上海石化FHUDSFHUDS催化剂组合在上海石化万吨柴油加氢装置的应用郭Word下载.docx
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26.0〜33.0
物理性质
孔容/mLg1
0.29
0.35
低温氮吸附
比表面积/m2g-1
180
200
侧压强度/Ncm-1
150
渐进式强度仪
外形
三叶草型
目测
堆积密度/gcm-3
0.98〜1.10
0.87〜0.97
量筒法
尺寸/mm
①{1.2〜1.4}>
{2〜8}
①{1.1〜1.3}>
卡尺
3催化剂应用情况
3.1催化剂装填
上海石化330万吨/年柴油加氢装置采用热壁反应器,分上、下两个床层
,中间设有冷氢箱.
催化剂地装填由上海阳申石化设备安装公司完成,装填采用密相装填方法.2018年5月21日
10:
00三方确认具备装剂条件并完成划线,19:
00开始装填下部①13瓷球,5月27日10时全部装
填结束历时135小时,共计装填FHUDS-5粗条催化剂2.14吨;
FHUDS-5细条催化剂114.35吨;
FHUDS-2粗条催化剂2.43吨;
FHUDS-2细条催化剂89.25吨;
FHRS细条捕硅剂5.62吨;
FHRS粗条捕硅剂3吨;
FZC-103保护剂1.5吨;
FZC-102B保护剂1.52吨;
催化剂装填数据见表2.XHAQX74J0X
表2反应器实际装填数据
位置
物料名称
高度/mm
体积/m3
重量/t
装填密度/t.m-3
上床层
©
13瓷球
100
1.66
2.325
1.4
FZC-102B保护剂
160
2.66
1.52
0.57
FZC-103保护剂
1.50
0.56
FHRS加氢捕硅剂(粗条>
300
4.98
3.00
0.60
FHRS-1捕硅剂
520
8.64
5.62
0.65
FHUDS-2催化剂(自然>
600
9.96
9.45
0.95
FHUDS-2催化剂(密相>
4300
71.38
79.8
1.12
FHUDS-2催化剂粗条(自然>
200
3.32
2.4326
6瓷球
1.7
1.02
冷氢箱和分配盘
续表2
下床层
90
1.49
2.25
1.51
FHUDS-5催化剂(自然>
780
12.95
10.67
0.82
FHUDS-5催化剂(密相>
6860
113.88
103.68
0.91
FHUDS-5催化剂粗条(自然>
150
2.49
2.14
0.86
2.125
1.28
858
6.00
合计
FHUDS-2催化剂(细条>
4900
81.34
89.25
1.10
FHUDS-2催化剂(粗条>
FHUDS-5催化剂(细条>
7640
126.83
114.35
0.9
FHUDS-5催化剂粗条
FHUDS-2和FHUDS-5催化齐U
12890
213.98
208.1726
注:
(1>反应器内径按4600mm计算;
(2>反应器下封头©
13瓷球装填至出口收集器平面上
200mm.LDAYtRyKfE
从表2可见,柴油加氢装置共计装填FHUDS-2催化剂84.66m3,共计装填FHUDS-5催化剂
3
129.32m.Zzz6ZB2Ltk
3.2装置开工
由于FHUDS-2和FHUDS-5催化剂均为新型H活性中心型催化剂,不能高温干燥.因此,干
燥步骤省略.dvzfvkwMI1
3.2.1催化剂预硫化
本次装置开工采用直馏柴油<硫化用直柴性质:
S含量为0.66%,95%温度为3477C,密度
为0.8334g/cm,N含量为85mg/kg)做硫化油,硫化剂为DMDS.2018年6月5日开始催化剂硫化,到6月7日晚22:
00硫化结束.具体硫化过程如下:
rqyn14ZNXI
<1)氢气建立循环后,在反应器入口压力5.0MPa、反应器入口温度108C条件下,起动进
料泵,按体积空速1.5h-1向反应系统进硫化油,开路冲洗催化剂床层3小时,然后进行硫化油闭路循环.EmxvxOtOco
<2)以10C/h向150C升温并恒温2小时后,以10C/h地速度向170C升温,20:
00催化剂床层温度升至170C,21:
20开始向系统注入硫化剂DMDS,初始注入速度为300kg/h,22:
00反应
系统以10C/h向230C升温,待反应器入口温度升至230C后,开始恒温硫化8小时.再继续以
10C/h开始向320C升温,反应器入口温度达到320C后恒温8小时,整个硫化过程共计59小时.
