柴油加氢裂化降低柴汽比方案比较分析
<div style="text-align: left; margin-bottom: 10px;">
<h2 style="text-align: left; margin-bottom: 10px;">目录：</h2>
<h3 style="text-align: left; margin-bottom: 10px;"><a href="#sub_title_1" style="color: red;">1.催化柴油加氢精制装置图</a></h3>
<h3 style="text-align: left; margin-bottom: 10px;"><a href="#sub_title_2" style="color: red;">2.催化柴油加氢精制装置原理</a></h3>
<h3 style="text-align: left; margin-bottom: 10px;"><a href="#sub_title_3" style="color: red;">3.催化柴油加氢精制装置的作用</a></h3>
<h3 style="text-align: left; margin-bottom: 10px;"><a href="#sub_title_4" style="color: red;">4.柴油加氢精制催化剂</a></h3>
<h3 style="text-align: left; margin-bottom: 10px;"><a href="#sub_title_5" style="color: red;">5.柴油加氢催化剂</a></h3>
<h3 style="text-align: left; margin-bottom: 10px;"><a href="#sub_title_6" style="color: red;">6.柴油加氢催化剂主要成分</a></h3>
<h3 style="text-align: left; margin-bottom: 10px;"><a href="#sub_title_7" style="color: red;">7.加氢催柴和普通柴油的区别</a></h3>
<h3 style="text-align: left; margin-bottom: 10px;"><a href="#sub_title_8" style="color: red;">8.催化柴油加氢裂化</a></h3>
<h3 style="text-align: left; margin-bottom: 10px;"><a href="#sub_title_9" style="color: red;">9.柴油加氢精制工艺流程</a></h3>
<h3 style="text-align: left; margin-bottom: 10px;"><a href="#sub_title_10" style="color: red;">10.催化加氢在炼油工业中的作用有哪些?</a></h3>
</div>
<h3 id="sub_title_1" style="text-align: left; margin-bottom: 10px;">1.催化柴油加氢精制装置图</h3>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">方钉导航</p>
<h3 id="sub_title_2" style="text-align: left; margin-bottom: 10px;">2.催化柴油加氢精制装置原理</h3>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">联系合作、交易线索、投稿：邮箱 eipress@qq.com; 微信：energyinsider能源情报圈QQ群（377701955），欢迎申请加入，申请提供名字 公司 联系方式，否则不予通过文/徐以泉 王振元 庞新迎 肖立刚，中国石油工程建设公司华东设计分公司。</p>
<h3 id="sub_title_3" style="text-align: left; margin-bottom: 10px;">3.催化柴油加氢精制装置的作用</h3>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">1前言近年来，我国汽柴油消费总量持续增长，预计到2020年，汽油消费量的增长速度要高于柴油，远期柴汽比将持续走低国内炼厂降低柴汽比主要从两方面着手：增产汽油和减产柴油增产汽油措施包括提高石脑油切割点、提高催化裂化负荷、增加催化汽油产率、增设烷基化、异构化装置等；减产柴油措施包括提高柴油加氢装置石脑油产率、生产航煤产品等。</p>
<h3 id="sub_title_4" style="text-align: left; margin-bottom: 10px;">4.柴油加氢精制催化剂</h3>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">其中，将柴油馏分加氢裂化生产重整原料或直接生产汽油，可同时增产汽油并减产柴油，对降低柴汽比具有明显作用在柴油馏分的选取方面，催化柴油属于劣质柴油，硫含量高、十六烷值低，使用专门的催化剂并采用加氢裂化工艺可直接生产高辛烷值汽油组分，具有较强的应用价值；而采用直馏柴油加氢裂化，虽然生产的石脑油需进一步加工，但氢耗低、反应苛刻度低，可生产航煤产品。</p>
