催化裂化油加氢工艺的应用研究

王世滨张玉森 路军

大庆炼化公司炼油生产一部 重整作业区

文摘：改质油加氢流程具有流程简洁、设备占用少、投资少、操作成本低、产品品质好、过程清洁、环保等特点，适合在石化行业推广。本文从工艺、设备、工艺和实用性几个方面对我国现有的几种脱烯烃工艺进行了论述，并对我国新一代改气改质改质工艺进行了技术推广。该转化工艺生产的苯、甲苯和混苯均能达到产品的品质标准。

关键词：芳香族烃的分离；二甲基二苯；转化产油；液氢化

常规石灰/沸石吸附过程中，会产生海量的固体废物，不但能源消耗高，而且对环境造成很大的影响。在生产过程中，由于生产过程中存在着较大的生产成本，而频繁的更换药剂又给生产造成了很大的压力和风险。新型 FITS法是一种简单、灵活，占地面积小，产品质量波动小的新型 FITS法，对环境友好，经济适用。该工艺是一种具有自主知识产权的催化转化油加氢工艺，目前已经成功应用于云南一家石油化工公司的催化裂化加氢工艺中，经试用获得了良好的效果。

1 概述

在不同的反应条件（温度、压力、氢油比等）及催化剂的影响下，轻质油的分子重排（脱氢、环化、异构化、裂解等）被称作“催化改质”。利用甲醇转化制得高辛烷值汽油和芳香族化合物（苯、甲苯和混苯），并在此过程中产生氢气。BTX （苯-甲苯-二甲苯的混合物，即轻质芳香族化合物）目前，全球50%的 BTX需要依赖于催化转化。然而，苯系物中的烯烃含量较低，只有将其除去，才能达到标准要求。

2低碳烷烃生产技术的发展状况与不足

目前，采用石灰（沸石）吸附法脱除烯烃，即在石灰罐中加适量的中等酸性活性白土。该方法不仅具有较好的抗氧化性能，而且具有较好的抗氧化性能，具有较好的应用前景。但是，白土吸收技术也有其不足之处。

(1)寿命短，耗时长，工作量大。采用白土吸收工艺的转化炉，在产量提升的同时，所需的乙烯含量也会随之增大。白土（分子筛）的失活率较高，1个罐子的白土失活时间为30天，1个罐子为50天。更换药剂的速度很慢。除油、吹扫、烘干、卸剂、装剂、垫油等作业，即使是在不下雨的季节，也至少需要7天以上。在全流程改造中，由于流程的调节，不仅能源消耗增加，而且回流至白土罐中的机油也是一种很大的浪费。

(2) 环境保护和品质检验方面的问题。但因其不可回收性，产生了相当数量的废弃垃圾，造成严重的生态污染，且产生的固废处置成本远高于采购生鲜白土的成本。更换药剂需要消耗大量的蒸汽和氮气，在清洗结束后的野外开排水也会对环境产生影响。

在生产过程中，在生产过程中，对混苯类制品的品质有很大的影响，成品的成品往往呈现黄色、绿色和酸性油液，经过铜片锈蚀检测，判定为不合格。推测可能是由于白土后期的温度升高，产生了大量的酸性气体，或者是经过锻烧和酸化处理的再生白土，所以有很大的质量问题。针对常规沸石/沸石吸附分离过程中所面临的各种问题，开发出一种新的高效脱烯烃工艺是必要的。

3液相氢化工艺

加氢脱烯烃是指在特定的压力、高温条件下，通过对石油中的不饱和烃（如烯烃、烯烃等）进行选择性加氢，从而实现对烯烃的脱除。美国 UOP公司生产的 ORP脱烯是目前最具代表性的一种。本项目拟在温和的液相条件下，对转化产物中的烯烃进行选择性加氢制备饱和烃，实现高纯度的烯烃脱除。

3.1催化氧化还原反应（ORP）工艺

UOP ORP法是将改质原油中的微量烯烃定向加氢制备对应的烷烃及环烷烃组分，采用低温温和加氢的方法，其使用周期超过8年，且无需外部再生。2个（前置/后置）的 ORP反应釜结构确保了设备在改变催化剂时无需停机。我国已有7台 ORP生产设备，8台正在进行设计和建设。

