加氢裂化和蜡油加氢脱硫组合工艺的研究

陈马奔+程刚

摘要：随着科学技术的不断发展，石油企业对生产原料的要求逐渐提高，需要通过原料生产工艺的发展，实现生产原料满足企业发展需求。其中加氢裂化与蜡油加氢脱硫组合工艺的研究，是生产工艺创新的重要体现。本文围绕加氢裂化和蜡油加氢脱硫组合工藝的研究、加氢裂化与蜡油加氢脱硫组合技术的应用效果分析两个方面展开讨论，进而实现对该组合工艺的充分了解，并有利于经济效益的提高。

关键词：加氢裂化；加氢脱硫；催化裂解

前言：在含硫原油需求不断增加的前提下，我国传统的加氢裂解装置进行了技术改造，主要体现在将加氢裂解技术与蜡油加氢脱硫技术有效结合起来。通过这种工艺的创新发展，将有利于扩大加氢裂解装置规模，并能生产出优质原材料，保证催化裂化装置的有效应用。另外，应用加氢裂解与蜡油加氢脱硫组合技术，还具有提高中间馏分油产率以及降低能耗的作用，在生产中有较高的使用价值，对我国经济发展有积极作用。

一、 加氢裂化和蜡油加氢脱硫组合工艺的研究

（一） 加强原料油

在原工艺流程以及设备都不改变的前提下，由于原料油泵能力有限，需要0由加氢硫化环节提供部分的原料油。而反应器R301由于反应速度较快，因此加氢裂化阶段的R302反应器将采用性能较好的裂化催化剂，这时可增加反应器出出口的氮含量，保证反应器不会因为反应速度较快而引起操作温度过高，能对反应器起到保护作用，进而保证操作周期[1]。

（二）催化剂的使用

催化剂的合理使用是加氢裂化与蜡油加氢脱硫组合技术研究的一重点内容。在加氢裂化的精制阶段通常采用的是3936催化剂，具有较强的脱氮能力以及较好的稳定性。加氢裂解阶段的一、二床层使用的是3882型催化剂。不同的结清裂化阶段需要合理选用催化剂，进而实现产品质量的提高，并且能降低氢气消耗量。

（三）高压加氢方案

蜡油加氢脱硫环节需要在高压环境下进行，这种做法将导致高压设备费用的增加，但是能为加氢裂化反应阶段提供条件，促使两者生产技术之间的有效结合，不仅简化了生产流程，还减少了设备的使用。因此，可证明高压加氢方案的使用，将能减少投资费用。例如，在石油企业进行原料生产时，将充分利用加氢裂化与蜡油加氢脱硫组合技术，并通过催化剂的合理使用，能显著提高反应速度，提供为蜡油加氢脱硫阶段提供高压环境，将一定程度上降低设备投资，实现企业效益最大化。

（四） 热高分分离流程

在蜡油加氢脱硫阶段的反应产物将采用热高分分离流程，即是热高分气体将直接进入到加氢裂化阶段。这种做法不仅能提高循环氢的使用效率，还能减少热高分气体的冷却以及分离过程，进一步实现降低能耗以及节约投资的目的。

（五） 循环压缩机的使用

共用循环压缩机是组合技术应用是降低设备投资的主要体现。通过对原加氢裂化装置的性能进行改造，将能保证设备满足加氢裂化阶段以及蜡油加氢脱硫阶段的循环氢应用量，不需要新建循环压缩机。

二、 加氢裂化与蜡油加氢脱硫组合技术的应用效果分析

（一） 扩大装置规模

按照组合工艺进行生产，应用该技术的装置具有较强的含硫蜡油处理能力，能有效实现少设置一套加氢脱硫装置的目的，在这个基础上，将相应的减少加氢裂化装置需要配备的人力资源以及占地空间等。按照组合技术方案生产，将促使装置规模的显著扩大。

（二） 提高中间馏分油产率

组合生产工艺除了可以提供优质的石油生产原料外，还将明显提高中间馏的分油产率，例如，利用加氢裂解以及蜡油加氢脱硫的组合工艺，中间馏的分油产率相对比改造之前增加了0.088Mt/a.如果按照1.20Mt/a加氢处理进行生产，可发现中间馏的分油产率相对改造之前增加了0.22Mt/a，在节约资源以及降低能耗方面有积极作用。