<h3 id="sub_title_5" style="text-align: left; margin-bottom: 10px;">5.柴油加氢催化剂</h3>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">两种方案各有所长某炼油芳烃一体化项目规划建设于东北某国家级石化园区，为适应市场变化，需要在原规划基础上降低柴汽比除采取增产航煤、增加异构化规模等常规手段外，分别对催化柴油和直馏柴油加氢裂化降低柴汽比方案进行重点对比，以选取最适宜技术路线。</p>
<h3 id="sub_title_6" style="text-align: left; margin-bottom: 10px;">6.柴油加氢催化剂主要成分</h3>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">2项目概述本项目的设计原油属含硫中间基原油，API度为35.7，硫含量为0.53%，氮含量为0.10%350℃以上常压渣油馏分收率为47.6%，残炭为4.5%，镍、钒含量分别为10.4μg/g、14.8μg/g。</p>
<h3 id="sub_title_7" style="text-align: left; margin-bottom: 10px;">7.加氢催柴和普通柴油的区别</h3>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">550℃以上减压渣油馏分收率为17.3%，残炭为14.1%，镍、钒含量分别为30.0μg/g、31.7μg/g由渣油性质可见，该原油适宜采用加氢路线加工产品方案定位为生产芳烃化工原料、高档润滑油基础油、高品质车用燃料以及轻烃化工原料，其中对二甲苯作为项目的特色及高附加值产品，需保证其产量达到1.5Mt/a。</p>
<h3 id="sub_title_8" style="text-align: left; margin-bottom: 10px;">8.催化柴油加氢裂化</h3>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">本项目设计原油加工规模15Mt/a，根据原油性质及产品方案，基于效益最大化原则，加工流程采用常减压蒸馏+加氢裂化+渣油加氢+催化裂化+芳烃联合+异构脱蜡技术路线全厂总流程见图1</p><img src="http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/vbKpzpOICvkrTJdZfKicib9cjafKcfYMOL4jwMgVqccl0BcGJ0rgro5cFmaCqE4eDEzEgRu5EFibnoqT53uJ80qQA/640?wx_fmt=png&tp=webp&wxfrom=5&wx_lazy=1&wx_co=1" style="width: 100%; margin-bottom: 20px;">
<h3 id="sub_title_9" style="text-align: left; margin-bottom: 10px;">9.柴油加氢精制工艺流程</h3>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">本项目原设计柴汽比为1.55~1.75，根据未来市场柴汽比变化趋势，将柴汽比重新定位为1.20左右在原总流程基础上，采取提高直馏煤油、柴油切割点以增产煤油减产柴油、重整拔头油全部进异构化装置增产汽油、催化中汽油由进重整装置改为直接加氢生产汽油产品等措施，全厂柴汽比降至1.41，未达到目标柴汽比。</p>
<h3 id="sub_title_10" style="text-align: left; margin-bottom: 10px;">10.催化加氢在炼油工业中的作用有哪些?</h3>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">在催化汽油产率已无提升空间、加氢裂化需控制转化率以兼顾润滑油原料的情况下，新增一套柴油加氢裂化装置，将原进入柴油加氢裂化装置的部分柴油裂化生产石脑油，以进一步降低柴汽比但在柴油裂化原料选取上，需对直馏柴油和催化柴油的经济性作进一步对比。</p>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">3柴油裂化方案对比如图1虚线部分，方案一采用催化柴油加氢裂化，根据催化柴油产量，装置规模设定为800kt/a，采用专用催化剂与适宜的反应参数，可以将催化柴油中的芳烃组分选择性加氢裂化为碳数小于10的烷基苯类，作为高辛烷值的汽油组分直接调和汽油，同时柴油十六烷值也得到较大幅提升。</p>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">方案二采用直馏柴油加氢裂化，装置规模同样设置为800kt/a，生产的轻石脑油组分可作为异构化原料，重石脑油组分可作为重整原料，煤油馏分作为航煤产品，柴油馏分可直接用于调和对二甲苯生产过程中副产少量的重芳烃产品，原方案将其调入柴油，但由于其十六烷值只有20左右，并不适宜作为柴油调和组分；若调入汽油，则由于含有大量的多环芳烃，密度大，导致汽油干点超标；若作为燃料油，则价值较低。