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催化裂化汽油国Ⅴ质量升级抚顺石化公司石油二厂：张亮抚顺石化公司石油二厂：张亮2017年6月一、概况概况抚顺石化公司努力探索催化裂化汽油国V质量升级。通过采用GARDES工艺技术并积极探索，催化裂化汽油总硫和硫醇含量满足抚顺石化公司国V汽油调和组分的质量要求满足抚顺石化公司国V汽油调和组分的质量要求。随着国内环保意识的不断增强，人们对汽油产品的质量要求越来越高。为顺利实现汽油产品从国Ⅲ升至国Ⅳ，抚顺石化公司于2013年12月建成并投产了一套120万吨/年汽油选择性加氢司于2013年12月建成并投产了套120万吨/年汽油选择性加氢装置，其处理量为120万吨/年、采用GARDES工艺、中国寰球辽宁分公司以重油催化和蜡油催化的汽油为原料，2015年12月份之前执行国Ⅳ汽油生产方案。之前执行国汽油生产方案概况随着汽油产品质量升级的大幅“提速”，国家要求2016年1月1日起东部11省市实施国V汽油标准，2017年1月1日全国实施国V汽油标准。我国汽油产品中催化汽油的比例占80%左右，是国汽油标准我国汽油产品中催化汽油的比例占右是汽油产品升级的重点。在这一背景下，抚顺石化公司努力探索催化裂化汽油国质量升级与专利商进行了充分的交流确定催化裂化汽油国V质量升级，与专利商进行了充分的交流，确定了国V汽油生产方案，即：不增加催化剂装填量，只是对操作参数进行适当调整。2015年4月22日至5月9日进行了为期19天的催化裂化汽油国V质量升级试生产以此为基础2015年12月正式化裂化汽油国V质量升级试生产。以此为基础，2015年12月正式实现不换剂状态下国V汽油生产。2016年6月份实现大负荷国V汽油生产，产品总硫和硫醇含量实现达标。概况国国国IV与国V汽油标准对比表国IV国V硫，mg/kg≤50≤10硫醇，wt%≤0.001≤0.001苯，v%≤1.0≤1.0芳烃，v%≤40.0≤40.0烯烃，v%≤28.0≤24.0氧，wt%≤2.7≤2.7从国IV升级到国V清洁汽油标准，硫含量由50mg/kg降低到10mg/kg，烯烃含量由28v%降低到24v%，硫醇含量、苯含量、芳烃含量和氧含，烯烃含量由28v%降低到24v%，硫醇含量、苯含量、芳烃含量和氧含量指标维持不变。二、GARDES工艺技术简介GARDES工艺技术简介GARDES工艺技术由中国石油大学(北京)和中国石油石油化工研究院兰州化工研究中心共同开发。该技术将催化汽油在临氢条件下进行全馏分预加氢后进入切割塔进行馏分切割切割氢条件下进行全馏分预加氢后进入切割塔进行馏分切割；切割后的轻组分不进行处理（或进行醚化处理），这时轻组分中的硫醇已转移至重组份中、其它指标合格，而重组份则在临氢条件下经选择性加氢脱硫以及辛烷值恢复后再与上面轻组分混合件下经选择性加氢脱硫以及辛烷值恢复后再与上面轻组分混合得到满足国IV清洁汽油标准的调和组分。GARDES工艺技术简介三、120万吨/年汽油选择性加氢流程简述流程简述装置由汽油预加氢及分馏部分重汽油加氢脱流程简述•装置由汽油预加氢及分馏部分、重汽油加氢脱硫及辛烷值恢复部分、循环氢脱硫部分及公用工程部分四个部分组成。程部分四个部分组成。•1汽油预加氢及分馏部分原料油自催化装置进入装置内经原料过滤、脱原料油自催化装置进入装置内经原料过滤、脱水和脱砷后进入原料缓冲罐，经预加氢进料泵（P-101A/B）抽出后升压，与新氢混合。催化汽油氢气混合原料依次与预加氢分离产物加氢油、氢气混合原料依次与预加氢分离产物、加氢脱硫反应产物、预加氢反应产物及2.3MPa(G)蒸汽换热后进入预处理罐（D-102A/B）进行胶质等杂换热后进入预处理罐（D102A/B）进行胶质等杂质的脱除。经杂质脱除后的混氢原料油直接进入预加氢反应器（R-101）进行反应。11流程简述预加氢反应器（）主要进行烯烃转化为单流程简述•预加氢反应器（R-101）主要进行二烯烃转化为单烯烃，烯烃异构化，硫醇转化为重硫化物等反应。