稳产国Ⅵ柴油并兼产喷气燃料技术方案的工业应用

介绍了浙江石油化工有限公司新建的3 Mt/a柴油加氢精制装置,其配套使用中国石化石油化工科学研究院有限公司开发的催化剂级配技术,并实施了可根据原料供应及市场产品需求情况灵活调整切换的2种生产技术方案。1 a的安稳生产运行结果表明:该装置以直馏柴油为主原料,通过分馏塔的馏分切割及其侧线抽出,实现了稳产国Ⅵ柴油并兼产喷气燃料技术方案的工业化应用;在实施以兼产喷气燃料为主的生产技术方案时,通过调整常一线柴油的掺炼量,不仅可以生产含硫量小于10.0μg/g的精制柴油产品,同时兼产所得到的喷气燃料产品含硫量小于0.5μg/g,赛波特颜色号值大于30;在实施主产精制柴油组分方案时,通过掺炼质量分数为20%~40%的催化柴油,并使所提炼得到的精制柴油组分含硫量小于6.0μg/g的前提下,这些精制柴油组分产品既可直接作为满足国Ⅵ柴油产品出厂待售,也可作为柴油调和组分储存待用于产品的进一步优化。

MHUG-II装置国Ⅵ柴油质量升级措施及运转分析

为了适应生产国Ⅵ柴油及装置长周期运行的需求,中国石化海南炼油化工有限公司(简称海南炼化)对2.48Mt/a柴油加氢改质MHUG-Ⅱ装置进行了升级再改造,新增一台加氢精制反应器,对第一周期催化剂进行再生,并使用了新型加氢精制催化剂RS-2100及优化的RG系列保护剂级配。标定结果表明,改造后柴油产品的密度(20℃)为0.843 4g/cm^3,十六烷值达到51.6,硫质量分数为2.3μg/g,多环芳烃质量分数为3.4%,总污染物质量分数为5μg/g,各项指标均满足国Ⅵ车用柴油质量标准。装置于2018年1月23日开工至2019年4月30日灵活生产国Ⅴ或国Ⅵ标准柴油累计463天,加氢改质反应器中加氢精制催化剂和加氢改质催化剂的平均失活速率分别为0.029℃/d和0.015℃/d,加氢精制反应器Ⅰ和加氢精制反应器Ⅱ中催化剂的平均失活速率分别为0.027℃/d和0.012℃/d,由此测算得出各催化剂总运行时间可达到4~5年,与装置检修周期目标一致,可以满足装置质量升级和长周期运行的要求。

生产国Ⅵ柴油大型化液相加氢装置的设计与运行

液相加氢技术是近年来为适应市场需求发展起来的新技术。中海油惠州石化炼油二期3.4Mt·a^(-1)柴油液相加氢装置采用美国杜邦(Dupont)公司IsoTherming®工艺直接生产"超低硫柴油"。简述了装置的工艺流程、设计指标和实际运行参数,并依据操作条件、原料产品性质、能耗等数据的对比分析阐述了液相加氢技术在油品升级和清洁生产中的优势。

不同海拔下国Ⅵ重型柴油车实际道路NO_(x)排放特性

为了解不同海拔下国Ⅵ重型柴油车的NO_(x)排放特性,利用便携式排放测试系统(PEMS)在4个不同海拔城市(襄阳、昆明、丽江和香格里拉)对国Ⅵ重型柴油车进行实际道路排放测试。结果表明:随着海拔高度的升高,NO_(x)排放呈现增加趋势,高海拔下的平均NO_(x)排放速率是平原的4.65~20.58倍,NO_(x)综合排放因子是平原的2.80~13.75倍;不同载荷条件下香格里拉的NO_(x)综合排放因子是襄阳、昆明和丽江的1.27~13.75倍;市区路的NO_(x)排放因子是市郊路和高速路的1.05~6.49倍,且香格里拉市区路的排放因子超过400 mg/km;在Bin 11~Bin 14和Bin 21~Bin 28区间,随着机动车比功率(VSP)的升高,NO_(x)排放速率表现出先增大后减小的趋势;不同海拔下车辆从市区路到市郊路、市郊路到高速路行驶时,NO_(x)瞬时排放速率出现峰值;NO_(x)高排放区域集中在高转速、高扭矩区间;海拔与平均NO_(x)排放因子的决定系数为0.86,表现出较强的正相关关系。

