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1、关于焦化汽油二次加工的选择分析王庆明 林栩 杨发新（福建炼油化工有限公司，福建 泉州 362800）1 前言 焦化汽油的主要性质是硫、氮、水、胶质、酸度高，辛烷值低。硫40006000mg/kg；氮200500 mg/kg；水600 mg/kg；胶质810mg/100ml；酸度0.70.8mgKOH/100ml；辛烷值60（RON）。如此差的汽油，如未经二次加工而直接出厂，会严重影响调合汽油的品质，给企业造成一定的经济损失。因此焦化汽油必须经二次加工、调合后方可出厂。根据我公司目前的油品加工总流程，焦化汽油只能单一地进催化、加氢或重整装置。由于我公司重油的二次加工能力不足，焦化汽油进催化不但会
2、影响催化的重油处理能力，而且也会使催化稳定汽油的品质下降（辛烷值、硫含量）；焦化汽油进加氢同样会制约加氢装置的处理量，随着柴油新标准的即将实施，对于我公司这种加氢处理能力卡边的装置，无疑会给柴油的出厂带来一定的困难；焦化汽油进重整不但会影响重整装置的平稳操作，同时也会影响重整稳定汽油的辛烷值，由于我公司重整装置目前产氢不足，并且焦化汽油耗氢较多，这样会间接地影响到加氢装置。其各种工况具体问题，下面我们逐一进行探讨。2 催化汽油作为催化提升管进料2.1 标定方案：本次标定分为焦化汽油及粗汽油分别作为MGD工艺汽油喷嘴进料的两个方案的标定。(1)焦化汽油进料方案：2001年10月29日9:0010
3、月30日 9:00 于2001年10月29日9:00时，停止催化粗汽油进汽油喷嘴，全部改为焦化汽油作为汽油喷嘴进料（20吨/h）。(2)催化汽油进料方案：2001年10月31日9:0011月01日 9:00 于2001年10月27日9:00时，停止焦化汽油进汽油喷嘴，全部改为催化粗汽油作为汽油喷嘴进料（25吨/h）。在整个试验过程中，主催化剂采用齐鲁催化剂厂生产的RGD-1催化剂，操作上尽可能保持装置的操作条件基本稳定。2.2 标定结果与讨论（1）原料性质从表1、表2 中可以看出在标定过程中原料性质基本维持不变，原料中的硫含量相当。（2）产品分布从表1的数据中可以看出焦化汽油进料方案中液化气的
4、收率比粗汽油进料方案高出0.84%，汽油收率低出0.56%，柴油及其他产品收率基本持平。这说明了焦化汽油的可裂化程度要比催化粗汽油要强。（3）产品性质从表7、8的数据中可以看出焦化汽油进料方案中的稳定汽油的RON、MON分别比粗汽油进料方案中RON、MON分别低2.8、1.4，这主要是焦化汽油中高饱和烃、低芳烃对稳定汽油带来的负面影响。汽油中的硫醇硫基本相当，而粗汽油进料方案中稳定汽油总硫较焦化汽油进料方案高出356ppm，这说明汽油中的除硫醇外的其他形式的硫（噻吩等）并未在汽油回炼过程中裂化为H2S。焦化汽油中所含的硫形式有较大部分为可裂解硫，虽然焦化汽油总硫高达4518ppm，但是焦化汽油
5、进料方案产品中稳定汽油的总硫仅为269ppm。从表9的数据中可以看出焦化汽油进料方案中的柴油十六烷值与粗汽油进料方案相同，实际胶质要比粗汽油高出64 mg/100ml，其他性质相当。这说明采用焦化汽油进料与粗汽油进料对比对柴油质量没有明显差别。从表5、表6的数据中可以看出焦化汽油进料方案中的液态烃中的H2S含量高出粗汽油进料方案1.9(v%)，这也说明了焦化汽油中所含的硫在裂解后主要以H2S形式进入气体产品中，对柴油、汽油的硫含量没有明显的影响。2.3 总结（1）焦化汽油的可裂化程度要比催化粗汽油要强。且焦化汽油中所含的硫形式有较大部分为可裂解硫，而以H2S形式进入气体产品中。粗汽油中的除硫醇
6、外的其他形式的难裂解硫（噻吩等）含量较高。（2）采用焦化汽油进料方案，对汽油RON、MON有较大的影响，对照粗汽油进料方案RON、MON分别低2.8、1.4。对汽油其他方面质量没有影响。（3）焦化汽油进料方案柴油的实际胶质对照粗汽油进料方案上升64mg/100ml。而两种进料方案对柴油的十六烷值、安定性没有影响。3 焦化汽油进重整装置（1） 预加氢反应器的影响 由于焦化汽油含硫、氮、烯烃、胶质高，易氧化，温升较大，从焦化装置直接进重整预加氢反应部分，尤其采用嘴对嘴方式进料，焦化汽油的掺炼比例处于不断的变化之中，对预加氢温升的控制增加了很大的难度，预加氢反应器最大温升可达60，加上预加氢反应器没
