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PKM氣化爐焦油加氫工藝方案探析

2021-4-9 | 工藝論文

作者:李揚 劉繼華 牛世坤 柳偉 單位:中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院

PKM爐焦油加工方案探討

加工PKM爐焦油通常可以采用常規的加氫精制路線生產柴油的調合組分;也可以對流程作適當的修改,增加一臺反應器,選用FRIPP柴油加氫改質異構降凝技術(FHI)生產低凝柴油,以期增加產品的附加值。

1PKM爐焦油加氫精制試驗結果

1.1中壓加氫精制試驗結果PKM爐焦油中壓加氫精制試驗結果見表2,從表2可以看出,在氫分壓8.0~10.0MPa、反應溫度350~360℃、體積空速0.5~0.8h-1、氫油體積比800~1000的工藝條件范圍內,加氫生成油油性較好,生成油的顏色為淺黃色。

1.2加氫精制油實沸點切割分析結果對加氫生成油進行了實沸點切割。小于160℃汽油餾分性質列于表3,大于160℃柴油餾分性質列于表4。在氫分壓不低于8.0MPa、反應溫度360℃、體積空速0.5~0.8h-1、氫油體積比800~1000的工藝條件下,由表4可以看出,大于160℃柴油餾分主要性質指標能滿足GB252—2011《普通柴油》中0號柴油規格要求。其硫含量較低,甚至可以達到清潔柴油的要求。此外,可以通過切尾方案,進一步降低柴油凝固點,改善油品的低溫流動性。

2加氫降凝試驗結果

為滿足冬季市場對低凝柴油的需求,可以將煤焦油加氫裝置進行適當的改造,增加一臺反應器,以PKM爐焦油生成油為原料,選用FRIPP研制開發的FHI技術生產低凝柴油。FHI技術使用具有強異構功能的催化劑,采用單劑或兩劑串聯一次通過工藝流程,在中壓或高壓條件下,對直餾柴油和/或二次加工柴油進行加氫處理,在實現深度脫硫、脫氮、脫芳和選擇性開環的同時,可以使進料中的正構烷烴等高凝點組分進行異構化反應,并使進料中的重餾分發生適度的加氫裂化反應,從而在顯著降低柴油產品硫、氮和芳烴(尤其是稠環芳烴)含量的同時,能夠大幅度降低凝固點,并使密度、95%點餾出率和十六烷值等指標得到明顯改善。

1降凝試驗原料油性質試驗用原料油取自PKM爐焦油生成油,其性質見表5。由表5可以看出,密度和終餾點較高,分別為0.873g/cm3,399℃;凝點為6℃;氮的質量分數較高,為232μg/g;硫的質量分數低,僅為3μg/g。

2降凝試驗結果采用兩劑(FH?98/FH?14)串聯一次通過工藝流程,在氫分壓10.0MPa的條件下,對PKM爐焦油生成油進行加氫降凝處理。試驗結果見表6。由表6可以看出,隨著總體積空速的減小,生成油的密度降低較多,最低為0.812g/cm3;生成油的硫、氮質量分數均為1.0μg/g。在氫分壓10.0MPa、反應溫度375~385℃、總體積空速0.8~0h-1、氫油體積比800的工藝條件下,由表8可以看出,大于165℃柴油餾分主要性質基本能滿足國標GB252—2011《普通柴油》指標要求;與原料相比,在總體積空速為0.8h-1的條件下,大于165℃柴油餾分凝固點可以降至-30℃,即使在總體積空速0h-1的條件下,凝固點也可以降至-15℃以下;十六烷值為43.3~45.2,與原料相比增加10~12個單位。在PKM爐焦油生成油降凝試驗過程中發現,隨著運轉時間的延長,大于165℃餾分柴油的凝固點有上升趨勢。因此,工業裝置運轉過程中應考慮適時補硫,以防止催化劑因失硫而帶來的活性穩定性下降問題。

結論

(1)PKM爐焦油通過加氫精制生產柴油產品的工藝路線是可行的。采用由FRIPP研制開發的FH?98餾分油加氫精制催化劑,可以生產柴油調合組分,為煤焦油的合理應用開辟了一條適宜的工藝技術路線。(2)采用FHI加氫改質異構降凝技術和FH?98/FH?14兩劑串聯一次通過工藝流程,在氫分壓10.0MPa等適宜工藝條件下對PKM爐焦油生成油進行加氫降凝處理,可以生產凝固點低于-30℃的低凝清潔柴油產品。

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