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上海石化加氢改质装置产出合格产品 一年可多产25万吨汽油

2017-09-21 11:22:17 中国石化新闻网   作者: 张亮 张凌莉  

上海石化加氢改质装置由原柴油加氢装置改造而成,作为中国石化重大科研项目工业应用,尹珊和同事们用了近两个月时间进行摸索,最终把重汽油辛烷值提升到92,达到设计目标。这批汽油也将源源不断送往储运部,用于调和汽油,至此,该公司汽油年产量可增加近25万吨。

解决催化柴油出路问题

时间回到2012年底,上海石化六期工程建设完成,一大批世界级规模的炼油装置陆续投产,这其中就包含了一套规模达到350万吨/年的催化裂化装置。

自此之后,上海石化的装置具备了吃“粗粮”的能力,可以加工高硫原油。与此同时,因为原料的劣质化,催化裂化装置每年也会产生大约65万吨的催化柴油。

“起初,环保要求不高,这批催化柴油还可以通过外卖的方式解决。”上海石化炼油部生产科科长柳国荣坦言:“随着环保要求越来越高,硫含量不达标不能外卖,只能企业内部消化。”

如何消化这批催化柴油,也成了近几年摆在上海石化面前的一道难题。

起初,炼油部选择渣油加氢装置、1号柴油加氢装置、3号加氢装置3套装置进行掺炼,各自认领一部分,刚好可以把这批催化柴油加工处理掉。后来,上海石化为提高航煤产量,1号加氢装置在2015年退出掺炼队伍,开始转产航煤,其负责的那部分掺炼量改由2号柴油加氢装置来解决。

虽然3套装置合力,也能勉强平衡掉这批催化柴油,但它的密度高达0.95克/立方厘米,处理起来很吃力,效果也不好。炼油部技术科主任师吴美芳说:“一来为防止影响催化剂使用寿命,需要对掺炼装置催化剂进行调整,以适应新工况;二来生产操作的难度和工艺管理的难度也会提升。装置都不想接这活,没人想要。”

更重要的是,由于2套柴油加氢装置设计压力低,只能脱掉催化柴油中的硫、氮等杂质志,十六烷值、密度等其它柴油质量指标却改善很小。

为此,量身定制一套装置专门处理这批催化柴油,势在必行。

实施装置改造变柴为汽

虽然这批催化柴油“一身缺点”,但也有可加工成高辛烷值汽油组分的“优秀基因”。吴美芳解释到:“催化柴油中多环芳烃含量较高,如果把多环拆开,变成单环芳烃,辛烷值就能得到提高,可以作为很好的汽油组分。”

为此,上海石化与中国石化石油化工科学研究院合作,采用其开发的催化柴油改质技术,决定对120万吨/年的2号柴油加氢装置进行改造。去年7月,上海石化停止了该装置的生产运行,投入1亿元用于改造,规模设计为65万吨/年。

随后,上海石化也将“2号柴油加氢装置”的名字改为现在的“加氢改质装置”。

改造的一大重点就是增加一台加氢改质反应器,实现变柴油为汽油的目的。该反应器通过控制芳烃转化,不仅可以将催化柴油中的重芳烃转化为苯、甲苯、二甲苯等高辛烷值组分,产出汽油,而且也能对催化柴油进行精制,将柴油十六烷值提升10个单位。

改造后,装置产品可细分出轻烃、轻汽油、重汽油、轻柴油、柴油等,这也意味着相应的侧线要增加。为此,上海石化对整个分馏系统全部进行改造,许多配套的机泵也增加出来。

因为加氢改质装置对氢气需求量特别大,比原来装置高出好几倍,上海石化又对循环氢压缩机进行改造,大幅提升氢气的供应量。同时,为解决装置原料换热系统存在的设计缺陷,上海石化又对高压换热器换热流程进行了优化。

经过近一年的改造,加氢改质装置最终浮出水面,静待开车。

精心开车产品指标达标

装置发生了脱胎换骨式的改变,工艺路线全变了,生产操作自然与之前也大不一样。

“现在这套装置操作起来比加氢裂化还要难。”吴美芳说:“因为它反应剧烈,操作要特别小心。”就比如提温方面,以前可以1度、2度一提,现在要精确到0.5度,提一下,稳定一段时间,一天下来也提不上去几度,而且稍不留神还会出现飞温问题。

因为是上海石化首套加氢改质装置,装置没有经验丰富的操作人员和技术人员,就邀请有经验的燕山石化、金陵石化专家前来开展培训,帮助指导装置开车。培训内容除了日常生产操作、工艺管理等,还有可能出现的事故及处置方法等。

吴美芳觉得,这样的培训也让操作人员认识到了装置的重要性,以及操作的难度,从而可以引导大家更加认真地对待今后工艺操作,增强工作责任心。

通过培训,装置开起来了,下一步就是如何产出合格产品。

在石科院专家指导下,尹珊带着他的团队研究工艺控制方法,讨论优化调整步骤。装置投产不久,重汽油收率达到45%以上,柴油十六烷值提高了近10个单位,产品硫含量也降到3PPm以下。

可是,最核心的重汽油的辛烷值才86,离设计目标92还差很远。

尹珊他们于是研究起影响辛烷值提升的因素,并最终找出了“元凶”和处置的办法。他们反复调整系统的操作压力并最终找到合适的压力值,使催化剂的活性既可以将多环芳烃转化成单环芳烃,同时也不会破坏单环芳烃,让辛烷值组分达到最大化。

和设计方预测的时间一样,上海石化刚好在装置投产满2个月之际,把重汽油辛烷值提升到设计目标。




责任编辑: 张学坤

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