7、有冷氢可以控制温升，操作很不平稳；同时焦化汽油经常带水，不但会影响精制油的油中水，而且重整催化剂也会受到冲击。（2） 焦化汽油耗氢较多 以掺炼焦化汽油25计，约10吨/时，则增加纯氢消耗1000Nm3/h以上，而且焦化汽油本身含环烷烃比直馏汽油低，这样以来会降低重整产氢量，结果造成柴油加氢供氢不足。（3） 按初、常顶油产率12.5计，约1250吨/天，已使预加氢达到满负荷，若焦化汽油进重整，则有部分初、常顶油不能进重整。（4） 影响重整汽油辛烷值：由于焦化汽油芳潜低，比初、常顶油约低4，会影响重整稳定汽油辛烷值2个单位。4 焦化汽油进加氢装置 目前国内有部分炼油厂将焦化汽油改进加氢之中再进重整
8、装置，有一些成功的经验，工艺上是可行的，该方法比直接进重整预加氢要好得多，但也存在一些问题。（1） 我公司加氢装置汽提塔设计顶部汽油产量2.5吨/时，实际上在5.0吨/时以下可以操作，否则会造成汽油干点超标。（2） 焦化汽油进加氢会影响柴油的处理量，部分焦化、催化柴油不能进加氢。（3） 焦化汽油进加氢后再进重整装置，同样会影响重整原料的芳潜及稳定汽油的辛烷值。5 结论根据焦化汽油分别进催化装置、重整装置、加氢装置的不同分析，对我公司而言，我们认为现在主要的制约是产品的出厂，而不是产品品质的要求。因此应合理调整二次加工装置处理量的配比（焦化装置应缩短生焦周期，提高处理量），以减缓重油催化装置的负
9、荷，在此情况下焦化汽油仍作为提升管进料较为合理（标定时焦化汽油量为20吨/时，正常生产为7吨/时，这样对催化稳定汽油的辛烷值影响就不会有那么大；另一方面焦化汽油、催化粗汽油混合进催化可以弥补单一粗汽油进催化所带来的催化稳定汽油硫含量偏高的问题），这样以来即不会影响柴油的出厂，同样也改善了产品结构，使之趋于合理。 表1 物料平衡项目/数据焦化汽油催化粗汽油新鲜进料192192焦化汽油回炼量200干气4.164.20液化气23.6122.77汽油35.4436.00柴油24.1324.11油浆4.915.13焦炭7.257.30损失0.500.48表2.主要操作条件项目单位焦化汽油催化粗汽油反应压
10、力Mpa（表）0.240.24提升管出口温度491492汽提蒸汽量T/h3.73.7雾化蒸汽量T/h99重质油预热温度180185轻质油预热温度280280焦化汽油进提升管量T/h200粗汽油进提升管量T/h024提升管喷水量T/h10121012一再压力Mpa0.260.26一再密相温度636627一再稀相温度612605二再压力Mpa0.250.25二再密相温度708706二再稀相温度759754增压风量Nm3/min318325主风量Nm3/min21002100处理量(不含焦化汽油)T/h192192催化剂单耗Kg/t1.01.0一再床层料位%4949二再床层料位%2830表3 原料性
11、质标定方案焦化汽油催化粗汽油项目重质轻质重质轻质密度(20),g/cm3911.2886.0904.8885.0运动粘度(80),mm2/s24.078.6823.268.77(100),mm2/s14.045.5613.905.63凝点,40393939残炭,m%4.430.624.140.55折光指数,(nD70)元素组成，m%：CHNS0.930.700.880.71四组分,m% ：饱和烃芳烃胶质沥青质重金属， ppm ：Fe6.901.382.580.84V2.730.303.290.26Na0.550.281.320.76Cu0.0340.0060.0130.035Ni7.970.5
12、57.670.42馏程,初馏点看不见227.0看不见看不见5%350.0349.0351.0338.010%378.0375.0378.0374.030%431.0410.0430.0408.050%474.0439.0474.0438.070%474.0469.0350馏出,v%5.05.55.06.0500馏出,v%58.580.058.586.0530馏出,v%66.587.067.093.5表4 平衡催化剂性质 标定方案焦化汽油催化粗汽油物 理 性 质比表面,m2/g108.0106.0孔体积,cm3/g0.220.22表观密度,g/cm30.830.85骨架密度,g/cm32.682
