加氢装置降低柴汽比的优化措施研究

加氢装置降低柴汽比的优化措施研究

贾俊山

中石油云南石化有限公司  云南 安宁 650300

摘要：在柴油消费需求量逐年下降的背景下，炼油厂对加氢装置进行了优化，以降低柴汽比，提升产品的经济价值。本文首先对降低柴汽比的可行性进行研究，明确分析目前加工能力、馏分利用情况与柴汽比控制情况。其次分析降低柴汽比的有效措施，通过优化蒸馏装置、改造喷气燃料设施与优化蜡油加氢装置，使得加氢装置柴汽比降低，确保项目取得预期效益，满足市场最新发展要求。

关键词：加氢装置；柴汽比；优化措施

前言：现阶段，我国汽车市场保有量逐年增加，汽油产品的消费规模越来越大。另一方面，受到经济转型发展影响，使用液化气（LNG）等清洁燃料对传统燃油汽车进行改造成为人们关注的重点。在此背景下，柴油消费数量逐年走低，我国柴汽比正式进入到下行通道。鉴于此，研究加氢装置中降低柴汽比的方案具有现实意义。行业相关人员应关注降低柴汽比的可行措施，对目前加氢装置技术发展的现状进行分析，由此提升炼油厂经济效益。

1降低柴汽比的可行性研究

1.1加工能力分析

项目中，炼油厂喷气燃料加氢装置的加工能力在0.6Mt/a，原料终馏点为280℃，具有较大的富余空间。在此背景下，能够将多余喷气燃料的原料与柴油馏分加入加氢装置中，用于生产柴油新产品。研究指出，倘若能够对喷气燃料中的原料进行全部回收利用，则产量可达到每年1.0Mt，鉴于此，有必要对目前使用的蒸馏装置进行改造，采取最新的工艺技术，对加氢装置进行升级，以降低柴汽比，实现理想的利用效果[1]。

1.2馏分利用情况

目前，加氢装置主要采取汽油、柴油混合加氢工艺，应用的原料包括直馏柴油，催化裂柴油、焦化柴油与汽油等。在具体应用过程中，焦化汽油的占比通常达到10%以上，对其进行加氢处理后，油品中低于175℃的馏分将作为连续重整装置原料，其余部分则作为柴油产品。在相关技术方案下，假设将170℃~200℃的汽油组分作为柴油成品，其汽油组分会出现大量流失的问题。鉴于此，设计人员通常利用分馏塔设备，将馏分抽出，并根据具体需求，将其作为具有较高附加值的溶剂油或调和汽油，以减少对柴油的使用量。

1.3柴汽比控制现状

为进一步提升柴油质量，新建一套2.0Mt/a加氢装置，同时参考蜡油平衡原则，对加工装置的运行负荷进行严格控制。考虑到目前加氢装置的加工负荷较低，未能满足最新发展要求，实际上装置的负荷仅为规定值的50%，不利于降低柴汽比，因此，对加氢装置进行升级成为工作重点。在目前技术条件下，相关人员可对加氢裂化装置进行优化，使用直馏蜡油、柴油、裂化柴油原料进行加工，并采取全循环方案，对产品的分布方式进行优化，由此提高汽油组分，降低柴油组分，确保柴汽比达到预期标准。

2加氢装置降低柴汽比的有效措施

2.1优化蒸馏装置

为降低柴汽比，实现柴油馏分之间清晰切割，相关人员需要对蒸馏装置进行改造。例如，对常压塔的塔盘进行更换，并通过多种技术手段增大开孔率。对一线油泵的叶轮进行升级，确保电机功率足够大。同时，也对蒸馏装置系统中的工艺管线进行升级，将原有的管线直径由150mm扩大到200mm。在技术升级改造中，也对常一线油的水冷却器循环管线进行改造，通过扩大管线直径的方式，使得工艺方案能够满足最新要求。考虑到蒸馏装置中，常压塔各侧线的收率与热分布存在较大差异，因此，对本方案中的换热网络进行升级，经过反复测试后，决定在装置系统中，增加1台脱盐油中段换热器、1台三线初馏塔底油换热器、1台二线初馏塔底油换热器。

经过改造后的常一线油收率明显增加，由原来7.89%增加到目前的10.85%，终馏点自原有的240.0℃增加到260.0℃，柴油的馏分初馏点也由原来的165.6℃，增加到210.0℃。

2.2喷气燃料改造

在技术升级过程中，重点做好喷气燃料加氢装置改造，以实现扩大产能需求。具体改造方案如下：在原有加氢反应器中，新增加氢精制反应单元，并做好各单元之间的联动控制，以提升喷气燃料的燃烧效率。对加热炉进行改造，将原有的单管程方案，改为双管程，并对目前使用的燃烧器进行更新。在技术升级过程中，也使用了最新的喷气燃料产品，由此增加换热面积。对装置中的产品泵、汽提塔回流泵进行更新，同时将汽提塔的直径扩容，由原有的2.0m扩大到2.8m。经过改造后的喷气燃料加氢装置工作能力明显提升，其加工能力由原有的0.6Mt/a，提升到1.0Mt/a，最大值能够提高到1.2Mt/a，由此完成对增产喷气燃料产品的优化，确保每年产出0.4Mt，同时柴油产品每年可降低0.36Mt，确保柴汽比降低目标实现。

2.3蜡油加氢装置改造

出于增加催化裂化原料产量和汽油总产量的考虑，有关人员以蜡油加氢装置的特点为依据，对其操作流程做出了相应的调整，灵活运用熄灭加热炉，停用中端回流，终止柴油产出等工艺，确保加氢柴油能够连同加氢尾油被送往催化裂化装置内部[2]。对比分馏塔正常运行、停止运行后相关技术指标能够发现，停止运行后，加氢尾油的收率从最初的92%提高到98%左右，同时加氢尾油所含氮、硫元素及残炭量呈现出了明显的降低趋势，由此而带来的积极影响，便是装置能耗较停止运行前降低了约11MJ/t。

此外，向催化裂化装置内注入加氢柴油，还能够在一定程度上影响产品性能，使产品裂化性达到预期水平。停止抽出柴油后，相关产品的产量较之前减少约0.1Mt/a，与此同时，催化裂化装置所用原料量有所增加，若将汽油收率设定为48%，则汽油增产量能够达到0.05Mt/a左右。

结束语：在成品油质量升级的背景下，加氢装置在炼油厂中的作用越来越显著，如何对加氢装置进行优化，降低柴汽比是业内人员普遍关注的话题。文章总结了降低柴汽比的可行性，对项目研究背景进行描述，提出目前馏分利用情况较差、柴汽比控制不理想的问题现状。通过做好蒸馏装置升级、改造喷气燃料设备并升级蜡油加氢装置的技术手段，使得柴汽比控制在满意程度，提高对油品资源的加工能力，确保加工产品与目前市场需求结构一致。

参考文献：

[1]王树利,李林,孙丽琳.降低柴汽比的技术措施在某炼油厂的实践与认识[J].石油与天然气化工,2021,50(01):15-19.

[2]张苏宁.柴油加氢装置改造成航煤加氢装置方案探讨[J].当代化工,2020,49(05):965-968.