3.2 FITS系统

3.2.1将 FITS技术用于环境友好的转化油加氢脱烯烃，是由中国石化石化公司（RIPP）自主研发的一种全新的液体加氢处理方法，利用自主研发的“氢-油”高效混合器与最新的催化裂化汽油临氢处理催化剂TORH-1。电解水析法是一种绿色环保、经济高效的新工艺，能取代目前我国大部分炼厂采用的白土和分子筛吸附法或改质后加氢法。

3.2.2 FITS工艺特征（1）高效的制备工艺。该方法通过在反应器进口实现高效的油-气混合，将一部分氢快速溶解到原油中，将多余的氢分解为微泡，由下而上流动，降低了回流，降低了回流，降低了回流，降低了产物的稳定性，降低了催化剂的浸润系数，降低了催化剂的用量，使其充分利用，使其能够取代传统的传统加氢方法，使其具有较好的脱烯效果和较低的溴比，可以制备 PX级二甲苯（溴指<20 mgbr>（2）工艺流程柔性。该过程利用单管并联或多根平行管管式反应，具有流程短、占用少、可嵌入现有工艺流程等优点，且可独立完成每一个反应器的装卸药剂及外部回收作业，且不需停机，以提高设备整体运行寿命；（3）设备投入较少。该方法无需繁琐的氢循环，设备结构相对简单，可减少固定资产50%，缩短施工工期；该流程省去了循环氢压机和循环泵，能耗减少

50%，氢损和渗漏减少；（5）产品品质稳定性好。该方法既能确保转化后的油品加氢后的溴指系数较低，芳香化合物的损耗较小，又能使抽余油中的烯烃含量（一般低于1.0%)，能够直接用作乙烯的原材料，也可以用来制备溶剂油。改进了润滑油的色泽，增加了商品的市场竞争能力。

4技术路线图

4.1工厂的规模，成分和原料

本项目拟将 FITS型加氢技术引入到催化转化制油脱烯烃过程中，取代原有的白土、脱烯烃吸附或后加氢技术，将 FITS型加氢装置嵌入到催化脱烯烃过程中，充分发挥原油本身的热、压作用，在添加微量氢的条件下，实现催化裂化产物的油溴指数从2500-6000 mgBr/100克降低到200 mgBr/100克以下，苯和甲苯产品溴含量低于10 mgBr/100克，二甲苯产品溴含量低于20 mgBr/100克。改造后的重整系统名义上运行能力为240-104吨/年，转化产油的规模为257吨/小时，运行周期基本相同。本工程建成后，设备组成、原料特性和成分不会发生变化。

4.2“三废”在生产过程中的排放

新工艺实施后，该设备的尾气排放量和排放模式没有发生变化，其生产过程中产生的含油废水1吨/小时，全部排入城市生活垃圾处理厂。废水的排出主要有两个方面。(1)使用过的催化剂28.6吨，12年一次的释放，由专门的生产企业进行处理。(2)废弃陶瓷球21.72吨，4年一次的排出，按“无害化处理”的原则处理。

4.3改进后的流程与比较

本企业在技改过程中保留了原来的生产流程，尽量充分地使用已有的装置，提出了在脱戊塔塔料脱氯与脱戊两个加氢装置并行运行的设想。

从转化体系中出来的转化产物，经过去戊烷塔底换热器和加氢原料换热器达到反应温度后，再送到烯烃装置的底层。转化氢经过过滤后，由下至上与转化产物一起流入反应釜中。然后将其加入到脱戊烷塔中。该工艺简单，工艺简单，生产成本低，产品质量好，经济效益高。该工艺无需外加预硫剂，具有启动过程简单（可节省启动时间）、安全（降低启动风险）、绿色环境等优点，具有显著的社会与经济价值。

5结语

通过石油化工企业转化厂改造工程的实际比较，证实了 FITS/HER法生产苯、甲苯和混苯产品各项性能均达到了标准，未出现产品品质不正常的现象；二苯混炼塔前的石灰池可以停止使用，减轻了各岗位的工作负荷，具有显著的环境保护效果；既能使C6加氢设备停机，又能减少二甲基苯塔热态组合负载，节约了F401燃油的消耗，具有显著的环境保护和经济效果。

参考文献：

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