|
|
我国大部分原油都属于石蜡基原油，柴油馏分含蜡量多，凝固点高。而在冬季，我国北方寒区低凝柴油需求量大，为了解决这一矛盾，多数炼厂或采用降低柴油干点的操作方式生产低凝柴油，或采用临氢（加氢）降凝技术生产低凝柴油。但是采用降低柴油干点的操作方式生产低凝柴油时，将影响炼厂的柴油产量，此操作方式与当前提高柴汽比的社会需求不符，而且此操作方式也将减少企业的经济效益；采用临氢（加氢）降凝技术生产低凝柴油，虽然可大幅度降低柴油的凝固点，但与生产清洁燃料的社会大趋势相比，该技术仍存在一些不足，如不能明显降低柴油的密度、干点（或95％点），不能提高柴油的十六烷值等等。
针对上述技术存在的不足，并结合MCI技术和MHUG技术的优势，抚顺石油化工研究院成功开发了一种用于灵活多效生产清洁柴油的加氢新技术---FHI柴油加氢改质异构降凝技术。该技术选用具有强异构功能的催化剂，采用单剂或两剂串联一次通过工艺流程，在中压或高压条件下，对直馏柴油和/或二次加工柴油进行加氢处理，在实现深度脱硫、脱氮、脱芳和选择性开环的同时，可以使进料中的正构烷烃等高凝点组分进行异构化反应，并使进料中的重馏分发生适度的加氢裂化反应，从而在显著降低柴油产品硫、氮和芳烃尤其是稠环芳烃含量的同时，能够大幅度降低凝固点，并使密度、T95和十六烷值等指标得到明显改善。
FHI柴油加氢改质异构降凝技术典型操作条件为反应压力6.0～18.0MPa，氢油体积比400～1200，体积空速0.8～2.0h-1，反应温度340～430℃，可用于加工直馏柴油、直馏轻蜡油（LVGO）、催化柴油、焦化柴油及其混合油，可生产符合不同质量标准要求的柴油产品，同时兼产部分硫氮含量低、芳烃潜含量较高的石脑油产品。FHI技术具有很大的操作灵活性，通过调整反应温度，即可使装置按加氢精制（脱硫脱氮）、MCI（降低密度和提高十六烷值）、异构降凝（降低凝固点）或加氢改质（降低T95和增产石脑油）等不同方案运行。用户选用该技术将有很大的生产操作灵活性，可以很好适应市场对产品需求的季节性变化，因而将可取得很好的经济效益。该技术目前已在国内多家企业工业应用。典型试验结果如表所示。
直馏柴油、催化柴油和焦化柴油FHI试验结果
|
原料油 |
任丘常三线油 |
任丘催化柴油 |
大庆催化柴油 |
大庆焦化柴油 |
|
工艺条件 |
|
催化剂 |
3996/FC-14 |
3996/FC-14 |
FC-14 |
3996/FC-14 |
|
反应压力 MPa |
7.0 |
7.0 |
6.4 |
14.0 |
|
体积空速 h-1 |
1.09 |
1.09 |
1.50 |
0.95 |
|
反应温度 ℃ |
382～396 |
382～396 |
360 |
375～395 |
|
石脑油收率 m% |
11.0 |
2.7 |
1.0 |
6.4 |
|
石脑油芳潜 m% |
29.2 |
58.7 |
>50 |
41.7 |
|
柴油产品收率 m% |
88.5 |
97.3 |
98.4 |
93.6 |
|
原料及柴油
产品性质 |
原料 |
柴油
产品 |
原料 |
柴油
产品 |
原料 |
柴油
产品 |
原料 |
柴油
产品 |
密度(20℃)
kg× m-3 |
824.4 |
806.1 |
884.1 |
852.0 |
881.3 |
853.8 |
818.5 |
790.3 |
|
馏程 ℃ |
|
|
IBP/10% |
218/279 |
151/209 |
169/217 |
154/206 |
184/219 |
160/210 |
146/219 |
157/198 |
|
50%/90% |
333/372 |
309/351 |
270/337 |
253/321 |
264/339 |
257/328 |
274/329 |
238/301 |
|
95%/FBP |
381/388 |
361/373 |
350/357 |
335/349 |
352/358 |
342/352 |
340/347 |
315/329 |
|
凝点 ℃ |
+29 |
-1 |
-4 |
-16 |
-10 |
-10 |
-2 |
-24 |
|
冷滤点 ℃ |
|
+3 |
