柴油加氫裝置產品質量分析及操作建議袁
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摘 要：隨著我國科技的不斷發展，柴油的質量也得到了進一步的提高;在采油加氫裝置原材料中二次油加入的比例，要求也越來越嚴格。本文通過對換劑后裝置的狀況進行全面分析，結果表明當原材料密度超過721kg/m3，而精制柴油密度易大于618kg/m3。在原材料之中，催化劑柴油加入的比例大于11.7%，精制柴油之中的多環芳烴易大于6.71%。
關鍵詞：柴油加氫裝置;產品質量;二次油
石化每年產量為370萬噸柴油加氫裝置于2016年6月份開始投入使用，其設備主要有精制煉油、分餾、壓縮機和一套公用工程系統等部分組成。本套設備以直硫柴油、焦化汽油、催化柴油等為主要的原材料，生產滿足國VI標準的柴油，其中多環芳烴含量≯7%，密度791～815kg/m3，而總硫≯10ppm。
通過對物料加工的流程進行系統的優化并提高加氫深度，每年產量為370萬噸的柴油加氫裝置于2016年6月3日，生產出國VI標準柴油。由于催化劑長時間的運行，使其在生產末期時活性出現了降低，只有限制個股物料蒸餾，才能夠使生產出來的產品達到合格指標，這嚴重的影響了柴油的生產效率。在6月28日～7月11日對該裝置停工換劑，完成該項工作之后，再一次啟動該設備，通過對質量進行檢查，發現精制柴油中的總硫含量超出了國VI標準規定的范圍，為此本文進行了深入的研究。
1 柴油加氫裝置的加工工藝流程
對柴油進行加氫所采用的仍然是高分工藝流程：反應器為熱板焊結構，其內部由兩個催化劑床構成，并且內部還設置了冷氫注入點，并在高熱壓分離器與熱低壓分離器之間設置了液力透平。裝置中有兩臺加熱爐，也設計了煙氣余熱回收系統。
我們對分餾系統采用的是雙塔汽提流程：脫硫化氫汽提塔采用的是網管，1.0MPa蒸氣氣體，其產品分餾塔則是使用的重沸爐汽提，塔頂汽油加熱低溫熱水，從而充分回收分餾塔頂汽油所散發出的熱量。
2 運行的關鍵步驟
2.1 催化劑的安裝方法
對高硫原油進行煉制時，其催化劑主要是使用的是新一代高活性柴油深度加氫精制催化劑與RS-2000再生劑。在反應器的內部設置了兩個催化劑，其上層裝置采用RS-2000再生劑，其下層裝置則使用FH-UDS系列催化劑，并且我們裝填使用的催化劑以及保護劑都為氧化態。
2.2 系統的試壓以及聯運
加氫精制裝置核心的部分在于反應，由內向外依次為分離、換熱以及廢物回收等。在裝置進行正式的生產之前，需要對這一些部分進行吹掃、烘干、聯運等操作，從而使其達到運作的條件和要求。在這一個過程之中，可以分成兩個關鍵的部分：一個是分餾以及其他輔助的系統，另一個則是反應系統。由于反應系統在運作的過程之中，則處于高溫高壓的狀態，這對設備的工藝、材質等有著非?？量痰囊螅@就使得其同分餾系統有著較大的差異，這也是加氫精制裝置能夠運行成功的關鍵所在。
在進行正式的運行之前，需要對氣密進行檢查及檢查的部分，主要包括設備管線連接有無疏漏等情況。加氫系統在運作之后，會出現逐漸升溫升壓等情況，因此必須使每一個升壓階段都進行氣密檢查，其檢驗的部分主要有兩個階段：先要對氮氣壓力進行檢驗，其氣壓要保持在2.0MPa、3.0MPa。其次則是要對氫氣氣密進行檢驗，其保持的壓力分別為2.0MPa、3.0MPa、5.0MPa。由于加氫裝置的反應器具有回火性脆的特性;所以，在進行試壓的過程之中，一定要控制好最低升壓溫度，要求其溫度在130℃以下的時候，其壓力不能超過總壓的1/5。其目的是為了防止溫度上升不均勻，從而產生較大的熱應力，因此要嚴格的控制升溫以及降溫的速度，其最快速度不能超過20℃/h。
