上海石化加氫改質(zhì)裝置產(chǎn)出合格產(chǎn)品 一年可多產(chǎn)25萬噸汽油

上海石化加氫改質(zhì)裝置由原柴油加氫裝置改造而成，作為中國石化重大科研項目工業(yè)應(yīng)用，尹珊和同事們用了近兩個月時間進(jìn)行摸索，最終把重汽油辛烷值提升到92，達(dá)到設(shè)計目標(biāo)。這批汽油也將源源不斷送往儲運部，用于調(diào)和汽油，至此，該公司汽油年產(chǎn)量可增加近25萬噸。

解決催化柴油出路問題

時間回到2012年底，上海石化六期工程建設(shè)完成，一大批世界級規(guī)模的煉油裝置陸續(xù)投產(chǎn)，這其中就包含了一套規(guī)模達(dá)到350萬噸/年的催化裂化裝置。

自此之后，上海石化的裝置具備了吃“粗糧”的能力，可以加工高硫原油。與此同時，因為原料的劣質(zhì)化，催化裂化裝置每年也會產(chǎn)生大約65萬噸的催化柴油。

“起初，環(huán)保要求不高，這批催化柴油還可以通過外賣的方式解決。”上海石化煉油部生產(chǎn)科科長柳國榮坦言：“隨著環(huán)保要求越來越高，硫含量不達(dá)標(biāo)不能外賣，只能企業(yè)內(nèi)部消化。”

如何消化這批催化柴油，也成了近幾年擺在上海石化面前的一道難題。

起初，煉油部選擇渣油加氫裝置、1號柴油加氫裝置、3號加氫裝置3套裝置進(jìn)行摻煉，各自認(rèn)領(lǐng)一部分，剛好可以把這批催化柴油加工處理掉。后來，上海石化為提高航煤產(chǎn)量，1號加氫裝置在2015年退出摻煉隊伍，開始轉(zhuǎn)產(chǎn)航煤，其負(fù)責(zé)的那部分摻煉量改由2號柴油加氫裝置來解決。

雖然3套裝置合力，也能勉強(qiáng)平衡掉這批催化柴油，但它的密度高達(dá)0.95克/立方厘米，處理起來很吃力，效果也不好。煉油部技術(shù)科主任師吳美芳說：“一來為防止影響催化劑使用壽命，需要對摻煉裝置催化劑進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)新工況；二來生產(chǎn)操作的難度和工藝管理的難度也會提升。裝置都不想接這活，沒人想要。”

更重要的是，由于2套柴油加氫裝置設(shè)計壓力低，只能脫掉催化柴油中的硫、氮等雜質(zhì)志，十六烷值、密度等其它柴油質(zhì)量指標(biāo)卻改善很小。

為此，量身定制一套裝置專門處理這批催化柴油，勢在必行。

實施裝置改造變柴為汽

雖然這批催化柴油“一身缺點”，但也有可加工成高辛烷值汽油組分的“優(yōu)秀基因”。吳美芳解釋到：“催化柴油中多環(huán)芳烴含量較高，如果把多環(huán)拆開，變成單環(huán)芳烴，辛烷值就能得到提高，可以作為很好的汽油組分。”

為此，上海石化與中國石化石油化工科學(xué)研究院合作，采用其開發(fā)的催化柴油改質(zhì)技術(shù)，決定對120萬噸/年的2號柴油加氫裝置進(jìn)行改造。去年7月，上海石化停止了該裝置的生產(chǎn)運行，投入1億元用于改造，規(guī)模設(shè)計為65萬噸/年。

隨后，上海石化也將“2號柴油加氫裝置”的名字改為現(xiàn)在的“加氫改質(zhì)裝置”。

改造的一大重點就是增加一臺加氫改質(zhì)反應(yīng)器，實現(xiàn)變柴油為汽油的目的。該反應(yīng)器通過控制芳烴轉(zhuǎn)化，不僅可以將催化柴油中的重芳烴轉(zhuǎn)化為苯、甲苯、二甲苯等高辛烷值組分，產(chǎn)出汽油，而且也能對催化柴油進(jìn)行精制，將柴油十六烷值提升10個單位。

改造后，裝置產(chǎn)品可細(xì)分出輕烴、輕汽油、重汽油、輕柴油、柴油等，這也意味著相應(yīng)的側(cè)線要增加。為此，上海石化對整個分餾系統(tǒng)全部進(jìn)行改造，許多配套的機(jī)泵也增加出來。

因為加氫改質(zhì)裝置對氫氣需求量特別大，比原來裝置高出好幾倍，上海石化又對循環(huán)氫壓縮機(jī)進(jìn)行改造，大幅提升氫氣的供應(yīng)量。同時，為解決裝置原料換熱系統(tǒng)存在的設(shè)計缺陷，上海石化又對高壓換熱器換熱流程進(jìn)行了優(yōu)化。

經(jīng)過近一年的改造，加氫改質(zhì)裝置最終浮出水面，靜待開車。

精心開車產(chǎn)品指標(biāo)達(dá)標(biāo)

裝置發(fā)生了脫胎換骨式的改變，工藝路線全變了，生產(chǎn)操作自然與之前也大不一樣。

“現(xiàn)在這套裝置操作起來比加氫裂化還要難。”吳美芳說：“因為它反應(yīng)劇烈，操作要特別小心。”就比如提溫方面，以前可以1度、2度一提，現(xiàn)在要精確到0.5度，提一下，穩(wěn)定一段時間，一天下來也提不上去幾度，而且稍不留神還會出現(xiàn)飛溫問題。

因為是上海石化首套加氫改質(zhì)裝置，裝置沒有經(jīng)驗豐富的操作人員和技術(shù)人員，就邀請有經(jīng)驗的燕山石化、金陵石化專家前來開展培訓(xùn)，幫助指導(dǎo)裝置開車。培訓(xùn)內(nèi)容除了日常生產(chǎn)操作、工藝管理等，還有可能出現(xiàn)的事故及處置方法等。

吳美芳覺得，這樣的培訓(xùn)也讓操作人員認(rèn)識到了裝置的重要性，以及操作的難度，從而可以引導(dǎo)大家更加認(rèn)真地對待今后工藝操作，增強(qiáng)工作責(zé)任心。

通過培訓(xùn)，裝置開起來了，下一步就是如何產(chǎn)出合格產(chǎn)品。

在石科院專家指導(dǎo)下，尹珊帶著他的團(tuán)隊研究工藝控制方法，討論優(yōu)化調(diào)整步驟。裝置投產(chǎn)不久，重汽油收率達(dá)到45%以上，柴油十六烷值提高了近10個單位，產(chǎn)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，離設(shè)計目標(biāo)92還差很遠(yuǎn)。

尹珊他們于是研究起影響辛烷值提升的因素，并最終找出了“元兇”和處置的辦法。他們反復(fù)調(diào)整系統(tǒng)的操作壓力并最終找到合適的壓力值，使催化劑的活性既可以將多環(huán)芳烴轉(zhuǎn)化成單環(huán)芳烴，同時也不會破壞單環(huán)芳烴，讓辛烷值組分達(dá)到最大化。

和設(shè)計方預(yù)測的時間一樣，上海石化剛好在裝置投產(chǎn)滿2個月之際，把重汽油辛烷值提升到設(shè)計目標(biāo)。