（三） 节省投资

在利用组合技术的基础上，将能有效增强装置的处理能力，这就相当于提高了蜡油加氢的脱硫能力，进而减少了在装置方面的投入。另外组合工艺是在高压环境下进行生产的，该工艺建设投资相对于新建加氢脱硫装置较低的主要原因在于以下几个方面：第一，高压环境下的反应部分，新建中压设备相对投资较少，但是由于高压环境下，反应进行速度要高于中压，并且反应器的以及较小，催化剂使用量以及费用较少[2]。总的来讲，高压反应装置与新建中压反应装置在反应器以及催化剂等方面的综合费用相当；第二，在使用组合工艺时，由于其热高分流程较为简化，因此减少了高压空冷器以及换热器等设备的使用，使用设备数量较少，相对的生产投资少；第三，加氢裂化与蜡油加氢脱硫组合技术应用时，其中循环氢的热量需求将由加氢裂化反应提供，极大程度的降低了组合工艺反应器设计负荷，减少了设备投资费用；第四，通过对循环氢压缩器性能的改造，能同时实现组合技术的有效应用，进而保证其改造费用相对新建生产装置中的压缩器较少，提高生产效益；第五，组合技术应用过程中，反应物中的大多数气体以及轻产品将随着热高分气体流入到加氢裂化反应过程中，反应产物可作为加氢裂化的部分原料，降低了分馏部分的投资。通过以上阐述，能明显判断出组合技术在投资方面的优势，有利于该技术的良好发展。

（四）降低能耗和生产费用

组合技术的应用，除了需要创造高压环境以及增加电耗外，在燃料以及循环水等方面的消耗量有所降低，主要是因为通过加氢裂化装置的改造，将实现在组合技术应用过程中，热高分流程以及省略分馏等环节的生产费用低于新建加氢脱硫装置，并且能耗明显降低。例如，在装置改造完成的前提下，增加1.3Mt/a的蜡油加氢脱硫，能耗仅为912MJ/T，说明组合技术的发展将实现能耗的有效降低，另外，由于在公用工程能耗较低以及改造工程不增加人力资源消耗的基础上，将进一步保证组合工艺生产费用的降低。

（五） 有较好的生产灵活性和经济效益

通过组合技术的有效应用，将能保证企业具有较强的市场适应能力。加氢裂化装置在改造完成后，将为企业提供多种生产方案，例如，在市场上缺少柴油产品时，可以通过灵活加氢的生产方案进行生产，能有效增加中间馏生产产品，进而实现企业产品生产满足市场变化需求，有利于企业的持续发展。另外，在进行装置改造时，将帮助企业提高在中间馏分油产品方面的收益，同时能降低氢气的消耗量，能保证企业在较短时间内实现回收全部的投资，同样是加氢裂化与蜡油加氢脱硫组合技术应用优势的主要体现之一。

结论：加氢裂化以及蜡油加氢脱硫的组合技术有重要的应用价值，将其应用企业运营过程中，不仅能减少投资，还能降低生产费用。另外，组合技术装置的改造具有投资回收期短的特点，能实现较好的经济效益，并且改造后的装置有较好的生产灵活性，帮助企业适应不断变化的市场，有利于企业的持续发展。这种组合工艺技术不仅适用于加氢裂化装置改造，还能应用在新建加氢装置中，应用范围较广，有较强的发展潜力。

参考文献：

[1]王丽群. 催化裂化汽油脱硫醇与加氧组合的工艺研究[D].华东理工大学，2015.

[2]汤杰国，肖风良，吕海宁. 蜡油加氢处理与催化裂化组合工艺的技术优化[J]. 炼油技术与工程，2014，44（09）：20-23.

作者简介：姓名：陈马奔（1990.08--）；性别：男，籍贯：福建连城，学历：本科，毕业于大连理工大学；现有职称：助理程师；研究方向：炼油化工；