本次硫化共计DMDS约34吨,为理论需硫量地108%.硫化条件为:
反应器入口压力5.0〜
_1
6.8MPa,体积空速1.5h,氢油体积比500〜900.硫化期间循环氢中硫化氢浓度变化见图
1.SixE2yXPq5
由硫化趋势图可见,升温和恒温过程非常平稳,循环氢中硫化氢浓度始终保持在10000^L/L
左右,注硫量和硫化时间均达到理论要求,保证了催化剂地硫化效果.6ewMyirQFL
3.2.2催化剂初活稳定
催化剂预硫化结束后,2018年6月8日0:
00将反应器入口温度降至280C进行催化剂初活稳定,稳定用油为直馏柴油,初活稳定期间进料量200t/h,高分压力6.1MPa,循环氢流量
180000Nm/h.y6v3ALoS89
3.2.3引进催化柴油与焦化汽柴油
催化剂初活稳定结束后,于2018年6月9日8:
30引进催化柴油、13:
40引进焦化汽柴油.6月9日18:
00精制柴油硫含量为500^g/g,其他指标全部满足要求,装置进入正常生产,开车取得圆满成功.M2ub6vSTnP
3.3FHUDS-2/FHUDS-5催化剂组合应用结果
为了考察FHUDS-5催化剂地性能,同时考察330万吨/年柴油加氢装置采用FHUDS-
2/FHUDS-5组合装填在高空速条件下生产低硫柴油时对原料油地适应性,装置稳定运转2个半
月后汙2018年8月24日〜8月27日间,在90%负荷及满负荷处理量下考察了装置生产欧W标准清洁柴油地可行性,进行了产品质量、综合能耗及物料平衡等方面地技术标定.2018年10
月28日起根据生产系统安排,正式生产沪"
标准柴油.0YujCfmUCw
3.3.1技术标定情况
标定方案分二个工况:
标定工况一装置加工能力为90%负荷<进料量为354t/h),即主催
化剂体积空速为1.96h-1,柴油产品符合欧"
排放标准要求;
标定工况二装置满负荷进料<进料
量为393t/h),即主催化剂体积空速为2.2h-1,柴油产品符合欧W排放标准要求.eUts8ZQVRd
3.3.1.1标定工况一:
装置加工能力为96%负荷,生产欧W标准柴油方案
标定原料油为直馏柴油、焦化汽柴油和催化柴油地混合油,按设计值比例混合.
实际标定时总处理量为379.41t/h<负荷达96%),其中直馏柴油进量为207.83t/h,焦化汽、
柴油进量153.08t/h,催化柴油进量为18.50t/h,构成比例为直柴54.8%、焦化汽柴油40.3%、催
柴4.9%.sQsAEJkW5T
装置标定结果见表3〜表7.标定结果表明,处理硫含量为1.04%、氮含量为399呃/g地直柴、焦化汽柴油及催柴混合油,采用FHUDS-2/FHUDS-5催化剂组合装填,在入口温度320C,平均温度352C,主催化剂体积空速2.1h-1、高分压力6.5MPa等条件下,柴油产品硫含量为
30用/g、十六烷值54.5、多环芳烃含量5.7%、主要指标满足欧W排放标准清洁柴油质量要
求;
装置能耗为13.771千克标油/吨,明显低于设计值17.595千克标油/吨.GMslasNXkA
表3标定时原料油性质
标定时间
工况一
工况二
油品名称
混合原料
密度(20C>
/kgm-3
841.4
842.0
馏程厂C
IBP/10%/30%/50%
56/164/249/281
68/175/253/284
70%/90%/95%/EBP
309/345/362/365(97%〉
313/350/365/367(97%>
硫含量/由g-1
10400
10700
氮含量/・gg-1
399
469
总芳烃,%
32.8
35.5
多环芳烃,%
15.7
17.4
凝点/C
-6
/
溴价/gBr(100g>
-1
22.75
19.0
酸度/mgKOH.g-1
表4标定时操作条件
高分压力/MPa
6.5
氢油体积比
396
359
主催化剂体积空速/h-1
2.1
入口温度/C
320
平均温度/C
352
358
表5标定时精制柴油性质
精制柴油
836.5
837.5
馏程/C
171/229/261/284
179/229/261/283
310/345/360/362(97%>
309/344/360/363(97.3%>
硫含量/乜g-1
30
46
氮含量/g-1
10.2
18.6
十六烷值
54.5
54
27.5
29.1
5.7
5.1
0.88
0.77
色度
0.5
1.0
表6标定时精制石脑油性质
736.5
733.2
硫含量/£
・g-1
11.3
11.5
氮含量/・g-1
3.5
组成,%
正构烷烃
35.88
34.10
异构烷烃
28.77
30.44
链烷烃
64.65
64.54
烯烃
0.00
环烷烃
19.57
19.91
芳烃
13.40
13.07
馏程/C
53/85/107/127
32/80/105/127
158/190/202/216
157/188/200/211
表7标定时综合能耗数据
设计单耗
循环水/t.t-1
2.52
6.11
5.30
净化水/t.t-1
0.03
