KF848和FC-14在高压加氢裂化装置的湿法硫化过程

KF848和FC-14在高压加氢裂化装置的湿法硫化过程

李涛;王天生;苏保权

【摘要】In Liaoyang petrochemical company, the wet curing process of refining catalyst KF848 and cracking catalyst(FC14 and FF36) in the starting process of hydrogenation cracking unit was introduced. In the wet curing process, changes of temperature rise show that the activity of refining catalyst KF848 has high activity, the activity of cracking catalysts is mild, which can provide important reference parameters for the normal production. In the case of reasonable matching of bed temperature, vulcanization reached the desired objective.%介绍了以KF848为主的精制催化剂与裂化催化剂FC-14和FF-36在辽阳石化100万t/a加氢裂化装置开工过程中的湿法硫化过程.在湿法硫化过程中,通过升温过程的温升大小的变化,可以看出KF848等精制催化剂表现出较高的活性,FC-14和FF-36催化剂活性比较温和,为正常生产提供了重要的参数依据.同时在各催化剂床层温度合理匹配的情况下,预硫化达到了预期的目的.

【期刊名称】《当代化工》

【年(卷),期】2011(040)010

【总页数】3页(P1039-1041)

【关键词】催化剂;活性;湿法硫化;飞温

【作者】李涛;王天生;苏保权

【作者单位】辽阳石化分公司炼油厂,辽宁辽阳111000;辽阳石化分公司炼油厂,辽宁辽阳111000;辽阳石化分公司炼油厂,辽宁辽阳111000

【正文语种】中文

【中图分类】TE624

辽阳石化炼油厂加氢裂化三车间加氢裂化装置设计的规模为100×104 t/a，其是按照厂900×104 t /a加工俄罗斯原油的总体流程设计的，并于2010年10月建成投产，采用的是中国石化抚顺石油化工研究院开发的FDC单段两剂加氢裂化工艺技术[1]，具有循环氢脱硫系统。

装置装填的Cat为抚研研制的中油型FC-14加氢裂化催化剂和FF-36后精制催化剂，而精制Cat由上海雅宝化工有限公司提供的KG-55、KF542-9 R、KG542-5R、KF841-3Q、KFR22-1.3Q、KF848-1.3Q等。

KF-848是一种优异的加氢裂化预处理催化剂，具有特别高的加氢脱氮（HDN）活性和加氢脱芳烃（HAD）活性[2]。KF-848在其它应用中也表现出优异的性能，如FCC（流化催化裂化）预处理。该催化剂属于STARS代催化剂，设计成具有最大数量的所谓超级II型活性反应中心（STARS）。II型活性中心显示出特别高的固有活性，因此比在常规催化剂上所发现的I型活性中心更好。

FC-14催化剂是FRIPP最新开发的专门用于FDC单段加氢裂化工艺过程的加氢裂化催化剂，该催化剂含有少量的分子筛，其在基本保持无定型加氢裂化催化剂中间馏分油收率高等特点的前提下，FC-14催化剂的加氢裂化活性明显高于无定型加氢裂化催化剂。另外由于FC-14使用了特殊的分子筛，因此，该催化剂还具有良好的加氢异构性能，其加氢裂化所得柴油产品的凝固点要明显低于使用其它类型分子筛加氢裂化催化剂进行加氢裂化时所得柴油产品的凝固点[3]。

1.1 催化剂的主要物化性质

本装置所用的FF-36加氢精制催化剂[4]和FC-14加氢裂化催化剂[5]规格如表1。

1.2 催化剂装填

精制反应器和裂化反应器均采用自然装填，自由下落高度不超过3 m。具体装填

见表2。

2.1 系统气密

系统于2011年4月4日开始用氮气置换反应系统的空气直到氧含量分析合格

(<0.5%)，反应系统充氮气进行气密，气密压力等级为1.0,3.5,5,8 MPa；7日反应系统氮气气密合格后用氢气进行置换，合格后升压气密，并在压力为

3.5,5.0,8.0,1

4.5 MPa(按高分设计压力)时进行检漏，于11日气密结束。气密合格后系统进行0.7 MPa/min和2.1 MPa/min泄压实验，之后补充氢气达到13.5 MPa。

2.2 硫化目的及硫化机理

新鲜加氢催化剂的活性金属组分（W、Mo、Ni）是以氧化态形态存在的，这些氧化态的金属组分在加氢精制和加氢裂化过程中的活性较低，只有当其转化为硫化态时才有较高的活性。催化剂硫化的目的就是把活性金属由氧化态转化为硫化态，则本装置使用的硫化剂为CS2。催化剂预硫化时其硫化剂CS2和氢气在一定条件下

与金属氧化物反应机理[6]如下：

催化剂硫化时，硫化剂CS2的理论用量及生成水理论量的计算结果列于表3。

考虑到催化剂硫化过程中H2S会通过低分气和高分酸性水等途经排出而有所损失，因此储备的CS2量应为理论量的1.3倍，即CS2量：

2.3 催化剂的湿法硫化步骤

4月13日8时开始启动原料油泵，以60 t/h向反应器进开工低氮油，由于KF-848的特性在催化剂没有完全湿润前床层任何温度点不大于140 ℃，所以在高分

见油2 h后可视为全部湿润，并且进油后密切关注系统压力，整个系统压力会上升

1.0 MPa。反应系统自循环并完全湿润后逐渐将反应器入口升温至175 ℃。此时

反应系统满足硫化要求，达到如下条件：

循环氢量:全量循环，循环氢循环量200 km3/h

精制反应器入口温度：175 ℃

高分压力：13.5 MPa

循环氢纯度：99.9%

开工低氮油性质如表4。

15日8时开始注入CS2，起始注入量为800 kg/h,观察床层温升情况，控制在

≯15 ℃，至15日20:30循环氢中硫化氢浓度为950 µg/mL，视为硫化氢穿透，

开始230 ℃恒温，恒温期间硫化氢浓度为平均4 000 µg/mL,16日早7点开始以

6 ℃/h升温，至16日20:30分到290 ℃，循环氢中硫化氢浓度平均为

7 800

µg/mL。290 ℃至17日早6点，此时高分内水只有少量生成，循环氢中硫化氢浓度平均8 000 µg/mL。17日早6点继续以4 ℃/ h向320 ℃升温，循环氢中硫化氢浓度平均为16 000 µg/mL。但升温至310 ℃时，裂化床层持续出现温升7 ℃

左右，之后与催化剂厂家商定在恒温5 h，保持硫化氢浓度15 000 µg/mL。至

17日14点恒温结束。整个过程注入二硫化碳39 t，生成水28 t。最后确认催化

剂硫化结束，符合催化剂硫化要求。裂化反应器升温曲线如图1。

新鲜精制催化剂初活性比较高，在预硫化期间，较低温度下即发生反应而起温升，为了确保后续床层可控而不导致飞温，所以待温升降低至可控范围之后再继续升温过程。精制反应器温度变化情况如下图2所示。

在变油过程中精制催化剂KF-848表现的初活性较高，在精制床层295 ℃时其床

层总温升达53℃，裂化催化剂FC-14活性相对稳定。催化剂初活性经过16 h后

基本稳定，对整个反应转化率的控制也相对稳定。100 t/h的工况下，转化率86%时，精制油氮含量达到16 µg/mL,脱氮率达到98%，完全符合催化剂的指标要求。