</p>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">采用柴油裂化方案，可将重芳烃开环裂化为更高价值的组分，因此将重芳烃也作为柴油裂化的原料两种方案柴油裂化的物料平衡见表1。</p><img src="http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/vbKpzpOICvkrTJdZfKicib9cjafKcfYMOLZdVQYD13ud8VUW3IHOZm6CGh23JNSyANfIJAbtLaiaZA6lwjiazadeCg/640?wx_fmt=png&tp=webp&wxfrom=5&wx_lazy=1&wx_co=1" style="width: 100%; margin-bottom: 20px;">
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">由表1可见，两种方案柴油加工量相当，但方案一石脑油产率高于方案二，原因一是由于方案二汽油池辛烷值高，可将抽余油作为汽油调和组分，降低了对石脑油产量的需求；二是因为方案二通过生产一定量的煤油来降低柴油产量，降低了对石脑油的需求。</p>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">此外，方案一氢耗量明显高于方案二，除了方案一转化率高的原因之外，催化柴油比直馏柴油氢含量低约2%也是方案一氢耗高的主要原因方案一生产的石脑油研究法辛烷值(RON)约为89.5、烯烃含量(体积分数)约为43%</p>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">、苯含量(体积分数)约为1.9%，可直接作为汽油调和组分方案二生产的石脑油RON较低，进石脑油分离装置，分出C6以下的轻石脑油进异构化装置，可提升其RON辛烷值至89，重石脑油则进重整装置，为对二甲苯联合装置提供原料，以生产对二甲苯并副产RON辛烷值为114~115的汽油调和组分。</p>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">4柴油裂化方案对全厂加工方案的影响4.1装置规模采用柴油裂化技术后，全厂汽柴油加工装置规模受到一定影响，相应会引起投资变化。两种方案主要装置规模对比见表2。</p><img src="http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/vbKpzpOICvkrTJdZfKicib9cjafKcfYMOLUNBmSxqOv0ribsw9u7bsLOxhpmOasmY6rcgX9uuKV1H5rBqCHMMNapQ/640?wx_fmt=png&tp=webp&wxfrom=5&wx_lazy=1&wx_co=1" style="width: 100%; margin-bottom: 20px;">
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">由表2可以看出，在常减压装置与催化裂化装置规模保持不变的情况下：方案一和方案二各新增了柴油裂化装置，柴油加氢精制装置规模降低；两种方案均提高了常减压煤、柴油切割点，煤油加氢装置规模增加；两种方案均将原进入重整装置的催化中汽油直接调和汽油，因此重整装置规模应下降，但方案二由于柴油裂化生产的石脑油进入重整装置，因此重整装置规模反而略有提高；在保证对二甲苯产量不变的前提下，方案一虽然重整进料少，但通过将副产的汽油调和组分进一步转化，从而保证了对二甲苯的产量，同时也由于汽油调和组分的减少，使汽油池辛烷值降低，导致抽余油无法调和汽油，只能将原作为化工轻油的部分拔头油全部进异构化装置生产汽油以降低柴汽比，因此，方案一异构化装置规模增加。</p>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">由于各方案装置规模各有增减，方案一需增加投资1.44亿元，方案二需增加投资2.25亿元，增量占总投资比例的1%以内。4.2全厂汽、柴油池性质两种方案汽、柴油产品主要性质见表3。</p><img src="http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/vbKpzpOICvkrTJdZfKicib9cjafKcfYMOLpqK7uVQf3thH6zUGW01JwrPClgoQq83y9Icxuo4v45AAVLZVJZUx5Q/640?wx_fmt=png&tp=webp&wxfrom=5&wx_lazy=1&wx_co=1" style="width: 100%; margin-bottom: 20px;">