13、.66重金属，ppm： Ni47686108V27803180Fe54182972Na20642028Sb11971541筛分组成，m%0-20m0.20.220-40m5.810.840-80m52.039.580m42.049.5再生剂含碳，m%0.170.17半再生剂含碳，m%0.560.61待生剂含碳，m%1.151.24微反活性64.763.1表5 干气组成(v%) 标定方案焦化汽油催化粗汽油H2S1.214.08H219.0220.87N2+ O216.6916.09C10+CO23.4922.59C O24.745.17C2=15.1113.00C2010.9410.83C3=3
14、.773.19C301.060.86iC401.411.17nC400.430.31nIC4=1.140.98cC4=0.400.36tC4=0.590.51表6 液化气组成(v%) 标定方案焦化汽油催化粗汽油H2S2.660.76C20 +C2=1.740.02C3=31.5036.21C308.7610.39iC4016.1417.01nIC4=15.1614.59nC406.527.39cC4=5.975.19tC4=8.257.35C53.301.10表7 焦化汽油、催化粗汽油性质 标定方案焦化汽油催化粗汽油密度(20),g/cm3724.9720.9诱导期,min530二烯值,gI/
15、100g59.8160.37实际胶质,mg/100ml91铜片腐蚀，3b3b酸度,mgKOH/100ml0.7810.418蒸汽压，kPa98硫醇硫，ppm173451.33溴价, gBr/100ml98.4576.28辛烷值(台架试验)RON61.893.2MON57.080.8(RON+MON)/2元素组成,m%CHS,ppm4518534N,ppm54.29.7荧光法组成，v%饱和烃52.030.4烯 烃35.442.9芳 烃12.626.6馏程,初馏点34.533.010%61.052.050%124.597.570%163.0127.090%216.5161.595%176.0干点2
16、48.0178.0 表8 催化稳定汽油性质 标定方案焦化汽油催化粗汽油密度(20),g/cm3713.9710.7诱导期,min514490二烯值,gI/100g72.3170.03实际胶质,mg/100ml铜片腐蚀，1b1a酸度,mgKOH/100ml0.3630.335蒸汽压，kPa5561硫醇硫，ppm88.0562.20溴价, gBr/100ml68.3086.51辛烷值(台架试验)RON90.493.2MON79.480.8(RON+MON)/2元素组成,m%CHS,ppm269625N,ppm7.29.0荧光法组成，v%饱和烃33.630.3烯 烃46.345.2芳 烃20.024
17、.2馏程,初馏点40.041.010%54.051.550%83.578.070%114.0110.090%155.0156.095%170.0171.0干点177.0175.0 表9 催化柴油性质 标定方案焦化汽油催化粗汽油密度 (20),g/cm3916.0909.9运动粘度(20),mm2/s5.0214.416(50),mm2/s1.9921.825色度，#1.01.0凝点,55冷滤点，+9+7氧化沉渣，m%8.310.7铜片腐蚀,(50,3h)1a1a实际胶质,mg/100ml354290碘值,gI2/100g20.6218.57酸度,mgKOH/100ml3.493.21闪点（闭口）,5558溴价,gBr/100g9.979.33十六烷值3232元素组成, m%CHS995811426N261.2209.6馏程,初馏点178.0170.010%221.0212.030%248.5237.050%282.5273.070%320.5313.090%359.0359.095%221馏出，v%10.018.0350馏出，v%83.086.5