2.3 催化劑的硫化
在生產的過程之中，使用的催化劑都是以液化態的形式存在。因此，它不具有反應的活性，只有以硫化物的狀態存在時才，可以進行加氧反應活性并具有穩定性。因此，在使用之前，必須進行硫化的相關操作;而本裝置采用的內濕法硫化，其硫化劑選用的是DMDS。由于在催化劑之中添加了有絡合劑，使得催化系活化的溫度不會超過130℃。當催化劑裝入反應器之后，不要對其進行干燥處理，等到細密合格之后，才可以進行直接硫化。
在對催化劑進行硫化之前需要使其處于微濕的狀態，防止其他地方存在催化劑。通過使催化劑變得濕潤，可以使硫化物附著在其表面，從而形成一個保護層防止催化劑被氫氣還原。在硫化的過程之中，會釋放出大量的熱量;因此，我們在加入硫化劑的時候，一定要控制住的量，同時要嚴格的控制升溫的速度以及注入的量;控制其升溫速度以及注入硫化物的量，主要通過觀察循環系統中硫化氫的含量決定。
3 產品質量進行調整
精制柴油中的硫含量，除了與原材料之中的硫含量以及分流部分的操作情況有關之外，還與原材料中的硫化物分子結構以及其反應的深度有著密切的聯系。當催化劑硫化的過程結束之后，引入直流柴油并進行24小時的穩定，待其初活穩定以后，再按照一定的比例切換原材料，并根據相關的要求進行調整，使其產品的質量能夠符合要求。
3.1 產品質量的要求
本裝置柴油的最終品質是按照國VI的相關指標進行控制的，其指標要求硫含量≯10ppm。因此，在煉制的過程之中，一定要控制好原料的比例。精制柴油之中的硫含量除了與原材料有關系，同時也與裝置的運行過程有著緊密的聯系。
3.2 對原材料的配比進行調整
本裝置加工的原材料品種比較多，并且其性質的差異，也是比較巨大的。因此，需要對不同的原材料引入不同量的催化劑;裝置在實際的運行過程之中，催化柴油比例太低，則會使得反應時的溫度過低，不能達到生產要求，并讓產品的含硫量比較高。因此，要生產出合格的產品，其關鍵在于調整催化柴油的比例。
3.3 對分餾系統進行調整
柴油的最終出產，則需要通過一系列的反應操作控制來實現，而分餾系統則是對這一些反應物，進行有效分離的關鍵。分餾系統主要由兩部分構成：第一部分是汽提塔，第二部分則是汽柴油分餾塔。其中分餾塔的主要作用是用來分離柴油以及石腦油。而汽提塔則是通過水蒸氣的作用，使得煉油反應中所生成的硫化物氫，進行有效的分離使得石油之中的硫含量，可以得到有效的控制，從而保證產品的質量符合要求。通過對反應系統以及蒸餾系統的操作，可以使得眾多的參數在控制的范圍之內，并讓精制柴油的指標，能夠達到國家規定的要求，同時其控制的過程也會更加的平穩。
4 操作建議
我們需要對原材料的密度進行有效的監控，當其密度超過821kg/m3的時候，應當降低催化柴油的配比。在原材料之中，加入催化柴油的比例控制≯13%，則可以使得精制柴油的多環芳烴控制在8%以內。相對于苯裝置進行塔頂操作時，其溫度要在0.74MPa壓力下進行操作，并且溫度為116℃。通過這樣的操作，可以使得硫化氫得到脫除并且防止大量的輕石組分進入其內部，并且其裝置反映入口的溫度，應當控制在320℃，出口溫度控制在376℃。本裝置的反應，換熱系統采用的是纏繞式換熱器，因此其換熱的效率比較高，同時也可以在加熱的過程中可以實現停爐操作，但由于熱旁路流量的限制，也可能會造成反應入口缺少有效的降溫手段。
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