预加氢反应产物与混氢油换热后进入预加氢反应预加氢反应产物与混氢油换热后进入预加氢反应产物分离罐（Ⅰ）（D-103）进行气液分离，分离出的气相产物与混氢油及循环冷却水换热后进入出的气相产物与混氢油及循环冷却水换热后进入预加氢反应产物分离罐（Ⅱ）（D-104）进行二次气液分离，分离出的少量不凝气与分馏塔顶不凝气液分离，分离出的少量不凝气与分馏塔顶不凝气混合后送至催化装置，预加氢反应产物分离罐（Ⅰ）、（Ⅱ）（D-103、D-104）分离出的液相产物合进分馏塔在分馏塔中产物混合后进入分馏塔（C-101），在分馏塔中切割出轻汽油和重汽油。流程简述重汽油加氢脱硫及辛烷值恢复部分流程简述•2重汽油加氢脱硫及辛烷值恢复部分•自预加氢部分来的重汽油与混合氢（新氢与循环氢的混合物）混合后与加氢脱硫反应产物换循环氢的混合物）混合后与加氢脱硫反应产物换热至反应需要的温度后进入加氢脱硫反应器（R-201）在加氢脱硫反应器中混氢原料在催化剂201）。在加氢脱硫反应器中，混氢原料在催化剂作用下，主要进行加氢脱硫、烯烃饱和等精制反应。反应器设置两个催化剂床层，床层间设冷氢应。反应器设置两个催化剂床层，床层间设冷氢点防止床层可能出现的飞温。加氢脱硫后的反应产物经辛烷值恢复产物换热、加氢脱硫反应产物产物辛烷值恢复产物换热加氢脱硫反应产物加热炉（F-201）加热后，进入辛烷值恢复反应器（R-202）。流程简述流程简述•该反应器中的催化剂可将烯烃定向转化为具有更高辛烷值的芳烃和较高辛烷值的异构烷烃，从而在大幅度降低汽油烯烃含量的同时具有优异的RON保持能力。辛烷值恢复反应器（R-202）出产物辛值氢硫口产物先后与辛烷值恢复反应器进料、加氢脱硫反应器进料Ⅱ、稳定塔底油、加氢脱硫反应器进料加氢料换热加氢脱硫应产物料Ⅰ、预加氢进料换热后，经加氢脱硫反应产物空冷器（A-201）冷却至50℃后进入加氢脱硫反应产物分离罐进行气油水相分离产物分离罐（D-201）进行气、油、水三相分离。流程简述为防止反应过程中产生的铵盐析出流程简述•为防止反应过程中产生的铵盐析出，堵塞管道和空冷器，在与预加氢反应器进料换热前空冷设脱盐水注点料换热前及空冷器入口处设脱盐水注入点。加氢脱硫反应产物分离罐分离（D-201）出来的气体经冷却后进入循环氢脱硫部分。分离罐分离出的油相经过与稳定塔底的重汽油产品换热后进入稳定塔；分离出的含硫污水降压后送至硫磺车间处理。稳定塔设有塔顶回流系统和塔底重沸系统，塔底热源为辛烷值恢复产物。热源为辛烷值恢复产物流程简述稳定塔顶油气经稳定塔顶空冷器（）冷流程简述•稳定塔顶油气经稳定塔顶空冷器（A-202）冷却后进入稳定塔顶回流罐（D-203），塔顶回流罐气体属于含硫气体送至硫磺车间处理液相则气体属于含硫气体，送至硫磺车间处理。液相则全部经稳定塔顶回流泵（P-203A/B）升压后送回稳定塔塔顶作为回流稳定塔底油经重汽油产品稳定塔塔顶作为回流。稳定塔底油经重汽油产品泵（P-204A/B）升压后与稳定塔进料换热。换热后的重汽油一部分与轻汽油混合后再经汽油产品后的重汽油部分与轻汽油混合后再经汽油产品空冷器（A-203）和汽油产品冷却器（E-206）冷却后作为合格产品送出装置。另一部分重汽油做为烃重组原料经重汽油空冷重汽油为烃重组原料经重汽油空冷器（A-204）、重汽油水冷器（A-209）冷却后送入烃重组装置。四、国V汽油试生产国V汽油试生产方案1、预加氢部分维持目前的操作参数不变保持部分循环，预加氢的汽油进料量105-110吨/时，预加氢保持部分循环，预加氢的汽油进料量105110吨/时，预加氢反应器入口温度100℃、入口压力2.2MPa，氢油体积比5～6:1，轻重汽油切割比3.5：6.5左右。2、加氢脱硫部分提高反应温度每个阶段提温不超过4℃。提温之后应进行采样分析根据分析结果和操作参数评估提提温之后应进行采样分析，根据分析结果和操作参数评估提温后该阶段的效果，为下一阶段的工作打下基础。