PHF-102型催化剂在柴油加氢精制装置的应用.doc

PHF-102型催化剂在柴油加氢精制装置的应用 前言 某厂70万吨/年柴油加氢精制装置采用柴油深度加氢脱硫技术。装置由反应、分馏以及公用工程三部分组成， 2013年12月完成设计，2014年10月建成投产。装置原料 混合进料经过反应产物-混氢油换热器换热后，进入反应进料加热炉加热至反应所需温度，再进入加氢精制反应器。该反应器设置二个催化剂床层，床层间设有注急冷氢设施。 来自加氢精制反应器的反应产物，经反应产物-混氢油换热器、反应产物-低分油换热器换热后，经反应产物空冷器冷却，进入冷高压分离器。冷高压分离器顶部出来的气体（循环氢）进入循环氢脱硫塔入口分液罐分离出气体中夹带的液体后，进入循环氢脱硫塔（C-101）脱除其中的H2S气体，然后经过循环氢压缩机入口分液罐分液后，进入循环氢压缩机(K-102)升压后分三路：―路作为急冷氢进入反应器；―路与升压后的新氢混合，混合氢与原料油混合作为混合进料。另―路打旁路至冷高分气空冷器前，返回至循环氢压缩机入口。 冷高压分离器油相减压后送至冷低压分离器进行再次闪蒸分离，低分油经反应产物-低分油换热器换热后进入脱硫化氢汽提塔(C-201)。装置外来的PSA氢气经新氢压缩机入口分液罐分液后进入新氢压缩机(K-101)，经二级升压后与循环氢混合，作为反应所需的混氢原料。 柴油加氢精制装置反应部分流程简图见图1。原料油自装置外来经原料油过滤器和聚结器滤除杂质和明水后进入原料油缓冲罐，再经反应进料泵升压，经精制柴油-原料油换热器与精制柴油换热后，与混合氢混合作为混合进料。装置外来的PSA氢气经新氢压缩机入口分液罐分液后进入新氢压缩机(K-101)，经二级升压后与循环氢混合，作为反应所需的混合氢。 混合进料经过反应产物-混氢油换热器换热后，进入反应进料加热炉加热至反应所需温度，再进入加氢精制反应器。该反应器设置二个催化剂床层，床层间设有注急冷氢设施。 来自加氢精制反应器的反应产物，分别与混氢油、低分油换热后，经反应产物空冷器冷却，进入冷高压分离器。冷高压分离器顶部出来的气体（循环氢）进入循环氢脱硫系统脱除其中的H2S气体，循环氢经循环氢压缩机(K-102)升压后分三路：―路作为急冷氢进入反应器；―路与升压后的PSA氢混合，作为混合氢，另―路打旁路至冷高分气空冷器前，返回至循环氢压缩机入口。冷高压分离器油相减压后送至冷低压分离器进行再次闪蒸分离，低分油经反应产物-低分油换热器换热后进入脱硫化氢汽提塔(C-201)。 图1 反应部分流程简图 2催化剂 PHF-102型催化剂为大庆化工研究中心开发的柴油加氢精制催化剂。具有孔容和比表面积大、机械强度高、装填堆积密度大、加氢脱硫、脱氮、脱氧活性好等特点。PHF-102型催化剂主要物化性质见表1。 表1 PHF-102型催化剂物化性质 分析项目 质量指标 实测结果 WO3，m% 24～29 26.35～26.59 NiO，m% 4～6 5.25～5.47 孔容，mL/g ≮0.3 0.39 比表面，m2/g ≮160 218 侧压强度，N/cm ≮160 163 直径，mm 1.3～1.7 1.38～1.43 长度(3～8)% 85 86.85 装填密度，t/m3 0.75～0.85 0.799～0.804 形状 三叶草 三叶草 3装置开工 3.1催化剂装填 柴油加氢精制反应器大小为Φ2.8m×24100m,共装填PHF-102型催化剂54.2吨，装填方案见表2。 表2 PHF-102型催化剂装填方案 装填类别型号 装填高度,mm 装填密度,g.cm-3 装填质量,Kg 上床层 顶部Φ13mm惰性瓷球 200 1.083 800 PHF-102-P-2 360 0.564 1250 PHF-102-P-3 1190 0.592 4340 PHF-102 4230 0.814 21200 上床层Φ3mm惰性瓷球 100 1.299 800 上床层Φ6mm惰性瓷球 120 1.083 800 下床层 下床层顶部Φ6mm惰性瓷球 100 1.422 875 PHF-102 6730 0.797 33000 底部Φ3mm惰性瓷球 110 1.292 875 底部Φ6mm惰性瓷球 100 1.422 875 底部Φ13mm惰性瓷球 610 0.799 3000 3.2催化剂硫化 PHF-102催化剂采用湿法硫化，以常二线轻柴油为硫化油。将反应系统压力控制在4.0Mpa，加热炉点火升温，将反应器入口温度升至110℃时投用进料泵，进行催化剂侵湿。建立反应系统闭路循环。控制15～20℃/h升温速度将反应器入口温度升至170℃恒温2小时，控制硫化剂注入量400kg/h。控制15～20℃/h升温速度将反应器入口温度升至230℃，当反应器床