重整装置预加氢催化剂优选

重整装置预加氢催化剂优选
作者：李兵朋
来源：《中国化工贸易·下旬刊》2017年第09期
摘要：中石油玉门油田炼化总厂重整加氢车间是玉门炼厂汽煤柴质量升级的重要生产车间，该车间的重整装置以直馏石脑油、汽柴油和煤油加氢所产粗汽油、苯抽提抽余油为主要原料，生产高辛烷值汽油调和组分、苯抽提原料和加氢装置所需氢气。

重整加氢车间主要包括催化重整、催化重汽油加氢（DSO-FCC）、柴油加氢改质降凝、航煤临氢脱硫醇、环丁砜抽提分离苯、C5/C6异构化6套生产装置。

关键词：重整；装置；催化剂
催化重整装置预加氢部分的作用是使直馏石脑油、抽余油和粗汽油在催化剂和氢气作用下，发生脱硫、脱氮、脱酸以及烯烃饱和、脱卤化物、脱重金属等反应，将硫含量及氮含量降低到0.5μg/g以下，满足重整装置进料的要求。

催化重整装置预加氢部分设计处理量为40t/h，原料馏程为80～165℃。

由于玉门炼厂所进原油逐年重质化，导致直馏石脑油资源严重不足，故将焦化汽柴油和航煤加氢所产粗汽油做重整原料，同时考虑将苯抽提装置产抽余油也改做重整原料，这样重整原料馏程将放宽到65～175℃。

在这种情况下，为保证重整装置的原料满足长周期运行下重整进料的质量要求，且装置在用的预加氢催化剂RN-1的寿命也将到期，为此必须选择对原料的适应性和催化剂的活性稳定性较好的预加氢催化剂。

通过调研，装置决定选用国内某催化剂开发商开发的FH-40C催化剂。

催化重整装置利用2010年大检修时进行了停工换剂，截止到目前，FH-40C催化剂已稳定运行接近三年。

本文主要介绍FH-40C催化剂近三年来的使用情况，并与RN-1和RN-10催化剂的使用情况进行对比。

1 预加氢催化剂的主要组成及物化性质
FH-40C催化剂是以W—Mo—Ni—Co四金属作为加氢活性组元，与Ni—W体系RN-1和RN-10催化剂相比，具有更强的原料适应性和活性的稳定性。

2 FH-40C催化剂开工情况
2.1 催化剂的硫化
按照催化剂开发商提供的催化剂使用说明书，催化剂装入反应器时，活性组分是以氧化物形态存在的，此时催化剂的加氢活性很低，催化剂如果没有进行硫化处理，原料油进入反应器会在催化剂上发生深度裂解反应而迅速积炭，使催化剂活性受损并缩短催化剂的使用周期；为避免这种情况发生，必须对催化剂进行预硫化，使其活性组元以Co8S9、Ni3S2、WS2、MoS2（H2S/H2的分压比在 10-4～2×10-1之间）的形态存在，这样才能形成具有加氢活性的Co-Ni-
W-Mo-S结构。

由于炼厂汽柴油储运的限制，装置必须尽快生产出合格高辛烷值组分和加氢装置所需氢气，经与催化剂开发商协商后，催化剂在开工过程中不进行专门硫化，而是利用所加工的原料在加氢反应过程中产生的H2S进行自然硫化。

由于此次开工后预加氢进料（直馏汽油）中硫含量在100μg/g左右，经过加氢反应后预加氢循环氢中H2S含量一直处在80-100μg/g，致使催化剂自然硫化上硫速度和上硫率较低，硫化时间比注硫化剂硫化时间延长了36h。

2.2 直馏汽油进预加氢系统
预加氢反应入口温度降至180℃后，装置引入氢气对系统进行置换，氢纯度>85%后，预加氢系统高分压力升至4.0MPa的操作压力。

预加氢反应系统开始先以36t/h速度进常减压装置生产的直馏石脑油，开始对催化剂进行预润湿，然后反应器入口温度以10～15℃/h升温速度升至275～280℃恒温，待预加氢反应器各点温度均在280℃以上时，将反应进料量提到
42t/h，反应器入口温度提到285℃，装置进行操作调整，转入正常生产。

3 三种催化剂生产情况对比
三种催化剂生产情况由生产数据可见，FH-40C催化剂开工时反应温度控制在283℃，由于催化剂采取自然硫化，催化剂初期活性较低，这样重整进料中硫含量大于0.5μg/g，超出了控制指标，考虑到重整进料中硫含量超标时间较短以及装置防腐的需要，因此未停止直馏石脑油进料，只是将反应温度提高到285℃，重整进料中硫含量很快降低到0.5μg/g以下。

通过近三年的运行，标定对比运行数据，三种催化剂在设计操作情况下都能保证重整进料中的硫、氮杂质含量达到小于0.5μg/g的要求。

三种催化剂实际使用中都使用过自然硫化方式，对比RN-1催化剂在达到设计要求时的初始反应温度比RN-10和FH-40C催化剂分别要低7℃和4℃左右，因此在原料质量较好的情况下使用RN-1催化剂对装置的节能有利。

但随着原料杂质含量的提高和生产运转时间的延长，RN-1和RN-10催化剂的提温效果和活性稳定的时间不如FH-40C催化剂，说明使用FN-40C催化剂对于装置的长期效益有利。

4 结语
①RN-1、RN-10和FH-40C三种催化剂对脱除原料油中的杂质都有很好的使用效果，都适用于重整装置预加氢部分的生产；
②在相同的硫化条件下，RN-1催化剂的初始反应温度较RN-10和FH-40C催化剂分别要低7℃和4℃左右。

说明在原料质量较好的条件下，在满足同样运行周期要求的情况时使用RN-1催化剂对装置的节能有利；
③在运行周期相近的情况下，随着原料杂质含量的提高和生产运转时间的延长，FH-40C 催化剂提温效果和活性稳定的时间好于RN-1和RN-10催化剂，说明FH-40C催化剂具有较强的抗积炭能力及较好的稳定性。

参考文献：
[1]刘继华，曾榕辉，关明华.FRIPP催化重整预加氢技术开发及工业应用[J].炼油技术与工程，2012（03）：96.
[2]王广胜，米多，王伟峰.重整预加氢催化剂国内外技术进展[J].化工科技，2011（04）：109.。