为保证参数评估的准确性，两个提温阶段的间隔时间不应小为保证参数评估的准确性，两个提温阶段的间隔时间不应小于24小时。加氢脱硫反应器：压力、氢油体积比保持国Ⅳ不变、加氢脱硫反应器入口温度以10℃/h速度从188℃提到192℃。辛烷值恢复反应器：压力、氢油体积比保持国Ⅳ不变、辛烷值恢复反应器入口温度以10℃/h速度从266℃提到270℃值恢复反应器入口温度以10℃/h速度从266℃提到270℃。国V质量升级试生产操作参数项目单位设计值试生产前试生产后入口温度℃90-21098.60104.40预加氢反应器出口温度℃100.00107.20总温升℃12-51.402.8反应压力MPa23-252222反应压力MPa2.32.52.22.2脱硫入口温度℃180-298187.40216.30出口温度℃187.10226.20反应器总温升℃15-5-0.309.90反应压力MPa1.5-2.42.152.15入口温度℃250-4072677029610辛烷值恢复反应器入口温度℃250407267.70296.10出口温度℃271.00308.70总温升℃15-53.3012.60反应器反应压力MPa1.5-2.01.81.8催化汽油原料量t/h14390.590.6预加氢反应进料量t/h14310501050预加氢反应进料量t/h143105.0105.0循环量t/h014.514.4轻重汽油切割比3:7-4:63.5:6.53.5:6.5国V质量升级试生产质量指标对比项目单位试生产前试生产后原料硫含量/k1086710362原料硫含量mg/kg108.67103.62原料硫醇含量wt%0.00260.0020原料烯烃含量v%31.1334.89原料辛烷值91.592.00产品硫含量mg/kg36.4110.04产品硫醇含量t%0000300002产品硫醇含量wt%0.00030.0002产品烯烃含量v%28.2729.6产品辛烷值90.8390.65辛烷值损失0.671.35烯烃降幅v%2.865.29国V汽油试生产总结抚顺石化公司本次催化裂化汽油国V质量升级试生产在不增加催化剂装填量、仅对操作参数进行调整的条件下，催化裂化加催化剂装填量、仅对操作参数进行调整的条件下，催化裂化汽油总硫降至平均10.04mg/kg,硫醇降至平均0.0002%wt,达到国V汽油调和组分的质量要求。国汽油试生产过程存在的问题国V汽油试生产过程存在的问题国Ⅴ汽油试生产期间存在的主要问题是由于反应深度加大国Ⅴ汽油试生产期间，存在的主要问题是由于反应深度加大、出现轻度裂解，调和产品液体收率略有降低，能耗有所增加。。五、国V汽油生产国V汽油生产根据抚顺石化公司国V汽油质量升级项目的整体安排，2015年12月开始执行国V汽油生产方案。具体参排，2015年12月开始执行国V汽油生产方案。具体参数和指标如下：国V汽油生产操作参数项目单位设计值国Ⅳ指标国V指标预加氢反应器入口温度℃90-210108.5107.0出口温度℃109.9108.9总温升℃12-51.41.9反应压力MPa23-252222反应压力MPa2.32.52.22.2脱硫反应器入口温度℃180-298195.9214.4出口温度℃197.8221.9总温升℃15-52.17.5反应压力MPa1.5-2.42.012.04辛烷值恢复反应器入口温度℃25040727793066辛烷值恢复反应器入口温度℃250-407277.9306.6出口温度℃283.7322.8总温升℃15-55.816.2反应压力MPa1.5-2.01.701.71催化汽油原料量t/h14390.591.0预加氢反应进料量t/h14310501100预加氢反应进料量t/h143105.0110.0循环量t/h014.519.0轻重汽油切割比3:7-4:63.5:6.53.5:6.5国V质量升级试生产质量指标对比项目单位国Ⅳ指标国V指标原料硫含量/k原料硫含量mg/kg113.1675.45原料硫醇含量wt%0.00190.0016原料烯烃含量v%35.7330