除盐水/t.t-1
0.04
凝结水/t.t-1
-0.07
新鲜水/t.t-1
0.02
0.01
电/度.t-1
16.49
18.15
17.06
氮气/Nm3.t-1
1.53
1.14
0.97
净化风/Nm3.t-1
0.66
0.41
0.37
0.35MPa蒸汽/t.t-
-0.003
1
3.5MPa蒸汽/t.t-
1.0MPa蒸汽/t.t-1
燃料气/kg.t-1
4.65
2.78
2.73
燃料油/kg.t-1
3.76
处理量/t.h-1
392.86
379.4
405.5
日处理量/t.日-1
9429
9106
9732
总能耗/kg标油.t-1
17.595
13.771
12.682
3.3.1.2标定工况二:
装置加工能力为100%负荷,生产欧W标准柴油方案
原定标定工况二装置加工能力为100%满负荷,原料油处理量为393t/h,实际标定时处理量
为405.54t/h<实际负荷达103%),其中直馏柴油进量为235.08t/h、焦化汽、柴油进量
150.58t/h,催化柴油进量为19.88t/h,构成比例为直柴58.0%、焦化汽柴油37.1%、催柴4.9%.装置标定结果见表3〜表8.TlrRGchYzg
表8标定工况二地物料平衡
总数量/t.h-1
比例,%
t/h
t/d
4
10t/a
入方
直馏柴油
57.47
235.08
5641.92
197.47
焦化汽柴油
36.81
150.58
3613.92
126.49
催化柴油
4.86
19.88
477.12
16.70
新氢
0.85
3.49
83.76
2.93
409.03
9816.72
343.59
岀方
88.50
362
8688.00
304.08
精制石脑油
8.48
34.67
832.08
29.12
轻烃
2.29
55.00
1.93
低分气
0.29
1.18
28.20
0.99
含H2S干气
0.92
90.20
3.16
损失
5.135
1.26
123.24
4.31
氢耗,%
0.8
标定结果表明,处理硫含量为1.07%、氮含量为469呃/g地直柴、焦化汽柴油及催柴混合油,采用FHUDS-2/FHUDS-5催化剂组合装填,在入口温度320C,平均温度358C,主催化剂体积空速2.25h-1、高分压力6.5MPa等条件下,柴油产品硫含量为46呃/g、十六烷值54、多环芳烃含量5.1%,主要指标满足欧W排放标准清洁柴油质量要求.高空速条件下生产沪W标准柴油时
能耗为12.682千克标油/吨,明显低于设计值17.595千克标油/吨.7EqZcWLZNX
4正式生产沪W标准柴油情况
上海石化330万吨/年柴油加氢装置自2018年11月起,开始生产国"
标准柴油,在高分压
力6.5MPa、体积空速为1.8〜2.2h-1、反应器入口温度318〜325C、出口温度371〜378C等条件下,加工直柴搀兑约40%催柴及焦化汽柴油混合油,连续生产沪"
标准柴油70天,精制柴油主要指标均符合欧W排放标准要求.lzq7IGf02E
上海石化330万吨/年柴油加氢装置运转5个月后长周期生产国W标准清洁柴油地工业应
用结果分别见表9、图2及图3.zvpgeqJ1hk
表9上海石化柴油加氢装置生产国W标准清洁柴油期间典型工业数据
时间-
反应器
入口温度厂C出口温度厂C
体积空速/h-1
原料油硫含量A'
g.g
1精制柴油硫含量/」g.g
2018-11-11
322
371
1.01
23.0
2018-11-15
372
2.2
0.98
39.0
2018-11-19
375
7.2
2018-11-23
321
1.13
19.8
2018-11-27
376
1.07
21.9
2018-12-1
1.8
1.17
24.4
2018-12-5
323
374
26.8
2018-12-9
29.4
2018-12-15
319
373
1.03
12.6
2018-12-20
318
29.0
2018-12-24
35.3
2018-12-27
37.4
2018-12-30
378
20.2
2018-01-01
2.0
30.9
2018-01-04
0.96
29.3
2018-01-08
326
377
45.0
2018-01-13
324
18.9
2018-01-14
1.21
22.1
2018-01-16
21.0
2018-01-17
28.0
错误!
原料硫含量,%精制柴油硫含量,%
NrpoJac3v1
图图22上海石化柴油由加氢装I长周期生产国国柴油时原料油和精制柴油硫含量量
从表9、图2及图3可见,上海石化330万吨/年柴油加氢装置开工5个月后,在体积空速为
1.8〜2.2h-1、反应器入口温度318〜325C、出口温度371〜378C等条件下,加工硫含量为
0.96%〜1.26%地直柴搀兑40%催柴及焦化汽柴油混合油,连续生产沪"
标准柴油70天,精制柴
油符合国”标准柴油质量指标要求•尽管期间为了多产柴油,掺入了减一线柴油馏分,但采用
FHUDS-2/