LTAG联合装置中催化柴油改质单元生产国Ⅵ车用柴油研究

为实现灵活调节柴汽比,提高企业生产稳定性,某炼化企业尝试利用LTAG联合装置中催化柴油改质单元生产车用柴油产品。通过调整装置进料组成、操作参数等措施,最终实现了精制柴油满足国Ⅵ车用柴油标准。并进一步分析了催化柴油改质单元在正常工况与车柴工况下产率收率、精制柴油性质、脱硫率、脱氮率等一系列指标变化情况。发现在生产车用柴油时,装置氢气用量减少,精制石脑油收率增加;脱硫率、芳烃饱和率变化不大,但脱氮率出现明显下降。

低压柴油加氢装置生产国Ⅵ标准柴油探索实践

中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司在低压柴油加氢装置应用Mo-Ni/Mo-Co催化剂级配方案的基础上,充分发挥装置加工能力,在完成公司柴油加工任务同时,实现了2套柴油加氢满负荷长周期运行,消除了3套柴油加氢长期低负荷运行的高成本弊端。结合柴油加氢压力等级、空速等关键参数对柴油精制能力的影响差异,研究测算不同原料匹配时柴油调合池产品质量的表观差异,探索出低压柴油加氢处理直馏柴油、焦化柴油、催化裂化柴油在高压柴油加氢集中加工的最佳方案。实践后,柴油调合池各项指标均能满足国Ⅵ标准柴油质量要求。

沸腾床渣油加氢柴油馏分加氢生产国Ⅵ标准柴油工艺研究

对沸腾床渣油加氢柴油馏分加氢生产国Ⅵ标准柴油进行了加氢工艺试验考察。结果表明,以沸腾床渣油加氢柴油馏分为原料,在反应压力6.5~7.5 MPa、体积空速1.0~1.5 h^(-1)、平均反应温度350~375℃、氢油体积比400的工艺条件下,精制柴油各项指标(除十六烷值外)可以满足国Ⅵ车用柴油标准。随着沸腾床渣油加氢柴油馏分馏程变重,加氢脱硫难度大幅度升高。建议生产国Ⅵ标准柴油时,控制终馏点不大于340℃,有利于加氢装置在较缓和的操作条件下实现长周期运行。需要加工馏程较重的沸腾床加氢柴油馏分时,建议按一定比例掺炼到现有柴油加氢精制装置或柴油加氢改质装置中,降低加工难度。

国Ⅵ车用柴油生产存在的问题及对策

通过对各装置馏出口柴油的性质进行分析,结合国Ⅵ车用柴油的质量要求,分析当前装置结构下国Ⅵ车用柴油中存在的问题,提出了解决问题的措施。

柴油馏分掺炼棉籽油加氢生产国Ⅵ标准柴油工艺研究

对柴油馏分掺炼棉籽油加氢生产国Ⅵ标准柴油进行了加氢工艺试验考察。结果表明:以柴油馏分掺炼棉籽油为原料,在反应压力8.0 MPa、体积空速1.5 h^(-1)、平均反应温度365℃、氢油体积比400的工艺条件下,精制柴油各项指标可以满足国Ⅵ车用柴油标准的要求。随着棉籽油掺炼比例的提高,精制柴油密度和芳烃含量逐渐降低,十六烷值逐渐升高。由于棉籽油加氢副产的水、一氧化碳和二氧化碳对加氢反应产生一定影响,建议棉籽油与柴油馏分混合加氢时,棉籽油掺入的比例不宜超过原料总重量的10%。

柴油加氢装置长周期运行影响因素及应用

针对柴油质量升级及延长装置运行周期的需要,掌握相应的国Ⅵ柴油影响因素,保证炼油企业实现“安、稳、平、满、优”的长周期运行,具有十分重要的现实意义。高桥石化300万t·a^(-1)柴油加氢装置采用新型高活性稳定性FHUDS-10、FHUDS-7催化剂,从原料入手优化装置操作,来满足国Ⅵ柴油质量标准和产量的需求。装置稳定运行一年的结果表明,反应器入口及平均反应温度平稳,充分体现了原料优化以及催化剂良好的活性和稳定性对装置长周期运行的重要性。