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">由表3可以看出，两种方案汽油产品均满足国Ⅴ标准要求方案一汽油池平均辛烷值低于基础方案和方案二，主要原因是方案一为满足柴汽比要求，将低辛烷值的抽余油全部调入汽油池此外，方案一异构化规模增大，而重整装置产汽油调和组分减少，也导致其辛烷值降低。</p>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">需要指出的是，本项目规划的催化裂化装置采用了常规催化技术，其柴油芳烃含量约60%，经加氢裂化生产的汽油组分辛烷值只有约89.5，而对于国内采用MIP或两段提升管等技术的炼厂，催化柴油芳烃含量可达80%以上，其裂化石脑油辛烷值可达92.5，再叠加MIP或两段提升管等技术本身催化汽油辛烷值高的特点，汽油池平均辛烷值能够提升到94.13，对于催化柴油芳烃含量高的炼厂，催化柴油裂化可带来更高的效益。</p>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">两种方案柴油产品均满足国Ⅴ标准，其中方案一柴油十六烷值过剩较多，主要原因是本项目直馏柴油十六烷值较高，达到51.3此外，方案一将催化柴油加氢裂化，在大幅降低低十六烷值柴油的同时，又较大幅度提高了未转化柴油的十六烷值，导致十六烷值过剩。</p>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">但若对于直馏柴油十六烷值较低的炼厂，采用催化柴油裂化则更符合其需求4.3全厂产品结构及经济效益两种方案主要原料、产品结构及效益对比见表4。</p><img src="http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/vbKpzpOICvkrTJdZfKicib9cjafKcfYMOLhwPpvsolW2q2eiaS5rgZmcXpOVopFssicicLW3btLn12S5ySibg9hibTibyg/640?wx_fmt=png&tp=webp&wxfrom=5&wx_lazy=1&wx_co=1" style="width: 100%; margin-bottom: 20px;">
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">由表4可以看出，两种方案均使全厂柴汽比降低到了1.2，实现了预定目标，其中柴油裂化装置对柴汽比降低的贡献约为0.21原料消耗方面，三种方案原油加工量相同，但方案一消耗氢气量最多，方案二其次，基础方案最少，主要原因是柴油裂化工况较原精制工况耗氢量更高，而方案二是对氢含量较低的催化柴油进行加氢，使氢耗进一步提高，相应氢气成本将增加。</p>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">方案一天然气消耗量与基础方案接近，方案二最高，主要原因在于柴油裂化工况较原加氢精制条件下燃料消耗量增大，但方案一由于重整规模减小而抵消了燃料量的增加，方案二则由于重整装置规模增加，燃料消耗最多产品方面，三种方案的主要差异在于汽油、煤油、柴油、抽余油和化工轻油产量上。</p>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">与基础方案对比，方案一汽油和煤油产量明显增高，柴油产量明显降低，同时高牌号汽油产量有所降低，抽余油与化工轻油总产量接近，在汽油、煤油价格明显高于柴油的情况下，方案一较基础方案每年增加利润2.45亿元，吨油毛利润提高16.4元。</p>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">方案二汽油、柴油产量均略低于方案一，量明显高于方案一，抽余油与化工轻油总产量接近，由于煤油价格高于汽、柴油，且高牌号汽油比例较高，因此方案二效益好于方案一，相比基础工况，每年增加利润5.90亿元，吨油毛利润提高39.3元。</p>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">此外，对于方案一，若前置催化裂化装置采用高催化柴油芳烃含量技术，则其95号汽油比例可增至68%，在高牌号汽油市场容量允许的情况下，其吨油毛利润可提升48.7元，效益将高于方案二5结论①在常规降低柴汽比措施的基础上，通过增加柴油加氢裂化装置，可进一步降低全厂柴汽比，对于燃料-芳烃型炼厂，投资增加幅度在1%以内。</p>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">②直馏柴油裂化具有氢耗低、可生产航煤产品、全厂汽油池辛烷值高等优势，相比催化柴油裂化，能够在更低的转化率下实现降低柴汽比目标，适合柴油池十六烷值富裕的炼厂对于本规划炼厂，直馏柴油裂化方案可提升吨油毛利润39.3元。</p>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">③催化柴油裂化适宜于柴油池十六烷值较低、催化柴油芳烃含量较高的炼厂对于本规划炼厂，采用催化柴油裂化方案可提升吨油毛利润16.4元，如果采用适宜的催化裂化工艺，使催化柴油芳烃含量达到80%以上，催化柴油裂化方案吨油毛利润可提升48.7元，更具优势。</p>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">方钉导航</p>
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