|
-10 |
-3 |
-7 |
|
|
|
硫
mg×
g-1 |
1400 |
<10 |
2700 |
<10 |
1200 |
<10 |
846 |
<10 |
|
氮
mg× g-1 |
207 |
1.0 |
1378 |
1.5 |
900 |
1.5 |
1102 |
1.0 |
|
链烷烃 m% |
60.5 |
73.5 |
30.3 |
41.7 |
|
|
45.8 |
65.4 |
|
环烷烃 m% |
26.9 |
16.7 |
14.2 |
11.3 |
|
|
32.9 |
33.4 |
|
芳烃 m% |
12.6 |
9.8 |
55.5 |
47.0 |
|
|
21.3 |
1.2 |
|
二环以上芳烃 m% |
6.1 |
2.8 |
35.9 |
14.9 |
|
|
8.5 |
0.2 |
|
十六烷值(实测) |
|
64.0 |
27.1 |
39.5 |
29.9 |
39.6 |
59.2 |
66.4 |
华北混合油FHI试验工艺条件及产品性质
|
试验编号 |
华北混合油 |
试验1 |
试验2 |
试验3 |
|
工艺条件 |
|
催化剂 |
|
3996/FC-14 |
3996/FC-14 |
3996/FC-14 |
|
反应压力
MPa |
|
7.0 |
7.0 |
7.0 |
|
体积空速
h-1 |
|
1.09 |
1.09 |
1.09 |
|
石脑油收率
m% |
|
3.9 |
5.4 |
8.8 |
|
石脑油芳潜
m% |
|
>40 |
>40 |
>40 |
|
柴油产品收率
m% |
|
96.1 |
94.6 |
91.2 |
|
原料及柴油产品性质 |
|
密度(20℃)
kg× m-3 |
860.4 |
827.4 |
825.8 |
821.8 |
|
馏程
℃ |
|
|
IBP/10% |
170/226 |
177/209 |
161/201 |
158/198 |
|
50%/90% |
301/358 |
272/343 |
260/331 |
251/324 |
|
95%/FBP |
370/381 |
357/367 |
345/355 |
342/349 |
|
硫
mg× g-1 |
2200 |
<10 |
<10 |
<10 |
|
氮
mg× g-1 |
992 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
|
链烷烃
m% |
45.3 |
60.2 |
59.3 |
58.8 |
|
环烷烃
m% |
17.1 |
22.2 |
15.6 |
19.3 |
|
芳烃
m% |
37.6 |
17.6 |
25.1 |
21.9 |
|
二环以上芳烃
m% |
24.2 |
3.2 |
5.1 |
4.3 |
|
凝点
℃ |
+16 |
-7 |
-20 |
-32 |
|
冷滤点
℃ |
|
-2 |
-13 |
-19 |
十六烷值
(ASTM D4737-96a) |
47.6 |
54.9 |
52.6 |
52.2 |
原料A FHI试验工艺条件及产品性质
|
试验编号 |
原料A |
条件1 |
条件2 |
|
催化剂 |
|
FH-98/FC-20 |
FH-98/FC-20 |
|
氢分压 MPa |
|
6.0 |
6.0 |
|
氢油体积比 |
|
400:1 |
400:1 |
|
体积空速 h-1 |
|
1.2 |
1.8 |
|
生成油性质 |
汽油 |
柴油 |
汽油 |
柴油 |
汽油 |
柴油 |
|
密度(20℃) kg×
m-3 |
710.4 |
837.8 |
720.9 |
824.8 |
720.5 |
824.3 |
|
馏程 ℃ |
|
|
IBP/10% |
42/74 |
153/209 |
73/91 |
153/203 |
78/94 |
169/209 |
|
30%/50% |
88/100 |
247/281 |
99/107 |
238/270 |
102/110 |
242/273 |
|
70%/90% |
112/130 |
314/350 |