柴油加氢装置升级改造运行对比分析

某炼化公司为满足未来柴油质量升级的需要和装置长周期运行的稳定,柴油加氢装置于2017年10月进行技术改造,在原有两台反应器后串联新增的R-103精制反应器,并对原反应器的催化剂进行再生处理,采用石油化工科学研究院开发的分区进料灵活加氢改质MHUG-Ⅱ技术,加工原料为密度高、十六烷值低的催化柴油和硫含量高、十六烷值较高的直馏柴油,生产符合国Ⅵ成品柴油标准中硫含量不高于10μg/g的清洁柴油。并于2018年2月至2022年3月连续累计运行50个月。基于此,将该装置本周期和上周期的运行对比分析,分析反应操作温度、反应器压降、柴油产品硫含量等数据,结论证明改造后的装置可以满足产品质量升级和长周期运行的双重要求。

我国清洁柴油生产的热点和难点

进入21世纪以来,由于国民经济持续快速发展和人民生活水平的不断提高,国家展开了一系列成品油质量升级的专项行动,油品质量升级加快了进程、扩大了范围、提高了产品标准并向国际先进水平看齐。国Ⅵ标准的公布和执行不仅说明我国车用汽柴油质量已经达到了欧洲现阶段质量要求,也意味着我国已进入油品的高清洁化阶段。

催化剂级配技术在300万t/a柴油加氢裂化增产化工原料装置中的应用

为了提高产品质量、降低柴汽比、增产化工原料,将350万t/a柴油加氢精制装置改造为300万t/a柴油加氢裂化装置,采用A公司HDS催化剂体相催化剂及加氢裂化催化剂级配来实现柴油加氢超深度脱硫时增产化工原料,装置改造中反应系统改动较少,主要集中在分馏部分。标定数据表明,加工直馏柴油工况,反应压力7. 35 MPa,催化剂床层平均温度为340. 2℃,重石脑油硫含量0. 1μg/g,氮含量0. 3μg/g,重石脑油收率达到17. 82%,喷气燃料冰点为-55. 9℃,烟点为28. 5 mm,精制柴油硫含量5. 5μg/g,多环芳烃0. 8%,达到国Ⅵ柴油标准。在多掺炼20%催化柴油工况,床层平均温度提高11℃,重石脑油收率达到12. 98%,重石脑油质量可满足重整料要求,精制柴油达到国Ⅵ柴油标准。

加工环烷基原料的加氢改质装置优化及长周期运行

中海油中海沥青股份有限公司为了提高全厂经济效益,根据1.2 Mt a加氢改质装置装填的催化剂类型,以环烷基柴油加工的反应机理为理论指导,对全厂原油构成进行优化,实现了加氢改质装置长周期稳定运行。通过调整装置操作条件、优化原油加工比例以及增设过滤设施等措施,实现了装置不同生产工况的灵活切换。优化调整后的结果表明,在已装填高柴油选择性催化剂的基础上,可以灵活切换生产2号燃料油、国Ⅵ车用柴油以及为下游精密分馏装置提供原料3种工况,同时保持柴油收率的最大化。装置长周期运行结果表明,精制催化剂失活速率为0.28℃月(1月按30 d计),改质催化剂失活速率为0.24℃月,失活速率均较低,具有良好的运行稳定性。

汽柴油加氢装置催化剂性能考察及长周期运行操作优化

为了适应柴油产品质量升级需求,中国石化塔河炼化有限责任公司2号汽柴油加氢装置采用中国石化石油化工科学研究院开发的RS2100 RS2110超深度加氢脱硫催化剂新鲜剂和中国石化大连(抚顺)石油化工研究院开发的FHUDS系列催化剂再生剂,处理焦化汽油、焦化柴油和常二线柴油的混合原料,得到的精制柴油硫质量分数为3.2μg g,氮质量分数为0.67μg g,多环芳烃质量分数为2.9%,十六烷值为52,闪点(闭口)为68℃,满足国Ⅵ柴油质量升级的要求。装置运行不到一年,催化剂失活速率大于24.0℃a,而后通过调整两台反应器的温度分布、原料组成和产品硫含量,使催化剂失活速率小于14.4℃a,反应器床层最高温度不大于390℃,反应器压差维持在0.4 MPa,催化剂稳定性较好,能够满足装置长周期运行的要求。

