fzc-103：2. 18 噸;fuds-2： 89. 08 噸；3瓷球:2.7 噸；06瓷球：

9、2. 8噸；13瓷球：6. 275噸。催化劑裝填工作在其使用的過程屮非常重要，它的成敗不僅影響催化劑裝填量，而且影 響裝置處理量，更重要的是在裝填過程中若疏密不均，很容易使物料走“短路”或床層下陷, 造成反應器內(nèi)物料和溫度分布不均，物料與催化劑接觸時間不均勻等問題。1.3優(yōu)化操作，做好fhuds-2催化劑預硫化工作本次fhuds-2催化劑采用濕式預硫化方案，硫化劑為cs?,從反應進料泵p1101入口處 注入，硫化油使用直謂柴油。fhuds-2催化劑是撫順石汕化工研究院近年開發(fā)的一種屬于ii類活性屮心型的高活性 柴油加氮催化劑。山于fhuds-2催化劑在制備過程中添加了能顯著提屈加氮脫硫和加氮脫

10、氮 活性的冇機絡合劑，因此催化劑活化溫度要求不高于135°co否則，將影響催化劑活性正常 發(fā)揮。在工業(yè)應用時，fhuds-2催化劑在裝入反應器后，通常要求不要對催化劑進行空氣或 氮氣或氫氣干燥，氣密合格后即可直接硫化。另外，在裝置用氫氣置換合格之后，在用硫化 汕充分潤濕fhuds-2催化劑之前，通常'還要求催化劑床層任何一點溫度都不耍超高135°c o 氫氣氣密合格并建立循環(huán)后，在反應器入口壓力4.0mpa、繼續(xù)維持反應器入口溫度不高于 135°c,起動進料泵，向反應系統(tǒng)引入硫化用直鈿常二線柴油，開路沖洗催化劑床層2小時, 然后進行硫化油閉路循環(huán)。注硫速度

11、：初始注cs?速度210kg/h （dmds速度260kg/h）,無溫升后注cs?速度調整為 420kg/h （dmds速度520kg/h）o在硫化過程中，根據(jù)溫升和循環(huán)氫中也s含量情況適當調整 注硫速度。表3催化劑硫化階段升溫及循環(huán)氫h2s控制要求反應器 入口溫度，°c升溫 速度,°c/h升、恒溫 參考時間，h循環(huán)氫h2s 控制,ppm1102無110-170106無1702無170-2301060 3000230830008000230-320109"100003208"100003202>10000圖1催化劑硫化階段升溫曲線120萬t/a柴油

12、加氫精制裝置于2011年6刀26 14:50時開始停工檢修更換催化劑， 2011年7刀16日8:30時裝置反應系統(tǒng)開始置換氣密檢查，分鎘系統(tǒng)收常二線柴油開始兩 塔循環(huán)。7月20日2:00吋西區(qū)氮氣供應正常，開壓縮機，加熱爐點火升溫，裝置加熱爐出 口升至110°c后，10:00時開啟原料泵進行反應器催化劑潤濕，13:50時反應器催化劑開始 注二硫化碳，7月21 fi 19:00時反應器催化劑停止注二硫化碳，結朿硫化后催化劑床層向 280°c降溫，整個硫化過程共計48h。硫化條件為：反應器入口壓力6.0mpa,體積空速1.5，氫油體積比390 : 1。加熱爐開始緩慢降溫至280

13、c后進行催化劑初活性運轉,7月22日19 時初活性運轉結束切換催化柴汕原料，但由于反應器入ii溫度低，精制柴汕硫含最高。2、反應壓力6.0mpa,提高反應器入口溫度，降低精制柴油硫含量表-4反應器入口溫度調整前后粘制柴油硫含量變化悄況口期反應器入口溫度(°c)梢制柴油硫含量(%)2011-8-162700. 09132011-8-172750. 06752011-8-202800. 06052011-8-232850. 05442012-3-192900. 04402012-3-212950. 03802012-5-13020. 0230反應器入口溫度是正常操作屮的主要控制參數(shù)，反應

14、溫度的高低直接影響催化劑性能的 發(fā)揮和加氫加氫精制反丿應效果的好壞。反應溫度指標的選擇視催化劑的性質和原料汕的性質 而定。反應溫度過高時，反應速度加快，反應深度加深，反應放熱增人，脫硫、脫氮率提高, 但油品裂解反應也增多，化學耗氫增多，催化劑積碳速度增快，反應生成油液體收率下降, 生成油漠價上升。山于反應熱增大，導致反應溫度惡性循環(huán)上升，甚至產(chǎn)生“飛溫”，縮短 催化劑的使用周期，損壞設備。而反應器入口溫度過低，則不能發(fā)揮催化劑的活性，反應轉 化率低，脫硫、脫氮率達不到要求，不飽和桂的加氫飽和率不足，使產(chǎn)品質最全而不合格。正常生產(chǎn)操作中，反應器入口溫度和催化劑床層溫升是要嚴格控制的參數(shù)，應盡量保持 其平穩(wěn)。4.結論：4. 1 fiiuds-2催化劑具有優(yōu)界的深度加氫脫硫活性，在處理含有二次加工汕的混合汕時，在 反應系統(tǒng)壓力6. ompa,反應器入口溫度300°c條件下，可以穩(wěn)定生產(chǎn)硫含量350 ( u g/g) 精制柴油；4.2由于該裝置承擔著催化柴油、焦化柴油、直憎柴油的加工任務，裝置加工原料復雜，原 料油硫含量較高(4030-5120ppm),為了能夠使裝置達到梢制柴油硫含