117/134 |
305/340 |
119/135 |
308/343 |
|
95%/EBP |
139/156 |
365/374 |
148/155 |
361/372 |
143/155 |
359/373 |
|
硫 mg×
g-1 |
254 |
1600 |
1.3 |
5.8 |
1.0 |
3.8 |
|
氮 mg×
g-1 |
31 |
628 |
1.2 |
3.9 |
1.2 |
2.8 |
|
溴价 gBr×
(100ml)-1 |
63.7 |
16.3 |
0.60 |
0.97 |
0.68 |
1.08 |
|
折光率(20℃) |
|
1.4710 |
|
1.4601 |
|
1.4605 |
|
凝点 ℃ |
|
9 |
|
-1 |
|
-1 |
|
闪点 ℃ |
|
64 |
|
66 |
|
68 |
|
粘度(20℃) mm2×
s-1 |
|
4.779 |
|
4.319 |
|
4.306 |
|
酸度 mgKOH×
(100ml)-1 |
|
7.22 |
|
0.83 |
|
0.83 |
|
氧化安定性 mg×
(100ml)-1 |
|
|
|
1.5 |
|
1.8 |
|
十六烷值(D
4737-96a) |
|
52.2 |
|
55.2 |
|
56.4 |
|
产品收率 m％ |
5.6 |
94.4 |
6.0 |
94.0 |
5.8 |
94.2 |
原料B、原料C FHI试验工艺条件及产品性质
|
原料油 |
原料B |
原料C |
|
工艺条件 |
|
催化剂 |
|
FF-16
/FC-20 |
FF-16
/FC-20 |
|
FF-16
/FC-20 |
FF-16
/FC-20 |
|
反应压力
MPa |
|
9.0 |
9.0 |
|
9.0 |
9.0 |
|
体积空速
h-1 |
|
1.50
/1.50 |
1.50
/1.50 |
|
1.50
/1.50 |
1.50
/1.50 |
|
<65℃轻石脑油收率
m% |
|
1.99 |
4.54 |
|
2.88 |
3.86 |
|
65～165℃重石脑油收率
m% |
|
16.62 |
18.15 |
|
11.67 |
16.30 |
|
65～165℃重石脑油芳潜
m% |
|
52.3 |
47.1 |
|
54.3 |
51.1 |
|
>165℃柴油产品收率
m% |
|
80.85 |
76.53 |
|
85.09 |
79.35 |
|
原料及柴油产品性质 |
原
料 |
柴油产品 |
柴油产品 |
原
料 |
柴油产品 |
柴油产品 |
|
密度(20℃)
kg× m-3 |
845.6 |
818.0 |
817.0 |
864.7 |
832.5 |
830.5 |
|
馏程
℃ |
|
|
IBP/10% |
145/201 |
164/205 |
156/197 |
165/220 |
167/209 |
171/206 |
|
50%/90% |
300/353 |
278/334 |
255/291 |
302/360 |
268/341 |
257/330 |
|
95%/FBP |
366/376 |
350/362 |
339/354 |
384/388 |
365/382 |
350/369 |
|
硫 mg×
g-1 |
1120 |
<10 |
<10 |
1200 |
<10 |
<10 |
|
氮 mg×
g-1 |
644 |
1.0 |
1.0 |
811 |
1.0 |
1.0 |
|
链烷烃
m% |
43.9 |
|
|
31.2 |
|
|
|
环烷烃
m% |
22.1 |
|
|
33.5 |
|
|
|
芳烃
m% |
33.8 |
13.6 |
12.9 |
35.3 |
16.3 |
15.4 |
|
二环以上芳烃
m% |
14.6 |
|
|
22.5 |
|
|
|
凝点
℃ |
+4 |
-7 |
-18 |
+5 |
-14 |
-21 |
|
十六烷值(ASTMD 4737-96a) |
51.1 |
60.2 |
54.6 |
45.2 |
52.1 |
50.6 |
|