柴油加氢装置FHUDS-7/8催化剂体系工业应用总结

中国石油化工股份有限公司广州分公司2.0 Mt/a柴油加氢装置于2018年7月完成了FHUDS-8和FHUDS-7催化剂装填及预硫化,一次开车成功。2018年9月后装置处理量逐渐稳定,维持在210~230 t/h,主要加工硫质量分数为0.7%~1.4%的高硫直馏柴油,在较高的体积空速和相对缓和的条件下可稳定生产硫质量分数小于10μg/g的国Ⅵ精制柴油调合组分。2019年10月开始向原料中掺炼10%的焦化柴油,控制精制柴油硫质量分数小于6μg/g,装置的入口和出口温度略有提高。结果表明:通过模拟装置入口和出口温度的变化曲线,以装置的出口温度计算装置的提温速率,得到装置反应提温速率平均约0.9℃/月,FHUDS-8和FHUDS-7柴油加氢精制催化剂体系具有良好的加氢脱硫性能,可以长周期稳定处理高硫直馏柴油或掺兑二次加工油的混合油,具有良好的活性和稳定性。

杜邦IsoTherming液相加氢技术在3.75Mt/a柴油加氢装置的工业应用

中化泉州石化有限公司3.75 Mt/a柴油加氢精制装置为目前国内规模较大的柴油液相加氢装置,采用杜邦IsoTherming柴油液相加氢技术。该技术具有能耗低、催化剂床层温升缓和、装置安全性高等显著特点。工业运行实践表明:加工处理直馏柴油、催化裂化柴油、焦化柴油和焦化石脑油的混合油时,在反应器入口压力8.0~9.2 MPa、床层加权平均温度371~376℃、循环比0.86~1.25等工艺条件下,可以生产硫质量分数不大于10μg/g、十六烷值大于51、闪点不小于60℃的柴油,满足国Ⅵ标准要求;催化剂失活速率较低,可以满足装置长周期运行的要求。改造后,装置运行平均能耗仅为229.6 MJ/t,经济效益明显。

清洁柴油的高能效化发展方向

目前,我国车用柴油质量提升,2019年年初实施的国Ⅵ阶段车用柴油标准的主要指标已经达到欧Ⅵ车用柴油的质量要求。国内柴油市场供应已经呈现出供大于需的局面,消费柴汽比进一步下降,国内消费柴汽比2000年后基本保持在(2.1～2.2)∶1之间变化,2005年达到2.31∶1的高点,2012年回落至1.97∶1,2013年上半年又回落至1.93∶1的新低点。消费柴汽比下降意味着油品市场供应出现柴油供应过剩的局面。为了缓解当前炼油产能过剩和消费柴汽比降低的矛盾,国家采取大幅提升成品油出口量(尤其是柴油出口量)的解决方法。适度发展民用柴油轿车,是清洁柴油的高能效(高能源效率)化发展的一个重要方向,2010年在上海和华东地区进行的有关千辆级柴油出租车105km运行案例得到的有关技术经济和环保数据,证明了适度发展民用柴油轿车的优越性。

柴油加氢装置FHUDS-10催化剂工业应用

为了逐渐实现五年一检修的目标,中国石油化工股份有限公司金陵分公司3.0 Mt/a柴油加氢装置采用新型高活性、高稳定性FHUDS-10催化剂,从总流程角度优化装置进料量和反应器入口温度,以满足精制柴油质量和产量的需求。装置运行6个月后,对装置进行了标定。标定结果显示:原料的催化裂化柴油加工比例为17.60%,终馏点366℃,氮质量分数158μg/g,硫质量分数1.10%;精制柴油的密度0.8458 g/cm^(3),硫质量分数5.8μg/g,氮质量分数0.5μg/g,完全满足国Ⅵ柴油的质量标准。装置已经稳定运行超过1 a,通过优化操作条件,反应器入口温度仍可降至较低温度,充分体现了FHUDS-10催化剂具有良好的活性和稳定性。

FHUDS-8/FHUDS-7催化剂级配体系在柴油加氢装置的工业应用

广州石化针对200万t·a-1柴油加氢装置加工原料硫含量高,体积空速大等问题,选用了大连石油化工研究院开发的FHUDS-8/FHUDS-7催化剂体系。加工硫质量分数0.93%~1.04%的高硫直馏柴油,在催化剂体积空速1.73~1.91h-1和比较缓和的工艺条件下,可连续生产硫质量分数不大于10μg·g-1的国Ⅵ柴油。加工硫质量分数1.26%的直馏柴油和焦化柴油的混合油,在较为缓和的条件下,精制柴油硫质量分数为4.1μg·g-1。通过模拟反应器入口和出口温度的变化曲线,装置在平均负荷94%条件下,装置反应提温速率平均约0.9℃/月。工业应用结果表明,FHUDS-8/FHUDS-7催化剂体系具有良好的加氢脱硫性能、原料适应性以及活性稳定性。